組成原理第三章

計算機組成原理宋紅sxyqsh@163.com第三章指令系統3-1指令系統的發(fā)展與要求

3-2指令格式

3-3尋址方式

3-4指令類型

3．1指令系統的發(fā)展與要求

計算機的指令有微指令、機器指令和宏指令之分。微指令是微程序級的命令，它屬于硬件；宏指令是由若干條機器指令組成的軟件指令，它屬于軟件；而機器指令則介于微指令與宏指令之間，通常簡稱為指令，每一條指令可完成一個獨立的算術運算或邏輯運算操作。一臺計算機支持(或稱使用)的全部指令構成該機的指令系統。指令系統直接與計算機系統的性能和硬件結構的復雜程度等密切相關，它是設計一臺計算機的起始點和基本依據。

指令系統是表征一臺計算機性能的重要因素，它的格式與功能不僅直接影響到機器的硬件結構，而且也直接影響到系統軟件，影響到機器的適用范圍。早期的計算機，從簡化計算機硬件結構和降低成本考慮，指令系統都比較簡單，所支持的指令系統只有定點加減、邏輯運算、數據傳送、轉移等十幾至幾十條指令。條數少和運算功能弱，能處理的數據只是定點小數，使用非常困難。到了20世紀70～80年代，隨著集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現與發(fā)展，計算機硬件成本直線下降；相應的軟件成本所占比例迅速增加，計算機的指令系統日漸變得更加復雜和完備，指令條數多達三五百條，尋址方式也趨于多樣化，能直接處理的數據類型更多，構成了復雜指令系統計算機(CISC)。要確定一臺計算機的指令系統并評價其優(yōu)劣，通常應從如下四個方面考慮：指令系統的完備性，常用指令齊全，編程方便；完備性是指用匯編語言編寫各種程序時，指令系統直接提供的指令足夠使用，而不必用軟件來實現。完備性要求指令系統豐富、功能齊全、使用方便。一臺計算機中最基本、必不可少的指令是不多的。許多指令可用最基本的指令編程來實現。一般來說，一個功能更強、更完善的指令系統，必定有更好的有效性。指令系統的規(guī)整性，指令和數據使用規(guī)則統一簡單，易學易記；規(guī)整性包括指令系統的對稱性、勻齊性、指令格式和數據格式的一致性。對稱性是指：在指令系統中所有的寄存器和存儲器單元都可同等對待，所有的指令都可使用各種尋址方式；

勻齊性是指：一種操作性質的指令可以支持各種數據類型，如算術運算指令可支持字節(jié)、字、雙字整數的運算，十進制數運算和單、雙精度浮點數運算等；指令格式和數據格式的一致性是指，指令長度和數據長度有一定的關系，以方便處理和存取。系列機各機種之間具有相同的基本結構和共同的基本指令集，因而指令系統是兼容的，即各機種上基本軟件可以通用。但由于不同機種推出的時間不同，在結構和性能上有差異，做到所有軟件都完全兼容是不可能的，只能做到“向上兼容”，即低檔機上運行的軟件可以在高檔機上運行。同時要完全滿足上述標準是困難的，但它可以指導設計出更加合理的指令系統。通常情況下，一條指令要由兩部分組成：第一部分：

是指令的操作碼。操作碼用于指明本條指令的操作功能。例如，是算術加運算、減運算還是邏輯與、或運算功能，是否讀、寫內存或讀、寫外設操作功能，是否程序轉移和子程序調用或返回操作功能等，計算機需要為每條指令分配一個確定的操作碼。第二部分：

是指令的操作數地址，用于給出被操作的信息(指令或數據)的地址，包括參加運算的一或多個操作數所在的地址，運算結果的保存地址，程序的轉移地址、被調用的子程序的入口地址等。在一條指令中，如何分配這兩部分所占的位數(長度)，如何安排操作數的個數，如何表示和使用一個操作數的地址(尋址方式)，是要認真對待、精心設計的重要問題。

機器指令是用機器字來表示的。表示一條指令的機器字，就稱為指令字，通常簡稱指令。指令格式，則是指令字用二進制代碼表示的結構形式，通常由操作碼字段和地址碼字段組成。操作碼字段表征指令的操作特性與功能，而地址碼字段通常指定參與操作的操作數的地址。因此，一條指令的結構可用如下形式來表示：

3．2指令格式

操作碼地址碼（操作數）

3．2．1操作碼設計計算機時，對指令系統的每一條指令都要規(guī)定一個操作碼。指令的操作碼表示該指令應進行什么性質的操作，如進行加法、減法、乘法、除法、取數、存數等等。不同的指令用操作碼字段的不同編碼來表示，每一種編碼代表一種指令。例如，操作碼001可以規(guī)定為加法操作；操作碼010可以規(guī)定為減法操作；而操作碼110可以規(guī)定為取數操作等等。CPU中的專門電路用來解釋每個操作碼，因此機器就能執(zhí)行操作碼所表示的操作。組成操作碼字段的位數一般取決于計算機指令系統的規(guī)模。較大的指令系統就需要更多的位數來表示每條特定的指令。例如，一個指令系統只有8條指令，則有3位操作碼就夠了(2３＝8)。如果有32條指令，那么就需要5位操作碼(2５＝32)。一般來說，一個包含n位的操作碼最多能夠表示2Ｎ條指令。對于一個機器的指令系統，在指令字中操作碼字段和地址字碼段長度通常是固定的。在單片機中，由于指令字較短，為了充分利用指令字長度，指令字的操作碼字段和地址碼字段是不固定的，即不同類型的指令有不同的劃分，以便盡可能用較短的指令字長來表示越來越多的操作種類，并在越來越大的存儲空間中尋址。3．2．2地址碼根據一條指令中有幾個操作數地址，可將該指令稱為幾操作數指令或幾地址指令。一般的操作數有被操作數、操作數及操作結果這三種數，因而就形成了三地址指令格式，這是早期計算機指令的基本格式。在三地址指令格式的基礎上，后來又發(fā)展成二地址格式、一地址格式和零地址格式。各種不同操作數的指令格式如下所示：OP操作碼地址D1地址D2地址D3三地址指令

OP操作碼地址D1地址D2二地址指令OP操作碼地址D單地址指令OP操作碼

零地址指令(1)零地址指令的指令字中只有操作碼，而沒有地址碼。例如，停機指令就不需要地址碼，因為停機操作不需要操作數。(2)一地址指令常稱為單操作數指令。通常，這種指令是以運算器中累加寄存器AC中的數據為被操作數，指令字的地址碼字段所指明的數為操作數，操作結果又放回累加寄存器AC中，而累加寄存器中原來的數隨即被沖掉，其數學含義為(AC)

OP

(Ｄ)→AC式中，OP表示操作性質，如加、減、乘、除等；(AC)表示累加寄存器AC中的數；(Ｄ)表示內存中地址為Ｄ的存儲單元中的數，或者是運算器中地址為Ｄ的通用寄存器中的數；→表示把操作(運算)結果傳送到指定的地方。注意：地址碼字段Ｄ指明的是操作數的地址，而不是操作數本身。(3)二地址指令常稱為雙操作數指令。它有兩個地址碼字段Ｄ1和Ｄ２，分別指明參與操作的兩個數在內存中或運算器中通用寄存器的地址，其中地址Ｄ：兼做存放操作結果的地址。其數學含義為(Ｄ1)

OP

(Ｄ２)→Ｄ１(4)三地址指令字中有三個操作數地址Ｄ1，Ｄ２和Ｄ３其數學含義為(Ｄ1)

OP

(Ｄ２)→Ｄ３式中，

Ｄ1為被操作數地址，也稱源操作數地址；

Ｄ2為操作數地址，也稱終點操作數地址；Ｄ3為存放操作結果的地址。同樣，Ｄ1，Ｄ2，Ｄ3，可以是內存中的單元地址，也可以是運算器中通用寄存器的地址。從操作數的物理位置來看，二地址指令格式中，又分為三種類型。第一種是訪問內存的指令格式，我們稱這類指令為存儲器—存儲器型指令。這種指令操作時都是涉及內存單元，即參與操作的數都放在內存里。從內存某單元中取操作數，操作結果存放至內存另一單元中，因此機器執(zhí)行這種指令需要多次訪問內存。第二種是訪問寄存器的指令格式，我們稱這類指令為寄存器—寄存器型指令。機器執(zhí)行這類指令過程中，需要多個通用寄存器或個別專用寄存器，從寄存器中取操作數，把操作結果放到另一寄存器。機器執(zhí)行寄存器—寄存器型指令的速度很快，因為執(zhí)行這類指令，不需要訪問內存。第三種類型為寄存器—存儲器型指令，執(zhí)行此類指令時，既要訪問內存單元，又要訪問寄存器。

3．2．3指令助記符

機器硬件只能識別1和0，所以采用二進制操作碼是必要的，但是我們用二進制來書寫程序卻非常麻煩。為了便于書寫和閱讀程序，每條指令通常用3個或4個英文縮寫字母來表示。這種縮寫碼叫做指令助記符，如表3－1所示。這里我們假定指令系統只有6條指令，所以操作碼只需3位二進制。

表３－１常用的指令助記符

常用指令指令助記符操作碼讀數ＬＤＡ００１傳送ＭＯＶ０１０存儲ＳＴＲ０１１加法ＡＤＤ１００減法ＳＵＢ１０１轉子ＪＳＲ１１０由于指令助記符提示了每條指令的意義，因此比較容易記憶，書寫起來比較方便，閱讀程序容易理解。例如，一條加法指令，我們可以用助記符ADD來代表操作碼100。而對于一條存儲指令，可以用助記符STR表示操作碼011。需要注意的是，在不同的計算機中，指令助記符的規(guī)定是不一樣的。我們知道，硬件只能識別二進制語言。因此，指令助記符還必須轉換成與它們相對應的二進制操作碼。這種變換借助低級語言可以完成。

3．2．4指令長度指令字中包含二進制代碼的位數，稱為指令字長度。而機器字長是指計算機能直接處理的二進制數據的位數，它決定了計算機的運算精度。機器字長通常與主存單元的位數一致。指令字長度等于機器字長度的指令，稱為單字長指令；指令字長度等于半個機器字長度的指令，稱為半字長指令；指令字長度等于兩個機器字長度的指令，稱為雙字長指令。例如，IBM370系列，它的指令格式有16位(半字)的，有32位(單字)的，還有48位(一個半字)的。在Pentium系列機中，指令格式也是可變的：有8位、16位、32位、64位不等用多字長指令的目的，在于提供足夠的地址位來解決訪問內存任何單元的尋址問題。

但是使用多字長指令的一個主要缺點是必須兩次或多次訪問內存以取出一條完整指令，這就降低了CPU的運算速度，同時又占用了更多的存儲空間。在一個指令系統中，如果各種指令字長度是相等的，稱為等長指令字結構，它們可以都是單字長指令或半字長指令。這種指令字結構簡單，且指令字長度是不變的。如果各種指令字長度隨指令功能而異，比如有的指令是單字長指令，有的指令是雙字長指令，就稱為變長指令字結構。這種指令字結構靈活，能充分利用指令長度，但指令的控制比較復雜些。

【例1】指令格式如下：1510

7430操作碼（ＯＰ）——源寄存器變址寄存器位移量（二進制１６位）解：操作碼字段ＯＰ為６位，有６４＝２６個操作。二字長二地址指令，訪問存儲器。源寄存器中操作數共１６個，變址寄存器和位移量決定另外一個操作數，是寄存器－存儲器型指令。

3．3．１操作數尋址形成操作數的有效地址的方法，稱為操作數的尋址方式。例如一種單地址指令的結構如下所示，其中用變址、間址、形式地址各字段組成該指令的操作數地址。

3．3尋址方式

操作碼變址間址形式地址指令中操作數字段的地址碼是由形式地址和尋址方式特征位等組合形成，因此，一般來說，指令中所給出的地址碼，并不是操作數的有效地址。

形式地址，也稱偏移量，它是指令字結構中給定的地址量。尋址方式特征位，此處由間址位和變址位組成。如果這條指令無間址和變址的要求，那么形式地址就是操作數的有效地址。如果指令中指明要變址或間址變換，那么形式地址就不是操作數的有效地址，而要經過指定方式的變換，才能形成有效地址。因此，尋址過程就是把操作數的形式地址，變換為操作數的有效地址的過程。單片機、微型機、小型機和大型機結構不同，從而形成了各種不同的操作數尋址方式。下面介紹一些比較常用的尋址方式。

1．隱含尋址這種類型的指令，不是明顯地給出操作數的地址，而是在指令中隱含著操作數的地址。指令格式明顯指出的僅是第一操作數的地址D。因此，累加寄存器AC對單地址指令格式來說是隱含地址。２．立即尋址指令的地址字段指出的不是操作數的地址，而是操作數本身，這種尋址方式稱為立即尋址。立即尋址方式的特點是指令執(zhí)行時間很短，因為它不需要訪問內存取數，從而節(jié)省了訪問內存的時間。例：單地址的移位指令格式是

移位ＯＰＦＤ這里，D不表示地址，而是一個操作數。F為標志位，當F＝1時，操作數進行右移；當F＝０時，操作數進行左移。３．直接尋址直接尋址是一種基本的尋址方法，其特點是：在指令格式的地址字段中直接指出操作數在內存的地址D。由于操作數的地址直接給出而不需要經過某種變換，所以稱這種尋址方式為直接尋址方式。圖３－１(a)是直接尋址方式的示意圖。采用直接尋址方式時，指令字中的形式地址D就是操作數的有效地址E，即E＝D。因此通常把形式地址D又稱為直接地址。此時，由尋址模式給予指示，例如X1＝０。如果用S表示操作數，那么直接尋址的邏輯表達式為Ｓ＝(E)＝(D)

4．間接尋址間接尋址是相對于直接尋址而言的，在間接尋址的情況下，指令地址字段中的形式地址D不是操作數的真正地址，而是操作數地址的指示器，或者說D單元的內容才是操作數的有效地址。圖3－1(b)畫出了間接尋址的示意圖。通常，在間接尋址情況下，由尋址特征位給予指示，例如X2＝1。如果把直接尋址和間接尋址結合起來，指令有如下形式：

操作碼ＩＤ若尋址特征位I＝0，表示直接尋址，這時有效地址E＝D；若I＝1，則表示間接尋址，這時有效地址E＝(D)。間接尋址方式是早期計算機中經常采用的方式，但由于兩次訪存，影響指令執(zhí)行速度，現在已不大使用。

5．寄存器尋址和寄存器間接尋址

寄存器尋址方式：若參加運算的操作數在CPU內部的通用寄存器中，那么采用寄存器尋址方式的指令中只需要給出寄存器號。假定某機CPU內部共有16個通用寄存器(R０～R16)，那么采用寄存器尋址方式的單地址指令格式。當操作數不放在內存中，而是放在CPU的通用寄存器中時，可采用寄存器尋址方式。顯然，此時指令中給出的操作數地址不是內存的地址

單元號，而是通用寄存器的編號。指令結構中的寄存器－寄存器型指令，就是采用寄存器尋址方式的例子。由于CPU內部的通用寄存器的數量是有限的，因此采用寄存器尋址方式，可使指令中地址碼長度明顯縮短，而且執(zhí)行速度很快。采用寄存器尋址方式的操作數有效地址為寄存器號，即E＝Rｉ。這實際上也是一種直接尋址方式，只是直接訪問的是通用寄存器而不是主存儲器。采用這種尋址方式的優(yōu)點是可大大縮短指令字的長度和加快指令的執(zhí)行速度。寄存器間接尋址方式：這種尋址方式是事先將操作數的有效地址存放在CPU內部的某個通用寄存器中。采用這種尋址方式的指令格式及其尋址過程如圖3—3所示，其操作數的有效地址為E＝(Ri)。從圖3—3中可以看出，采用這種間接尋址方式的突出優(yōu)點是指令字長有效縮短，形式地址D的長度取決于CPU內部通用寄存器的數量，而可訪問的存儲空間取決于寄存器的字長。圖中示出的寄存器長16位，于是可訪問的最大存儲空間為64KB。寄存器間接尋址方式與寄存器尋址方式的區(qū)別在于：指令格式中的寄存器內容不是操作數，而是操作數的地址，該地址指明的操作數在內存中。6．相對尋址方式

相對尋址是把程序計數器PC的內容加上指令格式中的形式地址D而形成操作數的有效地址。所以相對尋址實際上是相對ＰＣ的內容尋址，程序計數器的內容就是當前指令的地址。“相對”尋址，就是相對于當前的指令地址而言。有效地址為：Ｅ＝（ＰＣ）＋Ｄ。采用相對尋址方式的好處是程序員無須用指令的絕對地址編程，因而所編程序可以放在內存任何地方。圖3－4(1)示出了相對尋址方式的示意圖。

7．基址尋址方式在基址尋址方式中將CPU中基址寄存器的內容加上指令格式中的形式地址而形成操作數的有效地址，如圖3－4(2)所示。其中尋址模式X４指出基址尋址方式的特征。8．變址尋址方式變址尋址方式與基址尋址方式計算有效地址的方法很相似，它把CPU中某個變值寄存器的內容與偏移量D相加來形成操作數有效地址，E＝(變址寄存器)＋D。但使用變址尋址方式的目的不在于擴大尋址空間，而在于實現程序塊的規(guī)律變化。如果你需要從一個數組中找到某一個元素時，則可將該數組的首地址置入基址寄存器中。所需元素的序號作為指令中的形式地址，于是可采用基址尋址方式方便地取得所需的元素；如果你需要對該數組中的每一個元素或者一部分連續(xù)存放的元素進行操作時，則可將該數組的首地址作為指令中的形式地址，而將需要操作的第1個元素的序號置入變址寄存器中，于是這條指令執(zhí)行一次可得到數組中的一個元素，然后將變址寄存器內容加l，同一條指令的下一次執(zhí)行就取得數組中的下一個元素，重復上述操作，可順序取得數組中的全部或部分元素。

為此，必須使變址寄存器的內容實現有規(guī)律的變化(如自增1，自減1，乘比例系數)而不改變指令本身，從而使有效地址按變址寄存器的內容實現有規(guī)律的變化。

9．塊尋址方式塊尋址方式經常用在輸入輸出指令中，以實現外存儲器或外圍設備同內存之間的數據塊傳送。塊尋址方式在內存中還可用于數據塊搬家。塊尋址，通常在指令中指出數據塊的起始地址(首地址)和數據塊的長度(字數或字節(jié)數)。如果數據塊是定長的，只需在指令中指出數據塊的首地址；如果數據塊是變長的，可用三種方法指出它的長度：(1)指令中劃出字段指出長度；(2)指令格式中指出數據塊的首地址與末地址；(3)由塊結束字符指出數據塊長度。塊尋址的指令格式如下：操作碼│首地址│標志位│末地址10．段尋址方式微型機中采用了段尋址方式，例如它們可以給定一個20位的地址，從而有220＝1M存儲空間的直接尋址能力。為此將整個1M空間存儲器以64K為單位劃分成若干段。在尋址一個內存具體單元時，由一個基地址再加上某些寄存器提供的16位偏移量來形成實際的20位物理地址。這個基地址就是CPU中的段寄存器。在形成20位物理地址時，段寄存器中的16位數會自動左移4位，然后與16位偏移量相加，即可形成所需的內存地址，如圖3－5所示。這種尋址方式的實質還是基址尋址。

圖3－5段尋址

3．3．2指令尋址1．指令的尋址方式指令的尋址方式有兩種，一種是順序尋址方式，另一種是跳躍尋址方式。（1）順序尋址方式由于指令地址在內存中按順序安排，當執(zhí)行一段程序時，通常是一條指令接一條指令的順序進行。就是說，從存儲器取出第一條指令，然后執(zhí)行這條指令；接著從存儲器取出第二條指令，再執(zhí)行第二條指令；接著再取出第三條指令…。使用程序計數器(又稱指令指針寄存器)PC來計數指令的順序號，該順序號就是指令在內存中的地址。圖3－6是指令順序尋址方式圖。（2）跳躍尋址方式當程序轉移執(zhí)行的順序時，指令的尋址就采取跳躍尋址方式。所謂跳躍，是指下條指令的地址碼不是由程序計數器給出，而是由本條指令給出。圖3－7畫出了指令跳躍尋址方式的示意圖。注意，程序跳躍后，按新的指令地址開始順序執(zhí)行。因此，指令計數器的內容也必須相應改變，以便及時跟蹤新的指令地址。采用指令跳躍尋址方式，可以實現程序轉移或構成循環(huán)程序，從而能縮短程序長度，或將某些程序作為公共程序引用。指令系統中的各種條件轉移或無條件轉移指令，就是為了實現指令的跳躍尋址而設置的。

3．3．3堆棧尋址堆棧尋址方式的地址是隱含的，在指令中不必給出操作的地址，因此，指令的長度很短，一般的形式有：OPC│OPC│M前一種是標準的采用堆棧尋址方式的指令，參加運算所需要的操作數從堆棧頂端彈出，如果需要兩個或多個操作數，則依次從堆棧頂端彈出，運算結果壓人堆棧頂端。后一種堆棧指令在RISC計算機中僅僅用來在棧頂與其他主存儲器單元之間交換數據，堆棧計算機具有如下特點：

１．支持高級語言，有利于編譯程序。以主存尋址方式為主的計算機系統，在編譯一個算術表達式時，要為每，個變量分配主存單元，另外，還會人為地產生一些中間變量。如何減少中間變量的個數，合理地為變量分配存儲單元，是編譯器的一項相當困難的工作。

以寄存器尋址方式為主的計算機系統，編譯器需要決定哪些變量放在通用寄存器中，哪些變量放在主存中，以減少訪問主存儲器的次數。2．程序的總存儲量最短。由于堆棧指令不需要地址碼，指令的長度很短，與以寄存器尋址方式和以主存尋址方式為主的計算機系統相比，雖然程序本身的條數沒有減少，但程序的總存儲量要縮短許多。

3．支持程序的嵌套和遞歸調用，支持中斷處理。嵌套調用是指一個子程序又調用另一個子程序，遞歸調用是指一個子程序直接或經過別的子程序間接調用它本身，由此又可分為直接遞歸調用和間接遞歸調用。中斷的處理過程與程序的調用很類似，使用堆棧能夠加速中斷的處理過程，簡化中斷程序設計。堆棧型計算機的主要缺點是運算速度比較低，這是由于堆棧與處理機之間的信息傳送量很大造成的。這樣，訪問堆棧就像訪問寄存器一樣快速。目前，許多以寄存器尋址方式和主存尋址方式為主的計算機系統，也設置有堆棧，用以支持程序的嵌套和遞歸調用，支持中斷處理。

3．4．１指令的分類任何計算機的指令系統均由不同類型的機器指令構成，少則幾十條，多則幾百條，一般來說指令數量越多，用匯編語言縮寫源程序越方便，指令大體上可分為以下幾大類。1．數據傳送類指令這是任何指令系統中必有的，而且是數量最多、使用頻度最高的一類指令。這類指令用來完成計算機系統內部各個功能部件之間相互傳送數據。它一般可細分為：

(1)寄存器與寄存器之間的數據傳送指令；3．4指令類型

(2)寄存器與存儲器之間的數據傳送指令，通常稱其為取數／存數指令；(3)

CPU與外部設備之間的數據傳送指令，通常稱其為輸入／輸出指令。除此之外，還有數據塊傳送、字節(jié)交叉?zhèn)魉偷染鶎儆谶@一類指令。這一類指令的主要特點是只完成數據傳送功能，不改變操作數的內容。

2．算術運算類指令這類指令的主要特點是運算中要考慮低位向高位的進位，運算后除可得到運算結果外，還將運算結果的特征置入標志寄存器(FR)中，供條件判斷之用。3．邏輯運算類指令這類指令主要是完成二進制數的邏輯運算功能，這類指令的主要特點是運算中不需要考慮低位向高位的進位，因此又稱作位對位的運算，實現起來比算術運算簡單。4．堆棧操作指令設置有堆棧的機器中，一般都有堆棧壓入指令(PUSH)和堆棧彈出指令(POP)，它們專用于堆棧操作，通過堆棧指針SP完成對堆棧的尋址功能，這一類指令也可包含在數據傳送類指令中。5．數據塊運算指令這是一類功能很強的指令，又稱作串運算指令。6．控制類指令這類指令只完成某種控制功能，因此它們都是無操作數指令，是指令系統中指令字長最短、執(zhí)行速度最快的一類指令。7．轉移類指令計算機工作過程中，一般情況下指令是按順序執(zhí)行的，只有遇到轉移類指令時才會改變程序的執(zhí)行順序，因此又將轉移類指令稱作程序控制指令。轉移類指令可分為無條件轉移指令和有條件轉移指令兩大類。許多機器中還設置有過程調用指令(CALL)和返回指令(RET)，它們也屬于無條件轉移類指令。除此之外，有的機器中還有循環(huán)控制指令，它們應屬于有條件轉移類指令。

8．輸入輸出指令輸入輸出指令主要用來啟動外圍設備，檢查測試外圍設備的工作狀態(tài)，并實現外部設備和CPU之間，或外圍設備與外圍設備之間的信息傳送。各種不同機器的輸入輸出指令差別很大。9．字符串處理指令字符串處理指令是一種非數值處理指令，一般包括字符串傳送、字符串轉換(把一種編碼的字符串轉換成另一種編碼的字符串)、字符串比較、字符串查找(查找字符串中某一子串)、字符串抽取(提取某一子串)、字符串替換(把某一字符串用另一字符串替換)等。10．特權指令特權指令是指具有特殊權限的指令。由于指令的權限最大，若使用不當，會破壞系統和其他用戶信息。因此這類指令只用于操作系統或其他系統軟件，一般不直接提供給用戶使用。在多用戶、多任務的計算機系統中特權指令必不可少。它主要用于系統資源的分配和管理，包括改變系統工作方式，檢測用戶的訪問權限，修改虛擬存儲器管理的段表、頁表，完成任務的創(chuàng)建和切換等。11．其他指令除以上各類指令外，還有狀態(tài)寄存器置位、復位指令、測試指令、暫停指令、空操作指令，以及其他一些系統控制用的特殊指令。

3．4．2指令系統舉例8086微處理機具有一個相當龐大的指令系統，指令系統中的一條指令實際上代表的是一系列指令，例如“MOV

Rｉ，Ｒｊ”，這一條指令中的“Ｒｉ”和"Rｊ”，可分別為8個16位通用寄存器中的某一個寄存器或者是8個8位通用寄存器中的某一個寄存器。這可構成幾十條不同的MOV指令，其他許多指令也都是如此。除此之外，還有少數特殊指令，例如：8086與8087之間的交權指令ESC和等待指令WAIT以及總線封鎖指