指令系统、机器语言、汇编语言

指令系统、机器语言、汇编语言[e-mail]020-31984767什么是指令系统指令系统是CPU执行的基本操作，是计算机软件和硬件的界面。分为RISC和CISC两大类指令的基本内容算术逻辑运算存储器访问转移指令CPU中的基本概念内存统一编址的存储单元存储单元中数据的含义由程序解释算术逻辑部件（ALU）完成算术（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或等）寄存器CPU上的一小块存储区域，用于存储中间结果CPU中的基本概念控制器：控制指令的执行过程程序计数器（PC）：存放下一条指令地址的寄存器IR：存放当前指令的寄存器数据寄存器指令的执行过程根据PC从存储器中取出指令，保存到IR寄存器中；根据IR寄存器中的指令内容进行操作；计算存储器访问转移指令修改PC值一个虚拟的计算机Pep-7Pep-7的寄存器结构PC（8位）IR（24位）累加器A（16位）状态位N（1位）状态位Z（1位）Pep-7的存储器结构有4096个字节Pep-7的指令系统指令格式（24位）0指令操作码（5位）寻址方式（2位）：00－立即寻址；01－直接寻址数据（16位）一些指令实例操作码（5位）含义操作码（5位）含义00000停机00001将操作数装入A00010将A的内容存入到操作数中00011将操作数加到A中00100将寄存器A中减去操作数11011将字符输入操作数11100从操作数输出字符两种不同的寻址方式立即寻址：数据存放在操作数中A=11111b=31直接寻址：数据的地址存放在操作数中A=[11111b]=[31]，从内存单元31取一个字到A中000100000000000000011111000100010000000000011111程序输出“Hello”二进制代码111000000000000001001000——E00048111000000000000001101001——E00065111000000000000001101100——E0006C111000000000000001101100——E0006C111000000000000001101111——E0006F程序的二进制代码存储地址内容0000：111000000000000001001000——E000480003：111000000000000001101001——E000650006：111000000000000001101100——E0006C0009：111000000000000001101100——E0006C000C：111000000000000001101111——E0006F程序的执行过程PC=0000H1、取指令IR=[PC]=[0000H]=E000482、译码根据指令前5位发现此指令为输出指令；3、取操作数因为是立即寻址方式，所以取指令中的内容0048H。4、执行将操作数作为输出。屏幕显示“H”5、PC自加PC＝PC+3=0003HPC机的引导过程BIOS（BasicInputOutputSystem）是在主板上预先烧制好的启动代码；操作系统的内容存储在硬盘上。操作的主要流程包括：系统加电，从BIOS开始取指令执行，完成硬件自检从硬盘上读入引导扇区内容到内存，并执行由引导扇区内容从硬盘上读取操作系统到内容，引导进入操作系统。汇编语言(AssembleLanguage)汇编语言(AssembleLanguage)：一种低级语言，用助记符表示特定计算机的机器语言指令汇编器(Assembler)：将汇编语言程序翻译成机器代码的程序Pep-7的汇编语言LOADAh#0008B,i操作码操作数寻址方式指令含义：将0008H放入到寄存器A中指令的机器码：000100000000000000001000总结指令是CPU执行的基本单位指令的具体定义构成了机器语言，是一套精巧的二进制编码指令系统分为RISC和CISC两大类指令系统一般包括运算指令，存储器访问指令、转移指令等指令系统的寻址方式：立即寻址，直接寻址指令的执行过程指令序列存储在存储器中（vonNeumann结构）由PC从存储器中取出指令，经过译码执行等过程完成一条指令的执行汇编程序和汇编器