1.大纲要求

1.1.指令格式

1.一条指令由操作码和若干操作数组成：

①操作码：这条指令的动作（加/减/乘/除/移位等等）

②操作数：该动作的参数（寻址方式位 + 形式地址）

2.扩展操作码：短操作码不能是长操作码的前缀（类似DS的哈夫曼树，CN的变长子网划分）

1.2.寻址方式

1.有效地址：即最终要访问的虚拟地址（PC→虚拟地址，MAR→物理地址）

2.①操作数在指令中以形式地址的方式给出

②CPU根据寻址方式将形式地址转换为有效地址（虚拟地址，存放在PC）

③通过TLB/页表将虚拟地址转换为物理地址（存放在MAR）

④通过Cache/内存访问物理地址

3.①隐含寻址：操作数默认在某个寄存器中或在栈顶，即无需指明操作数在何处（POP指令）

②立即寻址：指令中给出立即数，例如OP 10086，即对10086进行某种操作

③直接寻址：操作数给出的地址就是最终的有效地址（例：OP 指针，对某数据进行某种操作，并给出该数据的指针）

④一次间接寻址：OP 指针的指针，根据指针A找到该操作数的指针B，再通过该指针B找到操作数

⑤寄存器寻址：

⑥寄存器间接寻址：相当于指针存在寄存器中

⑦相对寻址：转移指令，EA = （PC）+ A

1.PC的内容加上指令中形式地址A形成操作数的有效地址，即EA = （PC）+ A（A为相对于PC的偏移量，正负都可，用补码表示）

2.PC在取出使用相对寻址的指令时，就会进行+ “1”操作，即相对寻址是相对于下一条指令的存放地址的偏移量（"1"的大小取决于当前正在执行指令的指令字长）

3.优点：无论代码被放在什么位置，都不用更改跳转指令的地址码（若使用直接寻址的方式，则每次都需要更改）便于程序浮动（一段代码在程序内部浮动），广泛被用于转移类指令

⑧基址寻址：

1.基址寄存器中存放的是当前程序的首地址（基地址，运行中基址寄存器中的内容不变，形式地址作为偏移量可变）

2.基址寄存器可以是专用，也可以是指定一个通用寄存器（需要在指令中指明是哪个通用寄存器）

3.便于程序浮动（整段程序在内存中的浮动），多道程序并发运行（仅需修改基址寄存器的内容实现不同程序的正确寻址，相较于直接寻址，直接寻址需要修改每条指令的地址；OS动态分配中，每个程序占有连续的内存空间，可以通过基址寄存器记录每个程序在内存中的起始地址，通过偏移量的改变得到正确的地址）；可以增加寻址范围（基址寄存器的位数大于形式地址位数，但由于形式地址决定偏移量，因此偏移量有限）

4.基址寄存器面向操作系统（用户可以决定使用哪个基址寄存器，但内容由操作系统决定）

⑨变址寻址：

1.变址寄存器中的内容（可变）作为偏移量，形式地址A（不变）作为基地址（与基址寻址刚好相反）：可以通过不断的改变变址寄存器中的内容，访问数组中的元素，因此适合循环程序

2.变址寄存器可以是专用，也可以是指定一个通用寄存器（需要在指令中指明是哪个通用寄存器）

3.变址寄存器面向用户（用户可以修改变址寄存器的内容）

⑩堆栈寻址：

1.操作数存放在堆栈中，隐含使用堆栈指针（SP：Stack Pointer）作为操作数地址

2.堆栈指针存在专门的寄存器中，其指向栈顶元素

①专用寄存器：不同情况下对SP的操作顺序和操作方式不同（参考数据结构栈），取指令需访存，执行指令无需访存

②主存中开辟堆栈空间：每次操作都需要进行访存

1.3.数据对齐和大小端存放方式

1.4.CISC和RISC

判断是CISC/RISC：①指令字长是定长→RISC ②有除LOAD/STORE外指令访存→CISC

1.5.高级语言程序与机器级代码间对应

1.高级语言（C）经过编译器的编译后形成汇编语言

2.汇编语言和机器语言指令一一对应：一条汇编语言对应一条机器语言指令

3.汇编语言经过汇编器的编译后形成机器语言（010101）

4.链接器：把各个机器语言指令的模块（主函数和库函数）连接起来形成一个完整的地址空间

5.机器级代码：

①if - else、switch（条件转移指令）：cmp a,b;        jxxx（je、jle、jg、jge） xxxx

②goto（无条件转移指令）：jump xxxx