电脑组织|指令格式(零，一，二和三地址指令)

计算机根据提供的指令执行任务。计算机中的一条指令由称为字段的组组成。这些字段包含与计算机不同的信息，每件事都在0和1中，因此每个字段具有不同的重要性，CPU会根据这些重要性来决定要执行的操作。最常见的字段是：

• 操作字段，指定要执行的操作(如加法)。
• 地址字段，其中包含操作数的位置，即寄存器或存储器的位置。
• 模式字段，指定如何建立操作数。

一条指令的长度各不相同，具体取决于它包含的地址数。通常，根据地址字段的数量，CPU的组织分为三种类型：

1. 单一累加器组织
2. 通用登记机构
3. 堆栈组织

首先，组织工作涉及一个称为累加器的特殊寄存器。其次，多个寄存器用于计算目的。在第三个组织中，基于堆栈的操作不包含任何地址字段，因此无法进行任何操作。我们通常看到的是，不必只应用单个组织，而是将各种组织混合在一起。

根据地址数，指令分为：

请注意，我们将使用X =(A + B)*(C + D)表达式来演示该过程。

1. 零地址说明–

   

   基于堆栈的计算机不使用指令中的地址字段。要首先对表达式求值，将其转换为显示波兰语表示法，即后期修正表示法。

   Expression: X = (A+B)*(C+D)
   Postfixed : X = AB+CD+*
   TOP means top of stack
   M[X] is any memory location

   PUSH	A	TOP = A
   PUSH	B	TOP = B
   ADD		TOP = A+B
   PUSH	C	TOP = C
   PUSH	D	TOP = D
   ADD		TOP = C+D
   MUL		TOP = (C+D)*(A+B)
   POP	X	M[X] = TOP

2. 一个地址说明–
   这使用一个隐含的ACCUMULATOR寄存器进行数据操作，一个操作数在累加器中，另一个在寄存器或存储器位置中。隐含意味着CPU已经知道一个操作数在累加器中，因此无需指定它。

   

   Expression: X = (A+B)*(C+D)
   AC is accumulator
   M[] is any memory location
   M[T] is temporary location

   LOAD	A	AC = M[A]
   ADD	B	AC = AC + M[B]
   STORE	T	M[T] = AC
   LOAD	C	AC = M[C]
   ADD	D	AC = AC + M[D]
   MUL	T	AC = AC * M[T]
   STORE	X	M[X] = AC

3. 两个地址说明–
   这在商用计算机中很常见，可以在指令中指定两个地址，与前面的一条地址指令不同，结果存储在累加器中，这里结果存储在不同的位置而不是仅存储在累加器中，但是需要更多的位来表示地址。

   
   此处目标地址也可以包含操作数。

   Expression: X = (A+B)*(C+D)
   R1, R2 are registers
   M[] is any memory location

   MOV	R1, A	R1 = M[A]
   ADD	R1, B	R1 = R1 + M[B]
   MOV	R2, C	R2 = C
   ADD	R2, D	R2 = R2 + D
   MUL	R1, R2	R1 = R1 * R2
   MOV	X, R1	M[X] = R1

4. 三个地址说明–
   它具有三个地址字段，用于指定寄存器或存储位置。创建的程序大小很短，但是每条指令的位数增加了。这些指令使程序的创建变得容易得多，但这并不意味着程序将运行得更快，因为现在指令仅包含更多信息，但是每个微操作(更改寄存器的内容，在地址总线中加载地址等)将在一个周期内执行。只要。

   

   Expression: X = (A+B)*(C+D)
   R1, R2 are registers
   M[] is any memory location

   ADD	R1, A, B	R1 = M[A] + M[B]
   ADD	R2, C, D	R2 = M[C] + M[D]
   MUL	X, R1, R2	M[X] = R1 * R2