4 寻址方式与指令系统

4.1 指令系统的概述

4.1.1 指令的基本概念

程序是能够完成一个完整任务的一系列有序指令的集合。
指令是指令计算机进行某种操作的命令，使用户是用于控制计算机运行的最小功能单位。
指令系统是一台计算机所能执行的全部指令。
系列计算机是指令系统相同、基本体系结构相同的一系列计算机。
计算机能够直接理解和执行的指令是用二进制编码表示的，称为机器指令或指令字
汇编指令 二进制指令的助记符，常用英文缩写表示
计算机不能直接执行汇编指令，必须翻译成计算机能够识别的机器指令。

4.1.2 指令格式

机器指令通常由操作码字段和操作数字段组成

指令字长度：一个指令字中包含二进制代码的位数。
机器字长：指计算机能直接处理的二进制数据的位数，它决定了计算机的运算精度。
单字长指令：指令字长度等于机器字长的指令。
半字长指令：指令字长度等于半个机器字长度的指令。
双字长指令：指令字长度等于2个机器字长度的指令。
在一个指令系统中，如果各种指令字长度是相等的，称为等长指令字结构；如果各种指令字长度随指令功能而异，比如有的指令是单字长指令，有的指令是双字长指令，就称为变字长指令字结构。

4.1.3 8086汇编语言格式

8086每条指令最多由四部分组成：标号、操作码、操作数；注释标号和注释是可选项
标号：操作码操作数；注释
标号表示该指令在代码段中的偏移地址，注释对该指令进行说明

操作码部分规定指令所执行的操作
操作数部分也成为地址码，这部分可能直接给出参与运算的操作数，也可能是描述操作数地址的信息

4.2 8086寻址方式

形成指令地址或操作数地址的方式称为寻址方式，8086CPU寻址分为指令寻址方式和数据寻址方式两类

数据寻址方式

立即寻址，指令的操作数字段直接给出操作数本身，这个操作数称为立即数，这种方式主要用来给寄存器或存储单元赋值。
- 立即数只能做源操作数。
- 源、目的操作数的字长必须一致。
寄存器寻址
操作数在CPU内部的通用寄存器中，指令中指定寄存器名，这种方式称为寄存器寻址
操作数存放在CPU的内部寄存器reg中：
- 8位寄存器R8：
  AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL
- 16位寄存器R16：
  AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP
- 4个段寄存器Seg：
  CS、DS、SS、ES
存储器寻址
段地址由段寄存器给出，而偏移地址则要从指令地址码计算求得，而这个偏移地址称为有效地址，指令地址码字段给出的地址，称为形式地址或位移量

直接寻址，操作数的有效地址由指令代码直接给出汇编语言格式为：地址表达式；[地址表达式]；[数字表达式] ,直接寻址默认的是段寄存器DS,若要访问其他段数据，则要用段跨越前缀指出段寄存器名，如段寄存器地址名：地址表达式
寄存器间接寻址，操作数在内存中，操作数的有效地址被放在一个寄存器中，该寄存器由指令地址码字段指定，可以使用基地址BX，BP或变址寄存器SI,DI汇编语言格式为：基址寄存器名或变址寄存器名
寄存器相对寻址，操作数在内存中，操作数的有效地址为基址或变址寄存器与一个位移量之和（或差）。其中的寄存器和位移量均在指令地址码字段指定。即EA=[BX]/[BP]/[SI]/[DI]+DISP。如果指令寄存器为BX、SI、DI则操作数默认取DS为段基地址如果为BP，则默认取SS为段基地址基址加变址寻址, 操作数在内存中，操作数的有效地址由两个指定寄存器的值和。即EA= [BX]/[BP]+[SI]/[DI]。
相对基址加变址寻址，主要形式为：位移量[基址寄存器][变址寄存器]

微机原理第四周笔记