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指令系统、机器语言、汇编语言Dr.ChenHu什么是指令系统指令系统是CPU执行的基本操作，是计算机软件和硬件的界面。分为RISC和CISC两大类指令的基本内容算术逻辑运算存储器访问转移指令CPU中的基本概念寄存器CPU上的一小块存储区域，用于存储中间结果内存统一编址的存储单元存储单元中数据的含义由程序解释算术逻辑部件（ALU）完成算术（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、异或等）CPU中的基本概念控制器：控制指令的执行过程程序计数器（PC）：存放下一条指令地址的寄存器IR：存放当前指令的寄存器数据寄存器指令的执行过程根据PC从存储器中取出指令，保存到IR寄存器中；根据IR寄存器中的指令内容进行操作；计算存储器访问转移指令修改PC值一个虚拟的计算机Pep-7Pep-7的寄存器结构PC（8位）IR（24位）累加器A（16位）状态位N（1位）状态位Z（1位）Pep-7的存储器结构有4096个字节0数据（16位）单击此处添加正文。Pep-7的指令系统指令操作码（5位）寻址方式（2位）：00－立即寻址；01－直接寻址指令格式（24位）一些指令实例操作码（5位）含义操作码（5位）含义00000停机00001将操作数装入A00010将A的内容存入到操作数中00011将操作数加到A中00100将寄存器A中减去操作数11011将字符输入操作数11100从操作数输出字符两种不同的寻址方式立即寻址：数据存放在操作数中A=11111b=31直接寻址：数据的地址存放在操作数中A=[11111b]=[31]，从内存单元31取一个字到A中000100000000000000011111000100010000000000011111程序输出“Hello”00000000——E000480100000000——E0006C0300000000——E0006F0500000000——E000650200000000——E0006C04二进制代码程序的二进制代码存储01地址内容000000000000——E00048000300000000——E00065020304000600000000——E0006C000900000000——E0006C000C00000000——E0006F0506程序的执行过程PC=0000H取指令IR=[PC]=[0000H]=E00048译码根据指令前5位发现此指令为输出指令；123654PC自加PC＝PC+3=0003H执行将操作数作为输出。屏幕显示“H”取操作数因为是立即寻址方式，所以取指令中的内容0048H。PC机的引导过程BIOS（BasicInputOutputSystem）是在主板上预先烧制好的启动代码；操作系统的内容存储在硬盘上。操作的主要流程包括：系统加电，从BIOS开始取指令执行，完成硬件自检从硬盘上读入引导扇区内容到内存，并执行由引导扇区内容从硬盘上读取操作系统到内容，引导进入操作系统。