第五章指令系统5.1指令系统概述名词解释：5.2.1指令的结构指令字：代表指令的一组二进制代码信息；指令长度：指令字中二进制代码的位数。位数越多，所能表示的操作信息和地址信息也就越多，使指令功能丰富。但会占用存储空间多，读取指令的时间可能增加。1、典型的指令格式操作码OP——指明操作性质的命令码，提供指令的操作控制信息。操作对象A——说明操作数存放的地址，有时则就是操作数本身。零地址指令例如：NOP、HLT，也叫无操作数指令一地址指令例如：递增，移位，取反，INCAX，NOTBX二地址指令例：[A1]+[A2]→[A1]，[A2]为源地址，[A1]目的地址三地址指令例：[A1]+[A2]→[A3]，其中[A1]、[A2]为源地址，[A3]为目的地址，操作后源地址内容不变仅被拷贝多地址指令：用于实现成批数据处理。3、指令操作码的编码格式5.2.2指令操作码的扩展技术可变格式操作码的指令示例1同样情况下，如果需要三地址、二地址、一地址指令各15条、零地址指令16条，则一样能够采用可变格式操作码实现。例如可以这样规定：15条三地址指令的操作码为：0000~111015条二地址指令的操作码为：前4位1111，即11110000~1111111015条一地址指令的操作码为：前8位均为1，即111111110000~11111111111016条零地址指令的操作码为：前12位均为1，即1111111111110000~1111111111111111其中1111、11111111和111111111111作为扩展操作码标志。再如：同样情况下用可变格式操作码分别形成三地址指令、二地址指令、一地址指令和零地址指令15、14、31、16条。按要求得到结果之一如下15条三地址为：0000~111014条二地址为：11110000~1111110131条一地址为：111111100000~11111111111016条零地址为：1111111111110000~1111111111111111其中1111、11111110、11111111和111111111111是扩展操作码标志5.3数据在内存中的存放格式4字节32位存储器32位、4个字节5.4指令的寻址方式（编码方式）在这种方式中，指令的地址码部分就是指令的操作数，而不是操作数的地址。优点：取指同时取得操作数，提高指令的运行速度。缺点：操作数的长度受指令长度的影响，且不便修改。适合操作数固定的情况。例：MOVAX，1AH的结果：（AX）←1AH2、直接寻址方式3、寄存器寻址方式4、寄存器间接寻址方式5、变址寻址方式6、基址寻址方式(1)采用专用寄存器作基址寄存器(2)采用通用寄存器作基址寄存器7、相对寻址方式相对寻址寻址方式演示直接寻址间接寻址多重间接寻址相对基地址寻址变址寻址变址间接寻址间接变址寻址5.5指令的类型2、算术与逻辑运算指令3、移位指令5、转移指令6、调用指令和返回指令9、字符串处理指令5.6指令系统的兼容性5.7精简指令系统计算机(RISC)简介RISC不是简单地简化指令系统，而是通过简化指令使计算机的结构更加简单合理，从而提高运算速度。1、仅选使用频率高的一些简单指令和很有用但不复杂指令，指令条数少。2、指令长度固定，指令格式少，寻址方式少。3、只有取数/存数指令访问存储器，其余指令都在寄存器中进行，即限制内存访问。4、CPU中通用寄存器数量相当多；大部分指令都在一个机器周期内完成。5、以硬布线逻辑为主，不用或少用微程序控制。6、特别重视编译工作，以简单有效的方式支持高级语言，减少程序执行时间。