指令系统按功能划分的种类有:
1、数据处理指令:包括算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令、比较指令等。
2、数据传送指令:包括寄存器之间、寄存器与主存储器之间的传送指令等。
3、程序控制指令:包括条件转移指令、无条件转移指令、转子程序指令等。
4、输入-输出指令:包括各种外围设备的读、写指令等。有的计算机将输入-输出指令包含在数据传送指令类中。
5、状态管理指令:包括诸如实现置存储保护、中断处理等功能的管理指令。
扩展资料:
一个完善的指令系统应满足如下四方面的要求:
1、完备性:指用汇编语言编写各种程序时,指令系统直接提供的指令足够使用,而不必用软件来实现。完备性要求指令系统丰富、功能齐全、使用方便。
2、有效性:是指利用该指令系统所编写的程序能够高效率地运行。高效率主要表现在程序占据存储空间小、执行速度快。
3、规整性:包括指令系统的对称性、匀齐性、指令格式和数据格式的一致性。对称性是指:在指令系统中所有的寄存器和存储器单元都可同等对待,所有的指令都可使用各种寻址方式;匀齐性是指:一种 *** 作性质的指令可以支持各种数据类型。
4、兼容性:至少要能做到“向上兼容”,即低档机上运行的软件可以在高档机上运行。
参考资料来源:百度百科-指令系统
指令系统是什么?指令系统指的是一个CPU所能够处理的全部指令的 *** ,是一个CPU的根本属性。比如我们现在所用的CPU都是采用x86指令集的,他们都是同一类型的CPU,不管是INTEL的CPU、还是IMD的Athlon或Joshua。世界上还有比这些更快的CPU,比如Alpha,但它们不是用x86指令集,不能使用数量庞大的基于x86指令集的程序,如Windows98。之所以说指令系统是一个CPU的根本属性,是因为指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序。
所有采用高级语言编出的程序,都需要翻译(编译或解释)成为机器语言后才能运行,这些机器语言中所包含的就是一条条的指令。
1、 指令的格式
一条指令一般包括两个部分: *** 作码和地址码。 *** 作码其实就是指令序列号,用来告诉CPU需要执行的是那一条指令。地址码则复杂一些,主要包括源 *** 作数地址、目的地址和下一条指令的地址。在某些指令中,地址码可以部分或全部省略,比如一条空指令就只有 *** 作码而没有地址码。
举个例子吧,某个指令系统的指令长度为32位, *** 作码长度为8位,地址长度也为8位,且第一条指令是加,第二条指令是减。当它收到一个“00000010000001000000000100000110”的指令时,先取出它的前8位 *** 作码,即00000010,分析得出这是一个减法 *** 作,有3个地址,分别是两个源 *** 作数地址和一个目的地址。于是,CPU就到内存地址00000100处取出被减数,到00000001处取出减数,送到ALU中进行减法运算,然后把结果送到00000110处。
这只是一个相当简单化的例子,实际情况要复杂的多。
什么是指令和指令系统
指令是指计算机执行某种 *** 作的命令。一条指令,通常包括两方面内容: *** 作码和地址码。其中, *** 作码用来表征一条指令的 *** 作特性和功能;地址码给出参与 *** 作的数据在存储器中的地址。指令系统是指一台计算机所能执行的全部指令的集。指令系统决定了一台计算机硬件主要性能和基本功能。指令系统一般都包括以下几大类指令。(1)数据传送类指令。(2)运算类指令 包括算术运算指令和逻辑运算指令。(3)程序控制类指令 主要用于控制程序的流向。(4)输入/输出类指令 简称I/O指令,这类指令用于主 机与外设之间交换信息。2.指令周期计算机执行一条指令所用的时间。3.CPU的性能集成电路技术的发展--硅晶体管的大规模集成技术摩尔定律:芯片上的晶体管数量每隔18个—24个月就会翻一番。4. 时钟频率系统时钟决定数据传输和指令执行的速度或频率5.字长字长决定与CPU的寄存器和总线的数据宽度6.高速缓存器(Cache)高速缓存器越大,处理速度就越快。
什么叫指令系统?
是计算机硬件的语言系统,也叫机器语言,它是软件和硬件的主要界面,从系统结构的角度看,它是系统程序员看到的计算机的主要属性。因此指令系统表征了计算机的基本功能决定了机器所要求的能力,也决定了指令的格式和机厂的结构。对不同的计算机在设计指令系统时,应对指令格式、类型及 *** 作功能给予应有的重视。
一个较完整的指令系统应包括哪些指令?
一、数据传送指令
1.通用数据传送指令
MOV(Move)传送
PUSH(Push onto the stack)进栈
POP(Pop from the stack)出栈
XCHG(Exchange)交换
.MOV指令
格式为: MOV DST,SRC
执行的 *** 作:(DST)<-(SRC)
.PUSH进栈指令
格式为:PUSH SRC
执行的 *** 作:(SP)<-(SP)-2
((SP)+1,(SP))<-(SRC)
.POP出栈指令
格式为:POP DST
执行的 *** 作:(DST)<-((SP+1),(SP))
(SP)<-(SP)+2
.XCHG 交换指令
格式为:XCHG OPR1,OPR2
执行的 *** 作:(OPR1)<-->(OPR2)
2.累加器专用传送指令
IN(Input) 输入
OUT(Output) 输出
XLAT(Translate) 换码
这组指令只限于使用累加器AX或AL传送信息.
.IN 输入指令
长格式为: IN AL,PORT(字节)
IN AX,PORT(字)
执行的 *** 作: (AL)<-(PORT)(字节)
(AX)<-(PORT+1,PORT)(字)
短格式为: IN AL,DX(字节)
IN AX,DX(字)
执行的 *** 作: AL<-((DX))(字节)
AX<-((DX)+1,DX)(字)
.OUT 输出指令
长格式为: OUT PORT,AL(字节)
OUT PORT,AX(字)
执行的 *** 作: (PORT)<-(AL)(字节)
(PORT+1,PORT)<-(AX)(字)
短格式为: OUT DX,AL(字节)
OUT DX,AX(字)
执行的 *** 作: ((DX))<-(AL)(字节)
((DX)+1,(DX))<-AX(字)
在IBM-PC机里,外部设备最多可有65536个I/O端口,端口(即外设的端口地址)为0000~FFFFH.其中前256个端口(0~FFH)可以直接在指令中指定,这就是长格式中的PORT,此时机器指令用二个字节表示,第二个字节就是端口号.所以用长格式时可以在指定中直接指定端口号,但只限于前256个端口.当端口号>=256时,只能使用短格式,此时,必须先把端口号放到DX寄存器中(端口号可以从0000到0FFFFH),然后再用IN或OUT指令来 传送信息.
.XLAT 换码指令
格式为: XLAT OPR
或: XLAT
执行的 *** 作:(AL)<-((BX)+(AL))
3.有效地址送寄存器指令
LEA(Load effective address)有效地址送寄存器
LDS(Load DS with Pointer)指针送寄存器和DS
LES(Load ES with Pointer)指针送寄存器和ES
.LEA 有效地址送寄存器
格式为: LEA REG,SRC
执行的 *** 作:(REG)<-SRC
指令把源 *** 作数的有效地址送到指定的寄存器中.
.LDS 指针送寄存器和DS指令
格式为: LDS REG,SRC
执行的 *** 作:(REG)<-(SRC)
(DS)<-(SRC+2)
把源 *** 作数指定的4个相继字节送到由指令指定的......>>
什么是指令和指令系统
指令是指计算机执行某种 *** 作的命令。一条指令,通常包括两方面内容: *** 作码和地址码。其中, *** 作码用来表征一条指令的 *** 作特性和功能;地址码给出参与 *** 作的数据在存储器中的地址。指令系统是指一台计算机所能执行的全部指令的集。指令系统决定了一台计算机硬件主要性能和基本功能。指令系统一般都包括以下几大类指令。(1)数据传送类指令。(2)运算类指令 包括算术运算指令和逻辑运算指令。(3)程序控制类指令 主要用于控制程序的流向。(4)输入/输出类指令 简称I/O指令,这类指令用于主 机与外设之间交换信息。2.指令周期计算机执行一条指令所用的时间。3.CPU的性能集成电路技术的发展--硅晶体管的大规模集成技术摩尔定律:芯片上的晶体管数量每隔18个—24个月就会翻一番。4. 时钟频率系统时钟决定数据传输和指令执行的速度或频率5.字长字长决定与CPU的寄存器和总线的数据宽度6.高速缓存器(Cache)高速缓存器越大,处理速度就越快。
什么是计算机的指令系统?机器指令通常有哪些类型?
指令是指计算机执行某种 *** 作的命令。
一条指令,通常包括两方面内容:鸡作码和地址码。其中, *** 作码用来表征一条指令的 *** 作特性和功能;地址码给出参与 *** 作的数据在存储器中的地址。
指令系统是指一台计算机所能执行的全部指令的集。
指令系统决定了一台计算机硬件主要性能和基本功能。
指令系统一般都包括以下几大类指令。
(1)数据传送类指令。
(2)运算类指令 包括算术运算指令和逻辑运算指令。
(3)程序控制类指令 主要用于控制程序的流向。
(4)输入/输出类指令 简称I/O指令,这类指令用于主 机与外设之间交换信息。
指令集是什么意思?
CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"CPU的指令集"。
1、精简指令集的运用
在最初发明计算机的数十年里,随着计算机功能日趋增大,性能日趋变强,内部元器件也越来越多,指令集日趋复杂,过于冗杂的指令严重的影响了计算机的工作效率。后来经过研究发现,在计算机中,80%程序只用到了20%的指令集,基于这一发现,RISC精简指令集被提了出来,这是计算机系统架构的一次深刻革命。RISC体系结构的基本思路是:抓住CISC指令系统指令种类太多、指令格式不规范、寻址方式太多的缺点,通过减少指令种类、规范指令格式和简化寻址方式,方便处理器内部的并行处理,提高VLSI器件的使用效率,从而大幅度地提高处理器的性能。
RISC指令集有许多特征,其中最重要的有:
指令种类少,指令格式规范:RISC指令集通常只使用一种或少数几种格式。指令长度单一(一般4个字节),并且在字边界上对齐,字段位置、特别是 *** 作码的位置是固定的。
寻址方式简化:几乎所有指令都使用寄存器寻址方式,寻址方式总数一般不超过5个。其他更为复杂的寻址方式,如间接寻址等则由软件利用简单的寻址方式来合成。
大量利用寄存器间 *** 作:RISC指令集中大多数 *** 作都是寄存器到寄存器 *** 作,只以简单的Load和Store *** 作访问内存。因此,每条指令中访问的内存地址不会超过1个,访问内存的 *** 作不会与算术 *** 作混在一起。
简化处理器结构:使用RISC指令集,可以大大简化处理器的控制器和其他功能单元的设计,不必使用大量专用寄存器,特别是允许以硬件线路来实现指令 *** 作,而不必像CISC处理器那样使用微程序来实现指令 *** 作。因此RISC处理器不必像CISC处理器那样设置微程序控制存储器,就能够快速地直接执行指令。
便于使用VLSI技术:随着LSI和VLSI技术的发展,整个处理器(甚至多个处理器)都可以放在一个芯片上。RISC体系结构可以给设计单芯片处理器带来很多好处,有利于提高性能,简化VLSI芯片的设计和实现。基于VLSI技术,制造RISC处理器要比CISC处理器工作量小得多,成本也低得多。
加强了处理器并行能力:RISC指令集能够非常有效地适合于采用流水线、超流水线和超标量技术,从而实现指令级并行 *** 作,提高处理器的性能。目前常用的处理器内部并行 *** 作技术基本上是基于RISC体系结构发展和走向成熟的。
正由于RISC体系所具有的优势,它在高端系统得到了广泛的应用,而CISC体系则在桌面系统中占据统治地位。而在如今,在桌面领域,RISC也不断渗透,预计未来,RISC将要一统江湖。
2、CPU的扩展指令集
对于CPU来说,在基本功能方面,它们的差别并不太大,基本的指令集也都差不多,但是许多厂家为了提升某一方面性能,又开发了扩展指令集,扩展指令集定义了新的数据和指令,能够大大提高某方面数据处理能力,但必需要有软件支持。
MMX 指令集
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计算机的指令系统包括什么?
是计算机所能执行的全部指令的 *** ,它描述了计算机内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。不同计算机的指令系统包含的指令种类和数目也不同。一般均包含算术运算型、逻辑运算型、数据传送型、判定和控制型、紶入和输出型等指令。
计算机指令系统的计算机指令系统 - 种类
常见指令按功能可划分为:①数据处理指令:包括算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令、比较指令等。②数据传送指令:包括寄存器之间、寄存器与主存储器之间的传送指令等。③程序控制指令:包括条件转移指令、无条件转移指令、转子程序指令等。④输入-输出指令:包括各种外围设备的读、写指令等。有的计算机将输入-输出指令包含在数据传送指令类中。⑤状态管理指令:包括诸如实现置存储保护、中断处理等功能的管理指令。随着计算机系统结构的发展,有些计算机还不断引入新指令。如“测并置”指令是为在多机系统和多道程序中防止重入公用子程序而设置的。指令先测试标志位以判断该子程序是否正在使用。如未被使用,则转入子程序并置该标志位,以防其他进程重入。后来又出现功能更强的信号(PV *** 作)指令。有的计算机还设置“执行”指令。“执行“指令执行由地址域所确定的存储单元中的指令。其目的是避免用程序直接修改程序中的指令。这对程序的检查和流水线等技术的应用均有好处。有的计算机采用堆栈实现程序的调用指令和返回指令。调用时将返回地址和各种状态、参数压入堆栈顶部,这样就能较好地实现子程序的嵌套和递归调用,并可使子程序具有可重入性。另外,一些计算机使不少复杂的 *** 作固定化,形成诸如多项式求值、队列插项、队列撤项和各种翻译、编辑等指令。向量指令和标量指令:有些大型机和巨型机设置功能齐全的向量运算指令系统。向量指令的基本 *** 作对象是向量,即有序排列的一组数。若指令为向量 *** 作,则由指令确定向量 *** 作指令系统数的地址(主存储器起始地址或向量寄存器号),并直接或隐含地指定如增量、向量长度等其他向量参数。向量指令规定处理机按同一 *** 作处理向量中的所有分量,可有效地提高计算机的运算速度。不具备向量处理功能,只对单个量即标量进行 *** 作的指令称为标量指令。特权指令和用户指令:在多用户环境中,某些指令的不恰当使用会引起机器的系统性混乱。如置存储保护、中断处理、输入输出等这类指令,均称为特权指令,不允许用户直接使用。为此,处理机一般设置特权和用户两种状态,或称管(理)态和目(的)态。在特权状态下,程序可使用包括特权指令在内的全部指令。在用户状态下,只允许使用非特权指令,或称用户指令。用户如使用特权指令则会发生违章中断。如用户需要申请 *** 作系统进行某些服务,如输入-输出等,可使用“广义指令”,或称为“进监督”、“访管”等的指令。
每台计算机指令系统都不相同,是什么意思?不同在哪?
说的不对。
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