计算机是近年来的热门考研专业,相信2021计算机考研学生也不少。文都考研小编为大家带来了2021计算机考研复习知识点:指令格式,一起看看吧。

1. 指令的基本格式

计算机是通过执行指令来处理各种数据的。为了指出数据的来源、操作结果的去向及所执行的操作,一条指令必须包含下列信息:

(1)操作码,具体说明了操作的性质及功能。

(2)操作数的地址。

(3)操作结果的存储地址。

(4)下一条指令的地址。

从上述分析可知,一条指令实际上包括两种信息即操作码和地址码。

操作码(operation code)用来表示该指令所要完成的操作(如加、减、乘、除、数据传送等),其长度取决于指令系统中的指令条数。

地址码用来描述该指令的操作对象,或者直接给出操作数或者指出操作数的存储器地址或寄存器地址(即寄存器名)。

2. 定长操作码指令格式

1)零地址指令

OPCODE——操作码

指令中只有操作码,而没有操作数或没有操作数地址。这种指令有两种可能:

(1)无需任何操作数,如空操作指令,停机指令等。

(2)所需的操作数是默认的。如堆栈结构计算机的运算指令,所需的操作数默认在堆栈中,由堆栈指针SP隐含指出,操作结果仍然放回堆栈中。又如Intel 8086的字符串处理指令,源、目的操作数分别默认在源变址寄存器SI和目的变址寄存器DI所指定的存储器单元中。

2)一地址指令

OPCODE——操作码

A——操作数的存储器地址或寄存器名

指令中只给出一个地址,该地址既是操作数的地址,又是操作结果的存储地址。如加1,减1和移位等单操作数指令均采用这种格式,对这一地址所指定的操作数执行相应的操作后,产生的结果又存回该地址中。

在某些字长较短的微型机中(如早期的Z80,Intel8080,MC6800等),大多数算术逻辑指令也采用这种格式,第一个源操作数由地址码A给出,第二个源操作数在一个默认的寄存器中,运算结果仍送回到这个寄存器中,替换了原寄存器内容,通常把这个寄存器称累加器。

3)二地址指令

OPCODE——操作码

A1——第一个源操作数的存储器地址或寄存器地址。

A2——第二个源操作数和存放操作结果的存储器地址或寄存器地址。

这是最常见的指令格式,两个地址指出两个源操作数地址,其中一个还是存放结果的目的地址。对两个源操作数进行操作码所规定的操作后,将结果存入目的地址,在本例中即为A2指定的地址

4)三地址指令

OPCODE——操作码

A1——第一个源操作数的存储器地址或寄存器地址

A2——第二个源操作数的存储器地址或寄存器地址

A3——操作结果的存储器地址或寄存器地址

其操作是对A1,A2指出的两个源操作数进行操作码(OPCODE)所指定的操作,结果存入A3中。

5)多地址指令

在某些性能较好的大、中型机甚至高档小型机中,往往设置一些功能很强的,用于处理成批数据的指令,如字符串处理指令,向量、矩阵运算指令等。

为了描述一批数据,指令中需要多个地址来指出数据存放的首地址、长度和下标等信息

3. 扩展操作码指令格式

设某机器的指令长度为16位,包括4位基本操作码字段和三个4位地址字段,其格式下:

OPCODE(4) A1(4) A2(4) A3(4)

4位基本操作码有16个码点(即有16种组合),若全部用于表示三地址指令,则只有16条。但是,若三地址指令仅需15条,两地址指令需15条,一地址指令需15条,零地址指令需16条,共61条指令,应如何安排操作码?

显然,只有4位基本操作码是不够的,必须将操作码的长度向地址码字段扩展才行。

一种可供扩展的方法和步骤如下:

(1)15条三地址指令的操作码由4位基本操作码从0000~1110给出,剩下一个码点1111用于把操作码扩展到A1,即4位扩展到8位;

(2)15条二地址指令的操作码由8位操作码从11110000~11111110给出,剩下一个码点11111111用于把操作码扩展到A2,即从8位扩展到12位;

(3)15条一地址指令的操作码由12位操作码从111111110000~111111111110给出,剩下的一个码点111111111111用于把操作码扩展到A3,即从12位扩展到16位;

(4)16条零地址指令的操作码由16位操作码从1111111111110000~1111111111111111给出。

以上就是2021计算机考研复习知识点:指令格式。更多2021计算机考研复习知识点,持续更新中。