第四章：指令系统

一、指令格式

1. 按操作数个数分类

• 零地址指令
  • 不需要操作数的指令
    • 空操作指令、停机指令、关中断指令
  • 需要操作数的指令
    • 两个操作数从栈顶和次栈顶弹出运算结构再压入堆栈
• 一地址指令
  • 单操作数指令
    • 加1、减1、求反、求补
  • 双操作数指令
    • 另一个操作数由ACC提供，运算结果放入ACC（(ACC)OP(A1)）
• 二地址指令
  • (A1)OP(A2)–>A1
  • 
  • 常用的算术逻辑运算指令
• 三地址指令
  • 第三个地址用于存放运算结果
• 四地址指令
  • 第四个地址用于存放下一条指令的地址

2. 定长操作码

• 指令格式固定

3. 扩展操作码

• 使用频率高的指令分配短操作码，使用频率低的指令分配长操作码
• 指令字长一般是存储字长的整数倍（2017）

4. 常见的汇编指令

二、指令寻址和数据寻址

1. 指令寻址

• 顺序寻址
  • PC=PC+1
• 跳跃寻址
  • 跳跃只是改变PC的值，下条指令地址还是PC给出
  • 由本条指令给出下条指令的地址

2. 数据寻址

• 基本概念
  • A：形式地址
    • EA：有效地址
      • （A）：地址内存储的内容
• 
• 偏移寻址（2011）
  • 基址寻址
    • 为逻辑地址到物理地址的变换提供了支持，用以实现程序的动态重定位
    • 基址寄存器的内容不变，形式地址不断改变（2019）
  • 相对寻址
    • 特别有利于程序浮动
    • PC存储的是下一条指令的地址，形式地址一般用整数补码表示（2009）
  • 变址寻址
    • 设定形式地址A为数组首地址，不断改变变址寄存器的内容
    • 对线性表之类的数组元素进行方便的访问（2017、2018）

3. 考题

• 相对寻址相对的是PC+1；且要注意当前指令的长度
• 基址寻址的形式地址按无符号数存储，但计算时却按补码运算（2019）
• 大题给出了定长指令字的格式，就不能使用扩展指令字计算最值问题（2010、2015）
• 硬件：符号扩展器、移位寄存器、加法器、多路选择器（2013）
• 大题代码区：行号—-虚拟地址—-二进制机器指令—-汇编代码
• 指令格式：操作码+源操作数+目的操作数（目的操作数存放运算结果）（2010）

三、程序的机器级代码表示

1. 无符号和带符号整数的大小比较（2011）

• 电路图
  • 
• 标志位
  • ZF：最终结果是否为0
  • OF：符号位进位情况异或最高数位进位情况
  • SF：符号位为多少
  • CF：Sub异或Cout（A+B大于表示范围或A-B的时A<B）
• 根据标志位分析结果
  • 

2. 常用汇编指令介绍

四、CISC/RISC的基本概念

（2009）

五、习题

为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取寄存器寻址

简化地址结构的基本方法是采用隐地址

在多道程序设计中，最重要的寻址方式是相对寻址