【学习计算机组成原理】指令格式（术语少，俗话多）

指令的基本格式

包括操作码和地址码

操作码：表示指令是干什么的
地址码：表示操作数的地址

比喻：
在军队中，长官命令士兵：“开枪击杀张三罪犯”，相应的，操作码就是开枪击杀，地址码就是张三。张三是用来标识一个人的名字，和地址的功能相同。知道了名字张三，就知道目标是哪个具体的人。同样，知道了操作数地址，就知道了操作的是哪个具体的数。
（理解时，和现实生活结合是个不错的方法）

指令长度
一条指令中所包含的二进制的位数，等于操作码字段与地址码字段的二进制位数和。
有些电脑的指令长度固定，有些电脑的指令长度不固定。

比喻：
对应就是长官发出的命令的字数，对于上面的比喻，8个字，指令长度就是8。

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下面开始学习操作码和地址码

操作码

说白了就是一串数字，每个数字代表一个具体的功能。比如，我规定1代表加，2代表减，3代表乘，4代表除
根据长度是否固定分为规整型和非规整型
规整型
一听它的名字就知道这串数字很规整，所以它是定长编码

由于数字是2进制，假如我用长度是3的操作码，那么它最多可表示2³个功能，也就是8个功能。当有9个功能需要表示时，我只能增加操作码的长度，规定长度是4，此时它最多可表示16个功能，尽管我只有9个功能，我用掉其中的9个数字，剩下7个数字就浪费掉了，叫它们非法操作码。
非规整型
与上面相反，是变长编码
由于大多数电脑的指令长度是定长的，所以操作码字段的长度和地址码字段的长度相互制约。

总长一定，其中一个长了，另一个就短

所以呢，操作数地址个数少的指令，它的操作码就长

介绍一种最常用的非规整型编码方式【扩展操作码法】
基本思想就是：较短的操作码不能是较长的操作码的前缀。
下面是用11来区分操作码的长度，假如指令是11 11 10 01 10，我一看，高位有4个1（两组11），说明该操作码是6位长。
用指令长度是8位的指令示意
3地址指令

2地址指令

1地址指令

0地址指令

这样就可以表示3种3地址指令，3种2地址指令，3种1地址指令，4种0地址指令，共13种指令。
如果是规整型的，我们只能以3地址指令为基准，用最高2位表示指令，这样只能表示4种指令（00、01、10、11）

是不是有种木桶效应的感觉呢？

让我们看看地址码是个什么鬼

地址码的结构

根据操作数地址的多少，介绍以下5种常用的结构：
下面2，3，4，5呢，针对的都是需要2个操作数的运算，比如加减乘除，需要2个输入，并有1个输出
通常情况下，有个东西（叫PC）保存着指令执行的先后次序，如果没有指定下一条指令的地址，就按顺序执行指令。

1. 零地址指令
   无操作数，只有操作码
2. 一地址指令
   一个操作数加一个操作码
   1个输入数的地址
   另一个输入数到固定的地方取就行，输出数到固定的地方存
3. 二地址指令
   两个操作数加一个操作码
   2个输入数的地址
   输出数保存在1个输入数的地址
4. 三地址指令
   三个操作数加一个操作码
   2个输入数的地址，1个输出数的地址
5. 四地址指令
   四个操作数加一个操作码
   2个输入数的地址，1个输出数的地址，1个下条指令的地址。

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