计算机的指令系统

机器指令的形式

机器指令主要由两部分组成：操作码、地址码

名称	概念
操作码	操作码指明指令所要完成的操作操作码的位数反映了机器的操作种类，比如操作码有8位，则共有$2^8=256$种操作
地址码	地址码直接给出操作数或者操作数地址分三地址指令、二地址指令和一地址指令

三地址指令

三地址指令，通常会(addr1)OP(addr2)->(addr3)，假设现在OP为加法操作，则addr1和addr2的加法操作后，存在地址三。

二地址指令

(addr1)OP(addr2)->(addr1)或(addr2)

一地址指令

(addr1)OP->(addr1)或(addr1)OP(ACC)->(addr1)，可认为是对自己的操作，不如自增。

计算机中还有一种零地址指令，在机器指令中无地址码，比如空操作、停机操作、终断返回操作等。

操作类型	概念
数据传输类型	寄存器之间、寄存器与存储单元、存储单元之间传送数据读写、交换地址数据、清零置一等操作
算数逻辑操作	操作数之间的加减乘除运算操作数的与或非等逻辑位运算
移位操作	数据左移(乘2)、数据右移(除2) 完成数据在算数逻辑单元的必要操作
控制指令	等待指令、停机指令、空操作指令、中断指令等

机器指令的寻址方式，其实就是，指令如何找到相关的数据的。寻址方式有：指令寻址和数据寻址。

指令寻址包含：顺序寻址和跳跃寻址。

顺序寻址：就是从地址101开始顺次到105
跳跃寻址：到105的时候，JMP到102

数据寻址包括：立即寻址、直接寻址、间接寻址。

立即寻址

直接寻址

间接寻址

计算机的控制器是协调和控制计算机运行的设备

设备	功能
程序计数器	序计数器用来存储下一条指令的地址环从程序计数器中拿出指令当指令被拿出时，指向下一条指令
时序发生器	电器工程领域，用于发送时序脉冲 CPU依据不同的时序脉冲有节奏的进行工作，可理解为时序发生器就是CPU的节拍器
指令译码器	指令译码器是控制器的主要部件之一计算机指令由操作码和地址组成翻译操作码对应的操作以及控制传输地址码对应的数据
指令寄存器	指令寄存器也是控制器的主要部件之一从主存或高速缓存取计算机指令
主存地址寄存器	保存当前CPU正要访问的内存单元的地址
主存数据寄存器	保存当前CPU正要读或写的主存数据
通用寄存器	用于暂时存放或传送数据或指令可保存ALU的运算中间结果容量比一般专用寄存器要大

主要用于数据的运算和加工

设备	功能
数据缓冲器	分为输入缓冲和输出缓冲输入缓冲暂时存放外设送过来的数据输出缓冲暂时存放送往外设的数据
ALU	全名：算数逻辑单元，是运算器的主要组成完成常见的位运算（左右移、与或非）完成算数运算（加减乘除等）
状态字寄存器	存放运算状态（条件码、进位、溢出、结果正负等）存放运算控制信息（调试跟踪标记位、允许中断位等）
通用寄存器	用于暂时存放或传送数据或指令可保存ALU的运算中间结果容量比一般专用寄存器要大