【计算机组成原理】指令系统（二）—— 扩展操作码
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；可变长操作码：指令系统中各指令的操作码长度可变。定长指令字结构 + 可变长操作码 → 扩展操作码指令格式
扩展操作码指令格式：不同地址数的指令使用不同长度的操作码。
举例
某机器字长为 16 位， 单字长指令结构，每个地址码 6 位，试用操作码拓展码技术设计 14
条二地址指令，80条但地址指令，60条零地址指令。
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解析：对于操作码扩展类题目，操作码应该由短到长进行编码，即从多地址码指令向零地址指令逐步编写。
设计扩展操作码指令时的注意事项：
（1）不允许短码是长码的前缀，即短操作码不能与长操作码的前面部分的代码相同。
（2）各指令的操作码一定不能重复。
通常情况下，对使用频率较高的指令，分配较短的操作码；对使用频率较低的指令，分配较长的操作码，从而尽可能减少指令译码和分析的时间。
设地址长度为 n，上一层留出 m种状态，下一层可扩展出 m × 2 n m×2^n m×2n 种状态
操作码分类：
（1）定长操作码： 在指令字的最高位部分分配固定的若干位（定长）表示操作码。
一般n位操作码字段的指令系统最大能够表示 2 n 2^n 2n条指令。优：定长操作码对于简化计算机硬件设计，提高指令译码和识别速度很有利；缺：指令数量增加时会占用更多固定位，留给表示操作数地址的位数受限。
（2）扩展操作码(不定长操作码) ：全部指令的操作码字段的位数不固定，且分散地放在指令字的不同位置上。
最常见的变长操作码方法是扩展操作码，使操作码的长度随地址码的减少而增加，不同地址数的指令可以具有不同长度的操作码，从而在满足需要的前提下，有效地缩短指令字长。优： 在指令字长有限的前提下仍保持比较丰富的指令种类；缺 ：增加了指令译码和分析的难度，使控制器的设计复杂化。
