计算机组成原理知识总结（四）指令系统

计算机组成原理知识总结

计算机组成原理知识总结（一）计算机概论
计算机组成原理知识总结（二）运算方法和运算器
计算机组成原理知识总结（三）存储系统

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指令系统

• 计算机组成原理知识总结
• 4.1 指令系统的发展与性能要求
• • 4.1.1 指令系统的发展
  • 4.1.2 指令系统的性能要求
  • 4.1.3 低级语言与硬件结构的关系
• 4.2 指令系统
• • 4.2.1 操作码
  • 4.2.2 地址码
  • 4.2.3 指令字长度
  • 4.2.4 指令助记符
  • 4.2.5 指令格式举例
  • • 八位微型计算机的指令格式
    • MIPS R4000指令格式
    • ARM 的指令格式
    • Pentium 指令格式
• 4.3 操作数类型
• • 4.3.1 一般的数据类型
  • 4.3.2 Pentium 数据类型
  • 4.3.3 Power PC 数据类型
• 4.4 指令和数据的寻址方式
• • 4.4.1 指令的寻址方式
  • 4.4.2 操作数基本寻址方式
• 4.5 典型指令
• • 4.5.1 指令的分类
  • 4.5.2 基本指令系统的操作
  • 4.5.3 RISC指令系统
• 4.6 ARM 汇编语言
• 总结

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4.1 指令系统的发展与性能要求

4.1.1 指令系统的发展

计算机的程序是由一系列的机器指令组成的，每条机器指令可完成一个独立的算术运算或逻辑运算操作。

4.1.2 指令系统的性能要求

• 完备性
• 有效性
• 规整性
• 兼容性

4.1.3 低级语言与硬件结构的关系

4.2 指令系统

指令字

操作码字段OP+地址码字段A

4.2.1 操作码

指令系统的每一条指令都要规定一个操作码。就是表示指令做什么性质的操作，加减等。

4.2.2 地址码

根据一条指令中有几个操作数地址，可将该指令称为几操作数指令或几地址指令。

4.2.3 指令字长度

一个指令字中包含二进制代码的位数，称为指令字长度。

4.2.4 指令助记符

4.2.5 指令格式举例

八位微型计算机的指令格式

MIPS R4000指令格式

ARM 的指令格式

Pentium 指令格式

4.3 操作数类型

4.3.1 一般的数据类型

• 地址数据
• 数值数据
• 字符数据
• 逻辑数据

4.3.2 Pentium 数据类型

4.3.3 Power PC 数据类型

精简指令系统计算机，可以处理一下数据类型

1. 无符号字节
2. 无符号半字
3. 有符号半字
4. 无符号字
5. 有符号字
6. 无符号双字
7. 字节串
8. 浮点数

4.4 指令和数据的寻址方式

存储器既可用来存放数据，又可用来存放指令。

4.4.1 指令的寻址方式

1. 顺序寻址方式
2. 跳跃寻址方式
   

4.4.2 操作数基本寻址方式

形成操作数的有效地址方法。

4.5 典型指令

4.5.1 指令的分类

数据处理、数据存储、数据传送、程序控制四大类指令。

4.5.2 基本指令系统的操作

4.5.3 RISC指令系统

4.6 ARM 汇编语言

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总结

机器指令相关知识。