「計算機組成原理」：指令格式

機器語言，是由一條條語句構成的，每一條語句又能準確的表達某種語義（比如某種操作數，參與操作的數，或者其他的信息在何處）。而計算機就是通過連續執行每一條機器語句而實現全自動工作的。所以，人們把計算機執行某種操作的命令，稱為機器指令。而一臺計算機能執行的全部指令集合稱作指令系統。

機器的指令系統，集中反映了機器的功能。一臺機器只能執行自己指令系統中的指令，其他系統的指令它是完全看不懂。因此說，指令系統就是計算機的語言（所以有時候，C語言的程序在不同的機器中結果不同）。所以有條件的話，儘量做兼容機。 指令是計算機運行的最小功能單位，而指令系統是計算機的主要屬性，介於硬體和軟體之間。

指令格式

影響計算機指令格式的因素有：機器字長，存儲器容量，指令的功能。 而指令通常需要反映以下幾點信息：

作何操作

如需要操作，去哪取指令呢？

結果送至何處 - 有無下一條指令？

有的話去何處取？

而一條指令通常包括兩個方面：

解釋如下：

操作碼：表示該指令應該進行什麼性質的操作，如加減乘除，取數，存數等等。通常其位數反映了機器的操作種類，也就是機器允許的指令數（舉個例子，如果操作碼有7位，那麼這個機器最多可以包含2^7 = 128條操作指令）。操作碼也分為定長操作碼（用於指令字長較長的情況如RISC）和不定長操作碼。

地址碼：表示被操作數，操作數，以及操作結果和下一條指令地址（這裡的地址，可以主存地址，寄存器地址甚至是I/O地址）。

根據地址碼中欄位數目的不同，常常分為下列的四種地址碼：（假設指令字長為32位）

四地址碼

完成操作：（A1）OP（A2） ->A3.後續的指令地址可以任意填寫（即A4），那麼它的尋址能力就是2^6 = 64.如果指示的地址欄位均是指的主存地址，則一共需要訪問4次存儲器（因為無論作何操作都需要取指令），然後取兩個操作數兩次，存放結果一次。 程序大多數都是按順序執行，程序計數器PC能存放當前欲執行的指令的地址，又有計數功能，因此能自動形成下一條指令此時，A4便可以省去，形成三地址格式。

三地址碼

完成操作：（A1）OP（A2） ->A3.跟剛剛說的四地址碼一樣，需要經過四次訪存，但是其尋址地址範圍有所增加，為2^8 = 256位。

但是在機器的運行過程中，沒有必要把每次的運算結果都存入主存中，中間的結果可以暫存於A1,A3的欄位中，或者是CPU的寄存器中（如ACC），這樣一來，又可以省去一個地址欄位A3,從而得出二地址指令。

二地址指令

完成操作：(A1)OP(A2)->A1.即A1欄位中即代表的是源操作數地址，又代表存放本次運算結果的地址。當然也可以這樣(A1)OP(A2)->A2.跟上面的原理完全一樣。只不過用的是A2欄位存放罷了。

但是，如果用A1或者A2來存放結果，則需要訪問4次內存。若採用的是ACC存放結果，則需要3次訪存（因為ACC在CPU中，不在內存中）。其尋址能力為2^12 = 4K. 再進一步，如果將操作數（其中一個）隱含在ACC中，則指令只需要給出一個地址碼，便可以構成一地址碼指令。

二地址碼根據操作數的物理位置，分為：

SS（存儲器 - 存儲器類型）

RS（寄存器 - 存儲器類型）

RR（寄存器 - 寄存器類型）

存取速度自上往下越來越快。

一地址指令

完成操作：（ACC）OP（A1） ->ACC.也就是ACC存放的參與運算的數，又存放中間的結果。這樣完成該指令只需要2次訪存。尋址範圍為2^24 = 16M. 類似的可以有類似於（PC）+ 1 ->PC等等

在指令系統中，還有一種指令，它不需要操作數，或者所需要的操作數是隱含指定的。這就是所謂的零地址指令。

零地址指令

這類操作一般用來進行停機，空操作，清除操作。對ACC內容操作，對堆，棧內容進行操作。隱含的操作數一般來自於棧頂，和次棧頂元素。