第五章：指令系统
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目录
本章主要介绍机器指令系统的分类、常见的寻址方式、指令格式以及设计指令系统时应考虑的各种因素。此外对 RISC 技术也进行简要的介绍，希望读者进一步体会指令系统与机器的主要功能以及与硬件结构之间存在的密切关系
一、概述
由第1章可知，计算机能解题是由于机器本身存在一种语言，它既能理解人的意图，又能被机器自身识别。机器语言是由一条条语句构成的，每一条语句又能准确表达某种语义。例如，它可以命令机器做某种操作，指出参与操作的数或其他信息在什么地方等。计算机就是连续执行每一条机器语句而实现全自动工作的。人们习惯把每一条机器语言的语句称为机器指令，而又一将全部机器指令的集合称为机器的指令系统。因此机器的指令系统集中反映了机器的功能。
计算机设计者主要研究如何确定机器的指令系统，如何用硬件电路、芯片、设备来实现机器
指令系统的功能。计算机的使用者则是依据机器提供的指令系统,使用汇编语言来编制各种程序。计算机使用者根据机器指令系统所描述的机器功能，能很清楚地了解计算机内部寄存器一存储器的结构，以及计算机能直接支持的各种数据类型。
二、指令格式
（一）指令的一般格式和指令字长
指令由操作码和地址码构成
1、一般格式
2、指令字长
（二）指令中的地址码字段
1、三地址指令
我们来进一步举例说明三地址指令
2、二地址指令
3、一地址指令
4、零地址指令
（三）指令中的操作码字段
1、定长操作码
这并不难理解，例如某指令系统所包含的指令数量为26，则操作码的位数至少为5，这样可以有2^5=32个组合（或称为状态），每一个状态表示一条指令，还剩余9个状态；如果操作码的位数为4，这样最多由2^4=16个状态，每一个状态表示一条指令，只能表示16条指令，无法满足系统需求。
2、变长操作码
3、扩展操作码技术
三、寻址方式
（一）概述
寻址方式是指令系统的重要组成部分，它对指令的格式和功能设计都有较大影响。灵活高效的寻址方式不仅能够为程序员提供多样化的程序设计手段，还能显著提升程序的运行速度和存储空间的利用率。
（二）指令寻址方式
1、顺序寻址
2、跳跃寻址
（三）操作数寻址方式
1、立即寻址
2、直接寻址
3、寄存器寻址
4、间接寻址
5、寄存器间接寻址
6、相对寻址
7、变址寻址
8、基址寻址
9、堆栈寻址
10、其他寻址
【小结】
（四）练习
四、指令的操作类型
（一）指令
1、数据传送指令
2、算术和逻辑运算指令
3、移位操作指令
4、程序控制指令
5、输入输出指令
6、其他指令
（二）练习
五、复杂指令集计算机和精简指令计算机
1、复杂指令集计算机
2、精简指令计算机
最后，感谢大家的观看！
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