计算机组成原理 扩展指令的操作码,【计算机组成原理】指令系统

一、指令格式

指令：操作码字段   地址码字段

指令字(简称指令)：表示一条指令的机器字。

指令格式：是指令自用二进制代码表示的结构形式，由操作码字段和地址码字段组成。

操作码字段：表征指令的操作特性与功能   (指令的唯一标识) 不同的指令操作码不能相同

地址码字段：指定参与操作的操作数的地址码

二、操作码分类

操作码可以分为固定长度的代码和可变长度的代码

1、固定长度的代码

多有指令操作码的长度相等

例如：某计算机共有64条指令，采用固定长度操作码，需要6位编码，从000000~111111  2的6次方为64

优点:编码方法简单，便于指令的译码

确定：不方便指令系统中增加新的指令(扩展不方便)

2、可变长度的代码

不等长的指令操作码可以减小操作码的平均长度，提高指令编码的效率，从指令的扩展性来看，也希望操作码长度可变。

例如：设某台计算机有100条指令，要求：

1)采用固定长度操作码编码，请设计其操作码编码

2)假设这100条指令中有10条指令的使用改了达到90%。其余90条指令的使用概率达到10%，请采用不定长编码设计一种操作码编码的方案，并求出操作码的平均长度(常用指令用短编码  不常用指令用长编码)

答、1)采用固定长度操作码编码，需要7位操作码，取其中100个代码作为操作码 0000000~1100011之间的代码代表100条指令(长度为7)

其余的1100100~1111111共28个代码可用于增加新的操作码

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