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指令格式

按指令数目分类：

按指令长度分类：

按操作码的长度分类

按操作类型分类

拓展操作码

定长操作码与拓展操作码

指令寻址

顺序寻址

跳跃寻址

数据寻址

十种寻址方式

CISC和RISC

何为指令？（指令定义）

指令：指令又称为机器指令，是指计算机执行某种操作的命令，是计算机运行的最小功能单位。一台计算机的所有指令的集合构成该计算机的指令系统，也成指令集。（一台计算机只能执行自己的指令系统，不能执行其他系统的指令）

比如说x86架构和ARM架构，目前的Intel电脑芯片基本上都是支持x86架构的，而手机芯片一般是使用ARM架构，因此在手机上的app不能够直接在电脑上运行。因为两个不同的架构所拥有的指令系统是不一样的。

指令含义：OP(A1)--->A1 A1为某个主存地址

完成一条指令需要3次访存：取指--->读A1--->写A1

指令含义：(ACC)OP(A1)--->ACC

完成一条指令需要2次访存：取指--->读A1（存结果到寄存器中不需要执行，因此两次就可以了）

常用于两个操作数的算数运算、逻辑运算相关指令

指令含义：(A1)OP(A2)--->A1

完成一条指令需要访存4次：取指--->读A1--->读A2--->写A1

常用于需要两个操作数的运算符、逻辑运算相关指令

指令含义：(A1)OP(A2)--->A3

完成一条指令需要访存4次：取指--->读A1--->读A2--->写A3

指令含义：(A1)OP(A2)--->A3 ，A4=下一条将要执行指令的地址

完成一条指令需要访存4次：取指--->读A1--->读A2--->写A3

指令字长会影响取指令所需时间。如：机器字长=存储字长=16bit，则读取一条双字长指令需要两次访存

定长指令字结构：指令系统中所有指令的长度都相等

变长指令子结构：指令系统中各种指令的长度不等

一条指令的总长度（可能会改变）

CPU进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数（通常和ALU直接相关）

一个存储单元中的二进制代码位数（通常和MDR位数相同）

指令系统中所有指令的操作码长度相同

n位-->条指令

控制器的译码电路设计简单，但灵活性较低

指令系统中各指令的操作码长度可变

控制器的译码电路设计复杂，但灵活性较高

数据传送类:进行主存与CPU之间的数据传送

程序控制类:改变程序执行的顺序

算数类:实现了各种运算，算数、逻辑、移位

输入输出类(I/0) :进行CPU和I/0设备之间的数据传送

LOAD作用：把存储器中的数据放到寄存器中去。

STORE作用：把寄存器中的数据放到存储器中去。

算术:加、减、乘、除、增1、减1、求补、浮点运算、十进制运算

逻辑:与、或、非、异或、位操作、位测试、位清除、位求反

算术移位、逻辑移位、循环移位(带进位和不带进位)

无条件转移JMP

条件转移 JZ:结果为0 ；

JO: 结果溢出；

JC:结果有进位。

调用和返回CALL和RETURN

陷阱(Trap)与陷阱指令

CPU寄存器与I0端口之间的数据传送(端口即I0接口中的寄存器)

每个指令字长是16位，每个地址码占4位

4位基本操作码若全部用于三地址指令，则有16条。

但至少须将1111留作扩展操作码之用，即三地址指令为15条;

（留下1111拓展码的作用是为了让计算机在识别前4位为1111时能够知道这是一条二地址码，而不是一条三地址码。）

1111 1111留作扩展操作码之用，二地址指令为15条;

1111 1111 1111留作扩展操作码之用，一地址指令为15条;

零地址指令为16条;

在设计操作码指令格式时的注意点：

（这就是为什么留下1111为拓展码的原因了！）

通常情况下，对使用频率较高的指令，分配较短的操作码；对使用频率较高的指令，分配较长的操作码，从而尽可能减少指令译码和分析的时间。

定长操作码：在指令字的最高位部分分配固定的若干位(定长)表示操作码；

拓展操作码(不定长操作码):全部指令的操作码字段的位数不固定，且分散地放在指令字的不同位置上。

如何确定下一条指令的地址？

程序计数器PC--->指明下一条指令的存放地址 （PC）+1---->PC

若系统采用定长指令子结构，指令字长=存储字长=16bit=2B，主存按字编址

指令寻址下一条欲执行的指令的地址始终是由程序计数器PC给出的。

归纳为 （PC）+“1”---->PC 这里的1理解为1个指令字长，实际加的值会因指令长度、编址方式而不同！

按字编址和按字节编址的疑惑解答：

这里的解答是在参考白芷加茯苓的回答后我的理解。

为什么当时不能理解这个问题，首先是不清楚字和字节的概念。

因此，一条指令中包含了两个字节，于是相邻的两条指令之间的地址间隔自然就是2了。

确定本条指令的地址码指明的真实地址

在计算机内部，同一时刻可能存在许多个程序在并发的进行，因此不可能保证运行的程序从地址为0开始的地方开始存储，比如下面右图中从100开始存储，当执行到JMP时并不会向左边图中一样跳转到LDA，此时与预期执行的第107程序并不相符，这样显然是不合理的。

综上所述，如何解读地址码7的含义？可以理解为从起始地址码开始向后偏移7个。

一地址指令：

二地址指令

加上寻址特征，求出操作数的真实地址则称为---->有效地址

偏移寻址包括基址寻址、变址寻址和相对寻址三类。

注:基址寄存器是面向操作系统的，其内容由操作系统或管理程序确定。在程序执行过程中，基址寄存器的内容不变(作为基地址)，形式地址可变( 作为偏移量)。

注：

优点:

在数组处理过程中，可设定A为数组的首地址，不断改变变址寄存器lX的内容，便可很容易形成数组中任一数据的地址，特别适合编制循环程序。

此外，在实际运用过程中，常常会使用多种寻址方式进行复合来寻找地址。比如基址寻址&变址寻址的复合寻址方式。

优点:

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