如何设计扩展操作码--应用

在下面这一篇讲过一点点基础原理。
http://blog.csdn.net/u011240016/article/details/52717315

如果是给定指令字长，再给你一些需求，如何设计满足需求的指令格式？
光说没用，以实例求证。

假设指令字长是16位，操作数的地址码是6位，指令有0地址，一地址，二地址三种。

第一道

1）设固定操作码，若0地址指令有M种，一地址指令有N种，则二地址指令最多多少种？

解析：这个题只需要贯通固定的含义即可：无论是0地址还是1地址，亦或者是2地址，操作码位数都固定着，虽然很少，也不必介怀。因此，计算固定操作码的位数，就由最多的地址码位数决定。即：二地址时，地址码位数12位，那么只给操作码留下4位，共16种离散状态。也即二地址指令只有：16-M-N种.

第二道

采用扩展操作码技术，二地址指令最多有多少种？

解析：一般情况下，我们由多地址指令反向推导少地址指令，也即，按照扩展的思路进行，现在是反向考察，自然心里上就有一些抵触。
但是，我们不妨仍从正向角度出发：即，设二地址最多是X种，作为一个变量。那么我们知道二地址的时候，留给操作码的位数是4位，最多的离散状态是16种，现在二地址指令是X种，不能用光了16种状态，所以， X<16 。
再去扩展一地址指令：二地址留下16-X种作为扩展的种子。到这里，突然间发现，不必再往下看了，既然M，N都只是变量而已，根本不能对X形成什么约束，X的约束只是来自于：要留至少一个状态作为一地址的扩展。

于是：X最牛可以是15。就这样。

第三道

采用扩展码技术，若二地址指令有P条，0地址指令有Q条，则一地址指令最多几条？

解析：现在我们知道，解题的角度还是从最少的操作码开始推算：二地址留给操作码的位数是4位，共16种离散状态，也即最多16条，现在有P条指令，意味着16-P个状态用作扩展一地址指令了。
具体16-P要乘以什么呢,得由0地址推导得来。

0地址指令低6位共64种状态，设一地址留了X个状态用于0地址扩展，那么0地址共有64X = Q种。推导出 X=Q/64

因此一地址指令数目 R+X=(16−P)∗64

==> R=(16−P)∗64−Q/64

也即：中间6位共64种状态有(16-P)*64 - Q/64用来做一地址自身了，于是一地址共有：(16-P)*64-Q/64种。

这里说最多，是因为，一地址指令可以设计的比这小，虽然理论上可以这么多。

以上。