第 4章 指 令 系 统本章主要内容：
本章主要讲述指令系统 。 包括指令系统的结构,指令的格式和寻址方式等内容 。 还有指令系统的优化设计,包括指令操作码的优化设计和地址码的优化设计 。 最后介绍指令系统发展的两个方向,即 CISC计算机和 RISC计算机 。 学习时重点掌握指令系统的设计与指令系统的优化 。
4.1 引 言
4.2 指 令 格 式
4.3 寻 址 技 术
4.4 典型的指令系统
4.5 指令系统的优化设计
4.1 引 言
4.1.1 传统计算机指令系统的设计技术
（ 1）计算机面向的应用领域
（ 2）如何继承软件资产
4.1.2 指令系统发展的两种途径 CISC和
RISC
1,复杂指令集计算机 （ CISC）
2,精简指令系统计算机 （ RISC）
（ 1） 效率问题
（ 2） 实现问题
（ 3） 软硬件界面问题
4.2 指 令 格 式操作码字段 地址码字段
4.2.1 指令字长度
4.2.2 操作码
（ 1） 定长编码
（ 2） 变长编码
4.2.3 地址码
（ 1） 零地址指令
OP
（ 2） 一地址指令
OP A1
（ 3） 二地址指令
OP A1 A2
（ 4） 三地址指令
OP A3 A1 A2
（ 5） 四地址指令
OP A1 A2 A3 A4
4.3 寻 址 技 术
4.3.1 指令寻址方式
1,顺序寻址方式
2,跳转寻址方式
4.3.2 操作数寻址方式操作码 OP 变址 X 间址 I 形式地址 D
1,立即寻址
2,直接寻址
3,间接寻址
4,寄存器寻址方式
5,相对寻址方式
6,基址寻址方式
7,变址寻址方式
8,隐含寻址方式
9,块寻址方式
10,段寻址方式
4.4 典型的指令系统
4.4.1 指令的分类
1,数据传送指令
2,算术运算指令
3,逻辑运算指令
4,程序控制指令
5,输入输出指令
6,字符串处理指令
7,特权指令
8,其他指令
4.4.2 精简指令系统
1,指令类型和指令格式
2,指令的功能与寻址方式
（ 1） 算术逻辑运算指令
（ 2） 取数／存数指令
（ 3） 控制转移类指令
（ 4） 读／写专用寄存器指令
4.5 指令系统的优化设计
4.5.1 操作码的优化设计
1,Huffman编码法

n
i
ii ppH
1
2l o g
2,扩展编码法
4.5.2 地址码的优化设计
1,地址码个数的选择
（ 1） 对于程序存储量的计算
（ 2） 对于程序执行速度的计算
2,缩短单个地址码长度的方法
（ 1） 用间接寻址方式缩短地址码长度。
（ 2） 用变址寻址方式缩短地址码长度。
（ 3） 用寄存器间址寻址方式缩短地址码长度。