本章通过高级语言与汇编代码之间的对应关系，以MIPS处理器的指令系统为例介绍了一个指令系统必须具备的基本功能，并就指令系统设计方面的有关内容进行了介绍。包括：指令的格式、操作数类型、数据在存储器中的存放方式、寻址方式、操作类型、硬件对过程调用的支持、CISC和RISC技术的比较、指令系统举例和分析设计等。具体总结如下：

(1)指令格式:

a)定长指令字：所有指令长度一致

b)变长指令字：指令长度有长有短

(2)操作类型:

a)数据传送：数据在寄存器、主存单元、栈顶等处进行传送

b)操作运算：各种算术运算、逻辑运算

c)字符串处理：字符串查找、扫描、转换等

d)I/O操作： 与外设接口进行数据/状态/命令信息的交换

e)程序流控制：条件转移、无条件转移、转子、返回等

f)系统控制：启动、停止、自愿访管、空操作等

(3)操作数类型(以Pentium处理器数据类型为例):

a)序数或指针：8位、16位、32位无符号整数表示

b)整数：16位、32位、64位三种补码表示的整数

c)实数：IEEE754浮点数格式

d)十进制数：18位十进制数，用80个二进位表示

e)位串：最长为2³²-1位

f)字符串：字节为单位的字符序列，一般用ASCII码表示

(4)操作数宽度：有多种，如：字节、16位、32位、64位等:

(5)数据存放顺序:

a)大端序：给定的数据所在地址处存放的是数据的最高有效字节(MSB)

b)小端序：给定的数据所在地址处存放的是数据的最低有效字节(LSB)

(6)寻址方式:

a)立即：地址码直接给出操作数本身

b)直接：地址码给出操作数所在的内存单元地址

c)间接：地址码给出操作数所在的内存单元地址所在的内存单元地址

d)寄存器：地址码给出操作数所在的寄存器编号

e)寄存器间接：地址码给出操作数所在单元的地址所在的寄存器编号

f)堆栈：操作数约定在堆栈中，总是从栈顶取数或存数

g)偏移寻址：用基地址+形式地址得到操作数所在的内存单元地址，包括三种：

①变址寻址：地址码给出一个形式地址，并且隐含或明显地指定一个寄存 器作为变址寄存器，变址寄存器的内容(变址值)和形式地址相加，得到操作数的有效地址。

②相对寻址：指令中的形式地址给出一个位移量D，而基准地址由程序计 数器PC提供。即：有效地址EA=(PC)+ D。

③基址寻址：地址码给出一个形式地址，作为位移量，并且隐含或明显地指定一个寄存器作为基址寄存器，基址寄存器的内容和形式地址相加，得到操作数的有效地址。

(7)指令系统风格：决定了处理器的设计:

a)按地址码指定风格来分

①累加器型：一个操作数和结果都隐含在累加器中

②堆栈型：操作数和结果都隐含在堆栈中

③通用寄存器型：操作数明显地指定在哪个通用寄存器中

④装入/存储型：运算类指令的操作数只能在寄存器中，只有装入(Load)指令和存储(Store)指令才能访问内存

b)按指令系统的复杂度来分

①CISC：复杂指令系统计算机

②RISC：精简指令系统计算机