指令与是指什么

指令与是指什么,第1张

指令是指计算机执行某种 *** 作的命令。

一条指令,通常包括两方面内容: *** 作码和地址码。其中, *** 作码用来表征一条指令的 *** 作特性和功能;地址码给出参与 *** 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。

3CPU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。

指令就是计算机程序发给计算机处理器的命令,英文名称是instruction。

最低级的指令是一串0和1,它表示一项实体作业 *** 作要运行。系统根据指令类型,具体的存储领域被称作“寄存器(register)”,它里面包含了可用于调出指令的数据或数据存储位置。

指令系统是计算机硬件的语言系统,一般也叫机器语言,指的是机器所具有的全部指令的集合,它是软件和硬件的最主要界面,同时反映了计算机所拥有的基本功能。

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器的结构。

扩展资料:

指令格式

计算机的指令格式与机器的字长、存储器的容量及指令的功能都有很大的关系。从便于程序设计、增加基本 *** 作并行性、提高指令功能的角度来看,指令中应包含多种信息。

但在有些指令中,由于部分信息可能无用,这将浪费指令所占的存储空间,并增加了访存次数,也许反而会影响速度。

因此,如何合理、科学地设计指令格式,使指令既能给出足够的信息,又使其长度尽可能地与机器的字长相匹配,以节省存储空间,缩短取指时间,提高机器的性能,这是指令格式设计中的一个重要问题。

性能要求

指令系统的性能决定了计算机的基本功能,它的设计直接关系到计算机的硬件结构和用户的需要。一个完善的指令系统应满足如下四方面的要求:

1、完备性,指用汇编语言编写各种程序时,指令系统直接提供的指令足够使用,而不必用软件来实现。完备性要求指令系统丰富、功能齐全、使用方便。

2、有效性,是指利用该指令系统所编写的程序能够高效率地运行。高效率主要表现在程序占据存储空间小、执行速度快。

3、规整性,包括指令系统的对称性、匀齐性、指令格式和数据格式的一致性。

对称性是指:在指令系统中所有的寄存器和存储器单元都可同等对待,所有的指令都可使用各种寻址方式。

匀齐性是指:一种 *** 作性质的指令可以支持各种数据类型;

指令格式和数据格式的一致性是指:指令长度和数据长度有一定的关系,以方便处理和存取。

4、兼容性,至少要能做到“向上兼容”,即低档机上运行的软件可以在高档机上运行。

伪指令

伪指令(伪 *** 作)不像机器指令那样是在程序运行期间由计算机来执行的,它是在汇编程序对源程序汇编期间由汇编程序处理的 *** 作它可以完成如处理器选择,定义程序模式,定义数据,分配存储区,指示程序结束等功能伪指令在编译的时候并不生成代码.伪指令在编译之后就不存在了。

参考资料来源:百度百科-指令

参考资料来源:百度百科-指令系统

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 *** 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 *** 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 *** 作对象是向量,即有序排列的一组数。若指令为向量 *** 作,则由指令确定向量 *** 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 *** 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 *** 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 *** 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。

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