Question

指令系统是什么?

Answer 1

指令系统是什么？
指令系统指的是一个CPU所能够处理的全部指令的 *** ，是一个CPU的根本属性。比如我们现在所用的CPU都是采用x86指令集的，他们都是同一类型的CPU，不管是INTEL的CPU、还是IMD的Athlon或Joshua。世界上还有比这些更快的CPU，比如Alpha，但它们不是用x86指令集，不能使用数量庞大的基于x86指令集的程序，如Windows98。之所以说指令系统是一个CPU的根本属性，是因为指令系统决定了一个CPU能够运行什么样的程序。

所有采用高级语言编出的程序，都需要翻译（编译或解释）成为机器语言后才能运行，这些机器语言中所包含的就是一条条的指令。

1、 指令的格式

一条指令一般包括两个部分：操作码和地址码。操作码其实就是指令序列号，用来告诉CPU需要执行的是那一条指令。地址码则复杂一些，主要包括源操作数地址、目的地址和下一条指令的地址。在某些指令中，地址码可以部分或全部省略，比如一条空指令就只有操作码而没有地址码。

举个例子吧，某个指令系统的指令长度为32位，操作码长度为8位，地址长度也为8位，且第一条指令是加，第二条指令是减。当它收到一个“00000010000001000000000100000110”的指令时，先取出它的前8位操作码，即00000010，分析得出这是一个减法操作，有3个地址，分别是两个源操作数地址和一个目的地址。于是，CPU就到内存地址00000100处取出被减数，到00000001处取出减数，送到ALU中进行减法运算，然后把结果送到00000110处。

这只是一个相当简单化的例子，实际情况要复杂的多。
什么是指令和指令系统
指令是指计算机执行某种操作的命令。一条指令，通常包括两方面内容：操作码和地址码。其中，操作码用来表征一条指令的操作特性和功能；地址码给出参与操作的数据在存储器中的地址。指令系统是指一台计算机所能执行的全部指令的集。指令系统决定了一台计算机硬件主要性能和基本功能。指令系统一般都包括以下几大类指令。（1）数据传送类指令。（2）运算类指令 包括算术运算指令和逻辑运算指令。（3）程序控制类指令 主要用于控制程序的流向。（4）输入/输出类指令 简称I/O指令，这类指令用于主 机与外设之间交换信息。2.指令周期计算机执行一条指令所用的时间。3.CPU的性能集成电路技术的发展--硅晶体管的大规模集成技术摩尔定律：芯片上的晶体管数量每隔18个—24个月就会翻一番。4. 时钟频率系统时钟决定数据传输和指令执行的速度或频率5.字长字长决定与CPU的寄存器和总线的数据宽度6.高速缓存器（Cache)高速缓存器越大，处理速度就越快。
什么叫指令系统？
是计算机硬件的语言系统，也叫机器语言，它是软件和硬件的主要界面，从系统结构的角度看，它是系统程序员看到的计算机的主要属性。因此指令系统表征了计算机的基本功能决定了机器所要求的能力，也决定了指令的格式和机厂的结构。对不同的计算机在设计指令系统时，应对指令格式、类型及操作功能给予应有的重视。
一个较完整的指令系统应包括哪些指令?
一、数据传送指令

1.通用数据传送指令

MOV（Move）传送

PUSH（Push onto the stack）进栈

POP（Pop from the stack）出栈

XCHG（Exchange）交换

.MOV指令

格式为: MOV DST,SRC

执行的操作:(DST)<-(SRC)

.PUSH进栈指令

格式为:PUSH SRC

执行的操作:(SP)<-(SP)-2

((SP)+1,(SP))<-(SRC)

.POP出栈指令

格式为:POP DST

执行的操作:(DST)<-((SP+1),(SP))

(SP)<-(SP)+2

.XCHG 交换指令

格式为:XCHG OPR1,OPR2

执行的操作:(OPR1)<-->(OPR2)

2.累加器专用传送指令

IN(Input) 输入

OUT(Output) 输出

XLAT(Translate) 换码

这组指令只限于使用累加器AX或AL传送信息.

.IN 输入指令

长格式为: IN AL,PORT(字节)

IN AX,PORT(字)

执行的操作: (AL)<-(PORT)(字节)

(AX)<-(PORT+1,PORT)(字)

短格式为: IN AL,DX(字节)

IN AX,DX(字)

执行的操作: AL<-((DX))(字节)

AX<-((DX)+1,DX)(字)

.OUT 输出指令

长格式为: OUT PORT,AL(字节)

OUT PORT,AX(字)

执行的操作: (PORT)<-(AL)(字节)

(PORT+1,PORT)<-(AX)(字)

短格式为: OUT DX,AL(字节)

OUT DX,AX(字)

执行的操作: ((DX))<-(AL)(字节)

((DX)+1,(DX))<-AX(字)

在IBM-PC机里,外部设备最多可有65536个I/O端口,端口(即外设的端口地址)为0000~FFFFH.其中前256个端口(0~FFH)可以直接在指令中指定,这就是长格式中的PORT,此时机器指令用二个字节表示,第二个字节就是端口号.所以用长格式时可以在指定中直接指定端口号,但只限于前256个端口.当端口号>=256时,只能使用短格式,此时,必须先把端口号放到DX寄存器中(端口号可以从0000到0FFFFH),然后再用IN或OUT指令来 传送信息.

.XLAT 换码指令

格式为: XLAT OPR

或: XLAT

执行的操作:(AL)<-((BX)+(AL))

3.有效地址送寄存器指令

LEA(Load effective address)有效地址送寄存器

LDS(Load DS with Pointer)指针送寄存器和DS

LES(Load ES with Pointer)指针送寄存器和ES

.LEA 有效地址送寄存器

格式为: LEA REG,SRC

执行的操作:(REG)<-SRC

指令把源操作数的有效地址送到指定的寄存器中.

.LDS 指针送寄存器和DS指令

格式为: LDS REG,SRC

执行的操作:(REG)<-(SRC)

(DS)<-(SRC+2)

把源操作数指定的4个相继字节送到由指令指定的......>>
什么是指令和指令系统
指令是指计算机执行某种操作的命令。一条指令，通常包括两方面内容：操作码和地址码。其中，操作码用来表征一条指令的操作特性和功能；地址码给出参与操作的数据在存储器中的地址。指令系统是指一台计算机所能执行的全部指令的集。指令系统决定了一台计算机硬件主要性能和基本功能。指令系统一般都包括以下几大类指令。（1）数据传送类指令。（2）运算类指令 包括算术运算指令和逻辑运算指令。（3）程序控制类指令 主要用于控制程序的流向。（4）输入/输出类指令 简称I/O指令，这类指令用于主 机与外设之间交换信息。2.指令周期计算机执行一条指令所用的时间。3.CPU的性能集成电路技术的发展--硅晶体管的大规模集成技术摩尔定律：芯片上的晶体管数量每隔18个—24个月就会翻一番。4. 时钟频率系统时钟决定数据传输和指令执行的速度或频率5.字长字长决定与CPU的寄存器和总线的数据宽度6.高速缓存器（Cache)高速缓存器越大，处理速度就越快。
什么是计算机的指令系统？机器指令通常有哪些类型？
指令是指计算机执行某种操作的命令。

一条指令，通常包括两方面内容：鸡作码和地址码。其中，操作码用来表征一条指令的操作特性和功能；地址码给出参与操作的数据在存储器中的地址。

指令系统是指一台计算机所能执行的全部指令的集。

指令系统决定了一台计算机硬件主要性能和基本功能。

指令系统一般都包括以下几大类指令。

（1）数据传送类指令。

（2）运算类指令 包括算术运算指令和逻辑运算指令。

（3）程序控制类指令 主要用于控制程序的流向。

（4）输入/输出类指令 简称I/O指令，这类指令用于主 机与外设之间交换信息。
指令集是什么意思？
CPU依靠指令来计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分，而从具体运用看，如Intel的MMX（Multi Media Extended）、SSE、 SSE2（Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2）和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集，分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"CPU的指令集"。

1、精简指令集的运用

在最初发明计算机的数十年里，随着计算机功能日趋增大，性能日趋变强，内部元器件也越来越多，指令集日趋复杂，过于冗杂的指令严重的影响了计算机的工作效率。后来经过研究发现，在计算机中，80％程序只用到了20％的指令集，基于这一发现，RISC精简指令集被提了出来，这是计算机系统架构的一次深刻革命。RISC体系结构的基本思路是：抓住CISC指令系统指令种类太多、指令格式不规范、寻址方式太多的缺点，通过减少指令种类、规范指令格式和简化寻址方式，方便处理器内部的并行处理，提高VLSI器件的使用效率，从而大幅度地提高处理器的性能。

RISC指令集有许多特征，其中最重要的有：

指令种类少，指令格式规范：RISC指令集通常只使用一种或少数几种格式。指令长度单一（一般4个字节），并且在字边界上对齐，字段位置、特别是操作码的位置是固定的。

寻址方式简化：几乎所有指令都使用寄存器寻址方式，寻址方式总数一般不超过5个。其他更为复杂的寻址方式，如间接寻址等则由软件利用简单的寻址方式来合成。

大量利用寄存器间操作：RISC指令集中大多数操作都是寄存器到寄存器操作，只以简单的Load和Store操作访问内存。因此，每条指令中访问的内存地址不会超过1个，访问内存的操作不会与算术操作混在一起。

简化处理器结构：使用RISC指令集，可以大大简化处理器的控制器和其他功能单元的设计，不必使用大量专用寄存器，特别是允许以硬件线路来实现指令操作，而不必像CISC处理器那样使用微程序来实现指令操作。因此RISC处理器不必像CISC处理器那样设置微程序控制存储器，就能够快速地直接执行指令。

便于使用VLSI技术：随着LSI和VLSI技术的发展，整个处理器（甚至多个处理器）都可以放在一个芯片上。RISC体系结构可以给设计单芯片处理器带来很多好处，有利于提高性能，简化VLSI芯片的设计和实现。基于VLSI技术，制造RISC处理器要比CISC处理器工作量小得多，成本也低得多。

加强了处理器并行能力：RISC指令集能够非常有效地适合于采用流水线、超流水线和超标量技术，从而实现指令级并行操作，提高处理器的性能。目前常用的处理器内部并行操作技术基本上是基于RISC体系结构发展和走向成熟的。

正由于RISC体系所具有的优势，它在高端系统得到了广泛的应用，而CISC体系则在桌面系统中占据统治地位。而在如今，在桌面领域，RISC也不断渗透，预计未来，RISC将要一统江湖。

2、CPU的扩展指令集

对于CPU来说，在基本功能方面，它们的差别并不太大，基本的指令集也都差不多，但是许多厂家为了提升某一方面性能，又开发了扩展指令集，扩展指令集定义了新的数据和指令，能够大大提高某方面数据处理能力，但必需要有软件支持。

MMX 指令集

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计算机的指令系统包括什么？
是计算机所能执行的全部指令的 *** ，它描述了计算机内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。不同计算机的指令系统包含的指令种类和数目也不同。一般均包含算术运算型、逻辑运算型、数据传送型、判定和控制型、紶入和输出型等指令。
计算机指令系统的计算机指令系统 - 种类
常见指令按功能可划分为：①数据处理指令：包括算术运算指令、逻辑运算指令、移位指令、比较指令等。②数据传送指令：包括寄存器之间、寄存器与主存储器之间的传送指令等。③程序控制指令：包括条件转移指令、无条件转移指令、转子程序指令等。④输入－输出指令：包括各种外围设备的读、写指令等。有的计算机将输入－输出指令包含在数据传送指令类中。⑤状态管理指令：包括诸如实现置存储保护、中断处理等功能的管理指令。随着计算机系统结构的发展，有些计算机还不断引入新指令。如“测并置”指令是为在多机系统和多道程序中防止重入公用子程序而设置的。指令先测试标志位以判断该子程序是否正在使用。如未被使用，则转入子程序并置该标志位，以防其他进程重入。后来又出现功能更强的信号（PV操作）指令。有的计算机还设置“执行”指令。“执行“指令执行由地址域所确定的存储单元中的指令。其目的是避免用程序直接修改程序中的指令。这对程序的检查和流水线等技术的应用均有好处。有的计算机采用堆栈实现程序的调用指令和返回指令。调用时将返回地址和各种状态、参数压入堆栈顶部，这样就能较好地实现子程序的嵌套和递归调用，并可使子程序具有可重入性。另外，一些计算机使不少复杂的操作固定化，形成诸如多项式求值、队列插项、队列撤项和各种翻译、编辑等指令。向量指令和标量指令：有些大型机和巨型机设置功能齐全的向量运算指令系统。向量指令的基本操作对象是向量,即有序排列的一组数。若指令为向量操作,则由指令确定向量操作指令系统数的地址（主存储器起始地址或向量寄存器号），并直接或隐含地指定如增量、向量长度等其他向量参数。向量指令规定处理机按同一操作处理向量中的所有分量，可有效地提高计算机的运算速度。不具备向量处理功能，只对单个量即标量进行操作的指令称为标量指令。特权指令和用户指令：在多用户环境中，某些指令的不恰当使用会引起机器的系统性混乱。如置存储保护、中断处理、输入输出等这类指令，均称为特权指令，不允许用户直接使用。为此，处理机一般设置特权和用户两种状态，或称管（理）态和目（的）态。在特权状态下，程序可使用包括特权指令在内的全部指令。在用户状态下，只允许使用非特权指令，或称用户指令。用户如使用特权指令则会发生违章中断。如用户需要申请操作系统进行某些服务，如输入－输出等，可使用“广义指令”，或称为“进监督”、“访管”等的指令。
每台计算机指令系统都不相同，是什么意思？不同在哪？
说的不对。