指令系统

1.指令系统：软件层和硬件层的接口及界面

2.指令系统设计原则：完备性 有效性 规整性 兼容性（向上向下，向左向右）

3.包括：数据传送指令 输入输出指令 算数运算指令 逻辑运算指令 系统控制指令 程序控制指令

4.指令格式：指令是指挥计算机实现某个操作的命令
操作码和地址码做成指令长度

取指令：指令地址，指令长度
指令译码：指令格式 操作码编码 操作数类型
取操作数：地址码格式 寻址方式 操作数个事和存放方式
执行：操作类型 标志和条件码
存结果：结果数据位置
取下一条指令：下条指令地址

5.操作码的设计

定长操作码：译码简单，但有信息多余
可变操作码：操作码的位数随地址码的减少而增加，被大多数指令集采用，缩短指令长度 减少程序总位数 增加指令字所表示的操作信息

6.指令格式设计的基本原则：指令尽量短  要有足够的操作码位数 指令编码必须具有唯一的解释  指令字长一个是字节的整数倍 均衡设计指令尽量规整 合理选择地址字段的个数

7.地址码结构：地址个数越少 指令长度越短 指令功能越简单 所需指令条数越多 增加了程序复杂度和执行时间

8.符号表示：
OP：操作数
Ai:地址码
PC:程序计数器
ACC:CPU中的寄存器，累加器

9.定点数：小数点位置固定的数，可分为定点整数和定点小数
定点整数的小数点在最右边，范围为0到2的n次方减一
定点小数的小数点在符号位的后一位。范围是0到一减2的负n次方。

10.零分为正零和负零，正零和负零的补码相同

11.对尾数和阶码分贝编码，就可以表示一个浮点数了
科学计数法十进制表示：小数点前一位是非0数

12.IEEE 754浮点数标准：符号S   阶码e(整数） 尾数f(小数)
符号：1表示负数，0表示正数
规格化尾数最高位总是1，所以隐含表示，省1位，所以尾数精度=尾数位数加1
单精度尾数：1+23bits    双精度尾数：1+52bits
阶码：移码

*移码：将每一个数值加上一个偏置常数（作用：便于浮点数加减运算时进行对阶操作）
单精度规格化数阶码范围为-126到127

13.浮点数的精度由尾数F的位数决定
浮点数的表示范围有基数R和阶数E的位数决定
阶码的位数和基数越大，表示的浮点数范围越大

14.0的阶码和尾数都为0，符号位正负皆可
正负无穷：阶码都为1，尾数为0，符号位为正表示正无穷，为负表示负无穷。

15.单精度总位数为32位，阶码为8位，阶码编码为+127移码.
双精度的总位数为64位，阶码为11位，阶码编码为+1023移码

16.数据的存储方式：字节编址
数据存放：大端方式，小端方式

17.由于数据的存放方式不同，任何像音频，视频和图像等文件格式或处理都涉及字节的顺序问题，所以要发生字节交换，

18.不同的数据存放时，有两种处理方式：按边界对齐和不按边界对齐。不按边界对齐增加了放存次数。

19.MIPS指令格式：三种格式R，I,J。
R型op  rs  rt  rd  shant  funct,用于寄存器，两个操作数都是寄存器的运算指令.
I型：op rs rt immediate 运算指令：一个寄存器，一个立即数,load和store指令，条件分支指令
J型：op target adress,无条件跳转指令

op表示操作码；rs表示第一个源操作寄存器，rt表示第二个源操作寄存器，rd表示结果寄存器，shamt表示移位指令的位移量，functR型指令的op字段特定位000000，具体操作有funct字段给定，immediate立即数或load，store指令或分支指令的偏移地址，target adress无条件转移地址的第26位。

20.汇编：把汇编源程序汇编成二进制机器代码
反汇编：把二进制代码转化成汇编程序。