1機器指令：
計算機設計者賦予計算機實現某種基本操作的命令。
2指令系統：
一台計算機所有及其指令的集合，就像是乙個單詞表一樣。指令集是計算機硬體與計算機軟體的介面，從硬體設計者而言，is向cpu提出了要求；從系統程式設計師角度而言，通過is來使用硬體資源。可見，指令集的好壞決定了計算機的走向。
3指令系統設計的基本要求：
（1）完備性，指令系統提供一定的指令足夠變成解決任何能夠解決的問題。
（2）有效性，
（3）規整性（一致）：便於解碼
（4）相容性
4 cisc和risc
cisc：（1）指令系統複雜。主要體現在指令多，定址方式多，指令格式多（2）指令的複雜使得只能夠週期變長（3）各種指令都直接訪問暫存器（4）採用微程式控制（將指令存放在微儲存器中）（5）有專用暫存器（6）難以進行編譯優化生成高效目標**。
risc：（1）指令系統簡單（2）指令周期短，以流水線方式工作，因而除load/store指令外，其他簡單指令都只需乙個或乙個不到的時鐘週期就可以完成（3）除load和store指令可訪問外存，其餘指令都只能訪問暫存器（4）採用大量通用暫存器，以減少訪存次數（5）採用組合邏輯電路控制，不用微程式控制，速度更快（6）採用優化的編譯系統，力求有效地支援高階語言程式。
1 指令是計算機實現的複雜操作的基礎：
何種操作：操作碼 操作物件：運算元 如何找到運算元：指令的定址
2 指令執行過程分析：
（1）獲取指令：明確指令的位址、明確指令的長度（定長、不定長）（2）指令解碼：明確的指令格式是前提，操作碼的編碼和運算元的型別（位址、暫存器、立即數）（3）取運算元：位址碼的格式、定址的方式、運算元格式和存放方式（4）執行：進行何種操作、（5）儲存資料：存到哪（6）指向下一條指令：怎麼實現
3 指令格式設計的基本原則
（1）簡單源自規整（2）合理的妥協（3）加速大概率事件（4）越少越快（5）指令盡量短，減少儲存空間，減少訪問次數，執行速度快（6）完備，能解決 問題（7）唯一性，不能產生歧義（8）指令字長應是位元組的整數倍（取指令是容易取）（9）合理選擇位址欄位的個數（機器指令分為若干個欄位field），就是說一條指令中有幾個段用來表示位址
4 指令長度和操作碼結構
在使用擴充套件操作碼時，使用頻度高的指令應分配短的操作碼，使用頻度低的指令分配長的操作碼
位址碼編碼由運算元的定址方式決定。在編碼中，指令位址碼盡量短（節省空間）；運算元存放位置靈活，位址空間盡量大；有效位址計算過程盡量簡單（指令執行快）
運算元的資料結構：位/位元組/字/半字/雙字/一維表
（1）在操作嗎中給定定址方式（2）在指令格式中設定專門的定址方式位
（1）立即定址：在指令位址字段直接給出運算元本身，其指令執行時間短，無需訪存，但運算元的大小受到位址字段長度的限制，但是卻被廣泛使用。但是編譯器或者匯程式設計序必須把大的常數分解為若干小的常數，然後再合併在乙個暫存器中。（例如可以將乙個非常大的位址多次相加然後存放到乙個暫存器中）
（3）暫存器直接定址：運算元在暫存器中，指令位址字段給出運算元所在的暫存器編碼。只需要很短的位址字段（因為暫存器的個數一般較少）；無需訪問儲存器，指令執行速度快；位址範圍有限，可以程式設計使用的通用暫存器不多；使用最多，是提高效能的常用手段；
1）相對定址：相對於當前指令處（pc）位移量為x的儲存單元。x(pc)括號內為暫存器
2）基址定址：相對於基址b處，位移量為x的儲存單元。能夠實現程式的重定位，使用者程式在os裝入系統後會分配乙個基位址，存放在基址暫存器中。x(b)括號內為暫存器，暫存器為基址
對於乙個程式來說，基址是固定不變的，在程式中所有的位址都是相對於基址變化的；對於變址定址，形式位址給出的是乙個儲存器位址的基準，變址暫存器存放的是相對於該基準位址的偏移量。
在基址定址中，偏移量位數較短；在變址定址中，偏移量位數足以表示整個儲存空間。
基址定址立足於面向系統，主要解決程式邏輯空間與儲存器實體地址的無關性；而變址定址立足於使用者，主要是為編寫高效訪問一片儲存空間的程式。
計算機組成與設計1
第一講 1 計算機的總體層次結構 硬體 指令系統 軟體 系統軟體 作業系統 彙編器 編譯器 應用軟體 2 計算機程式執行過程 高階語言程式首先預處理，然後通過編譯器生成組合語言程式，組合語言程式經過彙編器生成可重定位的目標檔案，可重定位的目標檔案通過鏈結器連線到一起形成可執行的目標檔案。第二講 3 ...
《數字邏輯設計與計算機組成》一 1 3 計算機組成
邏輯設計要解決的是關於電路描述 綜合 最小化和 的相關問題，而計算機組成則研究電路部件及其物理關係，這些部件構成處理核心 cpu 處理器 儲存器 i o裝置控制器和介面，這些模組相互連線就構成計算機。例如，圖1 1中的暫存器檔案 加法器 乘法器和選擇器組成乙個資料通路。控制單元和資料通路 通過一系列...
計算機組成原理 2
採用二進位制表示資料的好處 技術實現簡單 抗干擾能力強 易於進行轉換。計算機中整數用補碼表示，浮點數的尾數用原碼定點小數表示。n位計算機所能表示整數的範圍 2n 2n 1,即1000 為範圍內最小的數。浮點數對尾數和指數分別儲存，但浮點數分布不均勻。基本概念 位元組 byte 字 word 位 位元...