本章重点是掌握拓展操作码的方法和寻址方式及其对应的名称。

指令格式

操作码 + 地址码

定长：指令系统中所有指令的二进制位数相同
变长：可以不同

地址码

单地址、双地址、三地址、零地址等。

零地址是事先约定好的地址，如栈顶、次栈顶、累加器等。

随着地址段位数增长，会导致指令过长，且会导致程序设计的灵活性变差。

操作码

规整型

操作码长度固定，指令码长度可变。

非规整型

操作码长度不固定，指令码长度固定。

指令码长度固定，因此若要增长操作码，就需要缩短地址码。
在拓展操作码时，长码的开始部分不能和短码相同。

可以看到，拓展时，高位都是1111，而短码高位不存在1111的编码。

分配操作码时，如果找不到思路，可以把所有排列组合列出来再考虑。

指令类型

数据传送类

• 一般传送指令：复制到目的地址，MOV、LOAD、STORE
• 堆栈操作指令：PUSH、POP
• 数据交换指令：XCHG

运算类

程序控制类

中断隐指令不能归属于程序控制类指令。

转子指令（转向子程序）需要子程序地址，转子前需将当前PC值压入堆栈。子程序返回和中断返回都是零地址指令，地址由SP给出。

输入输出类

若I/O设备与内存独立编址，则需要单独设置访存和访I/O命令。

寻址技术

指令寻址

通常采用顺序寻址或跳跃寻址。

数据寻址（重点）

从形式地址获取有效地址。

• 立即寻址：地址字段直接存放操作数；
• 直接寻址：形式地址就是有效地址；
• 间接寻址：形式地址是有效地址的地址，可以形成多级间接寻址；
• 寄存器寻址：操作数在某一CPU的通用寄存器中；
• 寄存器间接寻址：有效地址在某一CPU的通用寄存器中，可缩短形式地址；
• 隐含寻址：指令操作码隐含操作数地址（如约定使用某一寄存器）；
• 变址寻址：有效地址=变址寄存器内容Rx+形式地址（偏移量），适用于操作数据块；
  变化的是变址寄存器Rx的内容，可由用户修改。
• 基址寻址：有效地址=基址寄存器内容+形式地址（位移量）；
  变化的是形式地址内容，基址寄存器的内容是固定的。
• 相对寻址：PC+偏移量，指出操作数和现行指令间的相对位置；
• 页面寻址：将主存空间分页，指令中只给出业内地址；
  零页寻址即在第零页寻址；
  当前页寻址即在PC所在页面寻址；
  页寄存器寻址则表示页号在页寄存器中，与形式地址拼接形成有效地址。
• 其它寻址：位寻址（寻址到位），块寻址（对连续的块进行寻址），堆栈寻址（由堆栈指针SP隐含制定）。

变型或组合寻址方式

• 自增自减寄存器间址：确定有效地址后，递增或递减寄存器内容。
• 拓展变址方式：
  
• 基址变址寻址：
  

堆栈

寄存器堆栈（硬堆栈）

无需栈顶指针。

软堆栈

SP指向栈顶。

RISC特点

• 指令长度固定！
• 基本思想就是精简、高使用频率！精简不是简陋，并不是回到CISC前的水平。

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部分图片来自马永强老师的PPT。