【计算机组成原理】指令系统（一）—— 指令格式
一、指令的定义几种字长的总结二、指令格式与分类（一）、指令-按地址码数目分类1. 零地址指令2. 一地址指令3. 二地址指令4. 三地址指令5. 四地址指令6. 指令-按地址码数目分类总结（二）、指令-按指令长度分类（三）、指令-按操作类型分类（四）、指令格式与分类的总结三、扩展操作码一、指令的定义
指令（又称机器指令）：是指示计算机执行某种操作的命令，是计算机运行的最小功能单位。
一台计算机的所有指令的集合构成该机的指令系统，也称为指令集。
注：一台计算机只能执行自己指令系统中的指令，不能执行其他系统的指令。 Eg：x86 架构、ARM架构。
几种字长的总结
指令字长：一条指令的总长度（可能会变）。机器字长：CPU进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数（通常和ALU直接相关）。存储字长：一个存储单元中的二进制代码位数（通常和MDR位数相同）。半字长指令、单字长指令、双字长指令 —— 指令长度是机器字长的多少倍。
指令字长会影响取指令所需时间。如：机器字长 = 存储字长=16bit，则取一条双字长指令需要两次访存。
二、指令格式与分类
一条指令就是机器语言的一个语句，它是一组有意义的二进制代码。一条指令通常要包括操作码字段和地址码字段两部分。
根据地址码数目不同，可以将指令分为 零地址指令、一地址指令、二地址指令。根据指令长度分类可以分为定长操作码和可变长操作码
（一）、指令-按地址码数目分类
1. 零地址指令
不需要操作数，如空操作、停机、关中断等指令。堆栈计算机，两个操作数隐含存放在栈顶和次栈顶，计算结果压回栈顶。堆栈计算机在数据结构的体现：“后缀表达式”。
2. 一地址指令
只需要单操作数，如加1、减1、取反、求补等指令含义：OP(A1A_1A1) → A1A_1A1 ，完成一条指令需要3次访存：取指 → 读A1A_1A1 → 写A1A_1A1
需要两个操作数，但其中一个操作数隐含在某个寄存器（如隐含在ACC）
指令含义： (ACC)OP(A1A_1A1) → ACC ， 完成一条指令需要2次访存：取指 → 读A1A_1A1
注：A1A_1A1指某个主存地址， (A1A_1A1)表示 A1A_1A1 所指向的地址中的内容。
3. 二地址指令
常用于需要两个操作数的算术运算、逻辑运算相关指令
指令含义：(A1A_1A1)OP(A2A_2A2) → A1A_1A1
完成一条指令需要访存4次，取指 → 读A1A_1A1 → 读A2A_2A2 → 写A1A_1A1
4. 三地址指令
常用于需要两个操作数的算术运算、逻辑运算相关指令
指令含义：(A1A_1A1)OP(A2A_2A2) → A3A_3A3
完成一条指令需要访存4次，取指 → 读A1A_1A1 → 读A2A_2A2 → 写A3A_3A3
5. 四地址指令
指令含义：(A1A_1A1)OP(A2A_2A2) → A3A_3A3，A4A_4A4 = 下一条将要执行指令的地址；
完成一条指令需要访存4次，取指 → 读A1A_1A1 → 读A2A_2A2 → 写A3A_3A3
正常情况下：取指令之后 PC+1，指向下一条指令
四地址指令：执行指令后，将PC的值修改位 A4A_4A4所指地址
6. 指令-按地址码数目分类总结
（二）、指令-按指令长度分类
定长指令字结构：指令系统中所有指令的长度都相等变长指令字结构：指令系统中各种指令的长度不等
定长操作码：指令系统中所有指令的操作码长度都相同，控制器的译码电路设计简单。
可变长操作码：指令系统中各指令的操作码长度可变
n 位 → 2n2^n2n条指令，控制器的译码电路设计复杂， 但灵活性较高。
定长指令字结构 + 可变长操作码 → 扩展操作码指令格式
