软件考试：计算机组成原理： 指令&数据

1：指令和数据区分

通常完成一条指令可分为取指阶段、分析阶段和执行阶段。在取指阶段通过访问存储器可将指令取出；在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出。这样，虽然指令和数据都是以0、1代码形式存在存储器中，但CPU可以判断出在取指阶段访存取出的0、1代码是指令；在执行阶段访存取出的0、1代码是数据。

   计算机区分指令和数据有以下2种方法：

• 1.通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段（或取指微程序）取出的为指令，在执行指令阶段（或相应微程序）取出的即为数据。

      指令周期分为4个部分
   取指周期，这个周期取出的是指令{操作码，地址码}
   间接寻址周期，找到有效地址（内存物理地址）
   执行周期，这个周期取出的就是数据
   中断周期，检查有没有中断信号

• 2. 通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。

2：指令

指令（又称机器指令）是指示计算机执行某种操作的命令，是计算机运行的最小功能单位。
一台计算机的所有指令的集合构成该机的指令系统/指令集

• 通常一条指令包括两方面的内容：操作码和操作数，操作码决定要完成的操作，操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。比如下图：存储在主存的指令集
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•  CPU能处理计算机指令组成了计算机指令集（instruction set），然而不同CPU能处理的计算机指令集是不同的，现在指令集见的比较多有两类。
• 指令集不同的意思比较直观的一点就是比如说在某种指令集中1010代表add，所以这条指令的指令码部分就是1010，在有的指令集里面，0000代表add，所以同样的二进制串在不同的指令集下有不同的解读

1. 一类是CISC：复杂指令集计算，x86架构为代表的（我们的PC）
2.  另一类是RISC：精简指令集计算，ARM为代表的（比如我们的手机）

3：指令的结构

3.1：四地址指令

3.2：三地址指令

3.3： 二地址指令

3.4：一地址指令

3.5：零地址指令

4：计算机数据

• 计算机中的数据：分为数值数据和非数值数据
• 数值数据：分为无符号数据（如我们的身份证号）和有符号数据（正数和负数）
• 非数值数据：例如文字，图像，声音（如ASCII码）

4.1：有符号数据

• 符号：用0,1分别表示正，负号，放在最高位
• 小数点（小数点均不占数位）：
  定点数：约定小数点隐含在某一位置
  浮点数：小数点可以浮动

4.2：原码，反码，补码