指令系统
指令系统构建在整个物理机器之上,指令系统是描述的物理机的机器功能。从我接触到的计算机上来说:Java虚拟机=>操作系统=>指令系统===>物理机(CPU,MEM,IO,BUS)。
1.概述(What)
1.1 指令是什么
指令就是人们告诉计算机如何自动执行的语句。指令系统就是人类能说的一些话,这些话才是计算机能听懂的。
(1)计算机设计者主要研究如何确定机器的指令系统,如何用硬件电路,芯片,设备来实现机器指令系统的功能。
(2)计算机使用者则是依据机器提供的指令系统,使用汇编语言来编制各种程序。
2.构成(How)
2.1 指令的构成
指令=操作码+地址码
(1)操作码用来指出该指令所要完成的操作。
(2)地址码用来指出该指令的源操作数的地址及下一条指令地址。这里的地址可以是主存地址,寄存器地址,或者是IO设备地址。
2.2操作数相关
(1)数据在存储器中的存放方式
边界对齐和大小端问题。
(2)数据类型
地址、数字、字符、逻辑数据等。
(3)数据寻址
确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法。
3. 指令格式(Why)
指令系统既反映了机器的性能,又是程序员编程的依据。从用户看,希望指令系统很丰富,功能强大;从机器设计看,希望机器执行速度快,占用主存少。