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指令系统
指令系统


1．字节、字
在计算机中，一般用8位二进制代码表示一个字节。字由字节组成，如：高档微机字长32位，字由4个字节组成一个字

如果计算机的字表示一个数，就称为数据字，如果计算机的字表示一条指令，就称为指令字。

机器子字长，指计算机能直接处理二进制数据的位数；一条指令中包括二进制的位数称为指令字长。指令字长度等于机器字长的指令，称为单字长指令；指令长等于半个机器字长的指令，称为半字长指令。指令字长等于两个机器字长指令，称为双字长指令。

在一个指令系统中，如果各种指令字长度是相等的，称为定字长指令字结构；如果在一个指令，有的指令时双字长或三字长指令，就称为变字长字结构
、指令格式、指令系统
控制器发布的操作命令，称为指令。
一条指令提供这样的信息：即执行什么操作；操作数到那里去取，结果送到那里，为了使程序自动执行还应该指出下一条指令的地址。前者表现为操作码、后者表现为地址码。
一台计算机所能执行的各种指令的集合称为指令系统。一台特定的计算机只能执行自己指令系统中的指令，因此，指令系统就是计算机的机器语言。

应考虑如下几方面问题
1． 指令格式反映了指令执行过程的处理方法，如变字长，识别操作码，寻址，取操作数等。
2． 指令格式的选择直接影响到变成，存储空间的利用
3． 指令系统规定的操作，直接决定了ALU的构造方式及规模
4． 指令系统，他们指定的操作数及其存储方式，在极大程度影响了主存的规模及构成
5． 指令系统的规定的寻址方式对处理机的速度有很大影响
6． 指令系统所规定的程序控制功能对程序编程灵活性有很大影响
7． I/O指令的处理功能将规定CPU对I/O操作控制的广度和深度。
8． 指令类型反映全机具备的功能及总体结构
9． 指令的能力将影响到中断响应和处理，以及程序嵌套的深度
然而在诸多问题中，无不集中的反映到：指令格式设计、地址结构、操作码结构、寻址方式、以及指令的类型与功能设置等，在这些问题即为指令设计中的一般问题。

地质结构设计到两个方面的问题。一是所需的操作数或结果存入的物理位置、以及访问特点；二是指令的地址部分如何给出完成某一操作的全部信息。前者取决于信息的存储结构，后者与地址码的结构有关，本节将分别讨论有关的内容。

常见的存储机构有：CPU寄存器组，主存储器、磁盘、磁带和堆栈五种。信息存取与具体的存储机构有关。
1. CPU寄存器组
寄存器是计算机的一个主要部件，用于暂存数据和指令等，它由触发器和一些控制电路组成，它的内容能以逻辑电路的速度随机进行存取，通常与运算部件直接相连。因此，程序员在软件能分配的重要资源是CPU寄存器组。在计算机中，不同寄存器有不同的用途，为指明相应的寄存器，其地址由寄存器号给出，它的使用方法直接体现在指令格式中。
2. 主存储器
从程序运行角度，主存允许随机访问。因此，指令的格式中也必须直接或间接地给出存储器单元的地址
3. 磁带、磁盘
由于磁带的纯粹顺序特性，决定了它的顺序存储性质，不论在逻辑上，还是在物理上都无法直接找到所要的信息。必须知道关于信息的详细说明，如:：在那个模块中，用设呢么方式将给定的信息段与要求输入信息作比较等等才行。
对于直接存取系统的磁盘也是这样的，存取信息要进行两步操作
第一步，直接指向系统的某一个区域磁道或磁头，接着，需要对这一小部分存储区域内像磁带那样的顺序操作
鲜艳，像磁带，磁盘这样的存储机构，需啊哟较长的地址。一般来说，磁盘只存放那些待命的，目前不需要立即使用的数据和程序等，一旦需要再和贮存成批的信息。他们只是作为主机后备和补充。由于，他们只与主存交换信息，而不被CPU直接访问，因此，他们的地址信息在CPU操作指令格式的设计中，不必考虑
4. 堆栈
一种按特定顺序进行的存储区，对堆栈数据处理是依据后进先出的原则，即LIFO
1堆栈的特点
使用后进先出的概念，信息顺序由顶部到底部或有顶到底（即下推或上推）地装入堆栈，而以相反的顺序从堆栈中取出。因为堆栈编址具有吸纳性表列性质，所以不要求跟踪当前进入堆栈真是单元，而只要用一个具有自动递增或自动递减功能的所谓堆栈指示器SP来指出最后一次信息在堆栈中存入的地址就可以了
由于堆栈特殊结构，一在指令系统中可以单独设置堆栈指令。信息进入堆栈，通常称为压入，由PUSH指令完成；信息从堆栈中，通常称弹出，由POP指令完成。
（2）使用规则

原则是：