【正文】 基本相同，由于推出的時間不同，所采用的器件不同，故結構、性能有差異，但系列機必須做到一點： 軟件兼容（向上） 新機種的指令系統(tǒng)一定包含所有舊機種的所有指令系統(tǒng)，以保證在舊機種上運行的各種軟件，可以不加修改地在所機種上運行 指令格式與機器的字長、存儲器的容量及指令的功能密切相關。 指令系統(tǒng)概述 二、 對指令系統(tǒng)的基本要求 兼容性 兼容性一般是指計算機的體系結構設計基本相同，機器之間具有相同的基本結構、數(shù)據(jù)表示和共同的基本指令集合。 167。 ? 勻齊性：是指一種操作性質的指令可以支持各種數(shù)據(jù)類型。 指令系統(tǒng)概述 二、 對指令系統(tǒng)的基本要求 規(guī)整性 規(guī)整性是指指令操作的對稱性和勻齊性，指令格式與數(shù)據(jù)格式的一致性。即：指令格式要短，多用寄存器尋址，少訪內存。高效率主要表現(xiàn)在空間和時間方面，即占用存儲空間小、執(zhí)行速度快。 ? 單字長指令 ：指令字長 =機器字長 ? 半字長指令 ：指令字長 =1/2機器字長 ? 雙字長指令： 指令字長 =2倍機器字長 二、 對指令系統(tǒng)的基本要求 完備性 一臺計算機中最基本的、必不可少的指令構成了指令系統(tǒng)的完備性。指令長度可以等于機器字長，也可以大于或小于機器字長。機器字長通常與主存單元的位數(shù)一致； ? 指令長度： 指令碼中二進制碼的位數(shù)。 指令系統(tǒng)概述 指令系統(tǒng)： 一臺機器所包含的全部指令 ? 不同的計算機 ， 其用途不同 ， 系統(tǒng)結構不同 ，采用的硬軟件技術不同 ， 其指令系統(tǒng)的功能也不同 ， 有的強大 ， 有的弱小 ， 但其指令不外乎以下幾類： 1. 算邏運算類 2. 數(shù)據(jù)傳送類 3. 指令控制類 4. I/O類 5. 其它：停機 一、 概念 167。 不同的機器有不同的指令 ， 所以用匯編語言編寫的程序不能在其他類型的機器上運行 。 指令系統(tǒng)概述 計算機語言有： 機器語言 ： 0、 1代碼 ， 機器可直接識別； 匯編語言 ：符號化 、 需匯編程序翻譯； 高級語言 ： B、 F、 C、 P… 需翻譯 （ 編譯或解釋 ） ? 機器語言 是以機器指令的形式書寫的語言 ， 其它類型的語言只有變成機器指令的形式 ， 機器才能直接執(zhí)行 。 167。 ? 指令系統(tǒng)： 一臺計算機所能執(zhí)行的全部指令的集合。每條指令分配一個確定的操作碼。 操作碼： 指明本條指令的操作性質和功能。 ? 指令格式： 指令碼的編碼規(guī)則稱為指令格式。 指令類型 一、 概念 ? 指令： 指示機器執(zhí)行某種操作的命令。 指令格式（重點） 167。第四章 指令系統(tǒng) 167。 指令系統(tǒng)概述 (掌握 ) 167。 尋址方式（重點） 167。 ? 指令碼： 表示一條指令意義的二進制代碼。一條指令由操作碼 和 操作數(shù) 兩部分組成。如算術運算、邏輯運算、存數(shù)、取數(shù)、轉移等。 操作數(shù)： 指出該條指令涉及的操作數(shù)有關的信息；如：直接給出操作數(shù)本身或者操作數(shù)的地址。 ? 程序： 使計算機執(zhí)行某個特定任務的一系列指令序列 。 指令系統(tǒng)概述 167。 ? 高級語言與計算機的硬件結構及指令系統(tǒng)無關 ， 匯編語言依賴于計算機的硬件結構和指令系統(tǒng) 。 一、 概念 167。 指令系統(tǒng)概述 一、 概念 ? 機器字長： 指計算機能直接處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，它決定了計算機的運算精度。它取決于操作碼字段的長度、 操作數(shù)地址的個數(shù)及長度。 ? 原則： ① 盡可能短（節(jié)省存儲空間、減少訪存次數(shù)、提高指令的執(zhí)行速度） ② 等于字節(jié)的整數(shù)倍 （充分利用存儲空間） ? 在一個指令系統(tǒng)中，若所有指令的長度都是相等的，稱為定長指令字結構； ? 若各種指令的 長度隨指令功能而異，稱為變長指令字結構 。使系統(tǒng)能提供足夠的指令用于編程；如：加、減、乘、除都有，若只有加法、移位指令，乘法：只能用加法、移位實現(xiàn)，速度慢 有效性 有效性是指利用該指令系統(tǒng)所提供的指令編制的程序能夠產(chǎn)生高效率。采用該指令系統(tǒng)編的程序能高效地運行：速度快、占內存少。 167。 ? 對稱性：指在指令系統(tǒng)中，所有的寄存器和存儲單元都可同等對待，這對簡化程序設計，提高程序的可讀性非常有用。 ? 指令的格式與數(shù)據(jù)格式的一致性：是指指令長度與數(shù)據(jù)長度有一定關系，以方便存取和處理。 指令系統(tǒng)概述 167。 ? 系列機： 基本指令系統(tǒng)相同，基本結構相同的一系列計算機。 指令的組成 兩個字段： 操作碼字段 +操作數(shù)地址字段 ： 一、操作碼 操作碼是指明指令操作性質的命令碼。 每條指令都要求它的操作碼必須是獨一無二的位組合。 指令格式 地址碼字段 A 操作碼字段 OP 167。 缺點： 當指令長度較短時，操作數(shù)地址的位數(shù)就會嚴重不足。 舉例 ： IBM370 機 (字長 32位 )， OP 8位 (P70) 指令的組成 (2)非規(guī)整型 (變長編碼 ) 指令操作碼的 長度不盡相同 ? 將使用頻率較高而地址碼要求較多的指令用較少位表示操作碼；對地址碼位數(shù)要求較少的指令，用較多位表示操作碼；對無操作數(shù)的指令，整個指令字均用作操作碼。 缺點： 計算機的硬件設計復雜，指令譯碼和執(zhí)行速度較慢。 以上兩種方案，操作碼一般在指令字的最高位部分。 指令格式 指令的組成 舉例： PDP11是 16位的小型機，采用 變長操作碼 。 指令格式 指令的組成 二、地址碼 地址碼指出參與操作的數(shù)據(jù)（存貯位置） 計算機 操作數(shù)的來源、去處： CPU內部的通用寄存器： 最快 ， 與運算器速度匹配 ， 例如 MOVE R2， R1 內存的一個單元： 次之 ， 與運算器速度不匹配 ， 盡量少訪內 ， 例如 MOVE [R12]， R1 外設接口中的寄存器： 較慢， 較少使用 例如 IN PORT 據(jù) 指令中地址碼部分 地址的個數(shù) ，指令格式可分為以下幾種： 零地址指令、一地址指令、二地址指令、三地址指令、四地址指令； 167。