【计算机组成】指令系统

指令系统基本概念

• 指令集：一台机器所有指令的集合。系列机（同一公司不同时期生产）；兼容机（不同公司生产）
• 指令字长：指令中包含的二进制位数，有等长指令、变长指令。
• 指令分类
  • 根据层次结构：高级、汇编、机器、微指令
  • 根据地址码字段个数：零、一、二、三地址指令
  • 根据操作数物理位置
    • 存储器 - 存储器（SS）
    • 寄存器 - 寄存器（RR）
    • 寄存器 - 存储器（RS）
  • 根据指令功能：传送、算术运算、位运算、控制转移
• 指令格式：操作码+数据源+寻址方式

寻址方式

• 指令寻址方式：
  • 顺序寻址
  • 跳跃寻址
• 操作数寻址方式：
  • 立即数寻址：地址码字段是操作数本身 MOV AX, 200H
  • 寄存器寻址：地址码字段是寄存器地址 MOV AX, BX
  • 直接寻址：地址码字段是内存地址 MOV AX, [200H]
  • 间接寻址：地址码字段是内存地址的地址 MOV AX, I[200H]
  • 寄存器间接寻址：地址码字段是存内存地址的寄存器地址 MOV AX, [BX]
  • 相对寻址：操作数地址 + 当前 PC 的值
  • 基址寻址：操作数地址 + 基址寄存器的值（一段程序中不变） MOV AX, 32[B]
  • 变址寻址：操作数地址 + 变址寄存器的值（随程序不断变化） MOV AX, 32[SI]

MIPS

三种指令格式

• R 型指令：

  000000	Rs	Rt	Rd	shamt	funct
  6bits	5bits	5bits	5bits	5bits	6bits

• I 型指令：

  OP	Rs	Rt	立即数
  6bits	5bits	5bits	16bits

• J 型指令：

  OP	立即数
  6bits	26bits