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指令系統編譯程序

發布時間:2022-04-21 19:56:29

⑴ 計算機軟體、程序和文檔,以及指令系統有什麼關系

軟體 = 程序+文檔 = 數據結構+演算法+文檔。

打個比方,軟體是一件衣服,那程序就是材料。軟體是由許多能實現某些固定任務的程序的集合。也就是說,軟體是由許許多多的程序組合而成的。程序是由編程人員通過某種編程語言,編寫出來能實現某些固定任務的代碼。

可這么說,編程人員能過 通過C語言或其他某種語言,編寫出一些能實現任務某些固定任務的函數,再把這些函數集合起來,通過編譯程序編成軟體,也就是我們通常在電腦上用的各種軟體了。

軟體和系統的關系:應用程序是軟體,操作系統也是軟體。cpu會將他們一視同仁,甚至,cpu不知道自己在執行的程序是操作系統還是一般應用軟體,cpu只知道去寄存器中指向的內存取指令並執行,它不知道什麼是操作系統,也無須知道。

操作系統是人想出來的,為了讓自己管理計算機方便而創造出來的一套管理辦法。應用程序要用某種語言編寫,而語言又是編譯器來提供的。其實根本就沒有什麼語言,有的只是編譯器。是編譯器決定怎樣解釋某種關鍵字及某種語法。

語言只是編譯器和大家的約定,只要寫入這樣的代碼,編譯器便將其翻譯成某種機器指令,翻譯成什麼樣取決於編譯器的行為,和語言無關,比如說c語言的printf函數,它的功能不是說一定要把字元列印到屏幕上,這要看編譯器對這種關鍵字的處理。

⑵ 高級語言編譯成程序後和計算機指令系統的區別和聯系

高級語言編譯後的程序是包括了數據、代碼、資源等一系列元素的有一定格式的一個二進制文件,計算機指令系統則是根據預先設定的功能解釋執行程序中的代碼的一種系統。

⑶ 指令,指令系統,程序,機器語言,匯編語言之間有什麼關系

指令,是CPU硬體設計時確定的、能夠完成特定操作的二進制格式的代碼。

指令系統,是某類CPU所能執行的所有指令的總和。

程序,是完成特定任務的多條指令構成的指令序列。

機器語言,是一種編程語言,它直接用二進制指令格式編寫或構造程序。

匯編語言,是一種編程語言,它將機器指令用易於理解和記憶的單詞或單詞縮寫符號來描述,用它寫出的程序需要翻譯成機器語言程序後才能運行,不過翻譯非常非常簡單。

⑷ 指令系統是什麼

指令系統是計算機硬體的語言系統,也叫機器語言,指機器所具有的全部指令的集合,它是軟體和硬體的主要界面,反映了計算機所擁有的基本功能。

從系統結構的角度看,它是系統程序員看到的計算機的主要屬性。因此指令系統表徵了計算機的基本功能決定了機器所要求的能力,也決定了指令的格式和機器的結構。

設計指令系統就是要選擇計算機系統中的一些基本操作(包括操作系統和高級語言中的)應由硬體實現還是由軟體實現,選擇某些復雜操作是由一條專用的指令實現, 還是由一串基本指令實現, 然後具體確定指令系統的指令格式、類型、操作以及對操作數的訪問方式。



指令系統的定址方式:

①直接定址:指令地址域中表示的是操作數地址。

②間接定址:指令地址域中表示的是操作數地址的地址即指令地址碼對應的存儲單元所給出的是地址A,操作數據存放在地址A指示的主存單元內。有的計算機的指令可以多次間接定址,如A指示的主存單元內存放的是另一地址B,而操作數據存放在B指示的主存單元內,稱為多重間接定址。

③立即定址:指令地址域中表示的是操作數本身。

④變址定址:指令地址域中表示的是變址寄存器號i和位移值D。將指定的變址寄存器內容E與位移值D相加,其和E+D為操作數地址。

⑸ 計算機指令系統的計算機指令系統 - 概況

一條指令就是機器語言的一個語句,它是一組有意義的二進制代碼,指令的基本格式如:操作碼欄位地址碼欄位其中操作碼指明了指令的操作性質及功能,地址碼則給出了操作數或操作數的地址。
各計算機公司設計生產的計算機,其指令的數量與功能、指令格式、定址方式、數據格式都有差別,即使是一些常用的基本指令,如算術邏輯運算指令、轉移指令等也是各不相同的。因此,盡管精簡指令系統計算結構(RISC)來設計晶元
各種型號計算機的高級語言基本相同,但將高級語言程序(例如Fortran語言程序)編譯成機器語言後,其差別也是很大的。因此將用機器語言表示的程序移植到其他機器上去幾乎是不可能的。從計算機的發展過程已經看到,由於構成計算機的基本硬體發展迅速,計算機的更新換代是很快的,這就存在軟體如何跟上的問題。大家知道,一台新機器推出交付使用時,僅有少量系統軟體(如操作系統等)可提交用戶,大量軟體是不斷充實的,尤其是應用程序,有相當一部分是用戶在使用機器時不斷產生的,這就是所謂第三方提供的軟體。
為了緩解新機器的推出與原有應用程序的繼續使用之間的矛盾,1964年在設計IBM360計算機時所採用的系列機思想較好地解決了這一問題。從此以後,各個計算機公司生產的同一系列的計算機盡管其硬體實現方法可以不同,但指令系統、數據格式、I/O系統等保持相同,因而軟體完全兼容(在此基礎上,產生了兼容機)。當研製該系列計算機的新型號或高檔產品時,盡管指令系統可以有較大的擴充,但仍保留了原來的全部指令,保持軟體向上兼容的特點,即低檔機或舊機型上的軟體不加修改即可在比它高檔的新機器上運行,以保護用戶在軟體上的投資。 回顧計算機的發展歷史,指令系統的發展經歷了從簡單到復雜的演變過程。早在20世紀50-60年代,計算機大多數採用分立元件的晶體管或電子管組成,其體積龐大,價格也很昂貴,因此計算機的硬體結構比較簡單,所支持的指令系統也只有十幾至幾十條最基本的指令,而且定址方式簡單。到60年代中期,隨著集成電路的出現,計算機的功耗、體積、價格等不斷下降,硬體功能不斷增強,指指令系統
令系統也越來越豐富。在70年代,高級語言己成為大、中、小型機的主要程序設計語言,計算機應用日益普及。由於軟體的發展超過了軟體設計理論的發展,復雜的軟體系統設計一直沒有很好的理論指導,導致軟體質量無法保證,從而出現了所謂的「軟體危機」。人們認為,縮小機器指令系統與高級語言語義差距,為高級語言提供很多的支持,是緩解軟體危機有效和可行的辦法。計算機設計者們利用當時已經成熟的微程序技術和飛速發展的VLSI技術,增設各種各樣的復雜的、面向高級語言的指令,使指令系統越來越龐大。這是幾十年來人們在設計計算機時,保證和提高指令系統有效性方面傳統的想法和作法。按這種傳統方法設計的計算機系統稱為復雜指令系統計算機(ComplexSetInstructionComputer),簡稱CISC. RISC是一種計算機體系結構的設計思想,是近代計算機體系結構發展史中的一個里程碑。然而,直到現在,RISC還沒有一個確切的定義。90年代初,IEEE的MichaelSlater對於RISC的定義做了如下描述:RISC處理器所設計的指令系統應使流水線處理能高效率執行,並使優化編譯器能生成優化代碼。
1.RISC為使流水線高效率執行,應具有下述特徵:(1)簡單而統一格式的指令解碼;(2)大部分指令可以單周期執行完成;(3)只有LAD和STORE指令可以訪問存儲器;(4)簡單的定址方式;(5)採用延遲轉移技術;(6)採用LOAD延遲技術。
2.RISC為使優化編譯器便於生成優化代碼,應具有下述特徵:(1)三地址指令格式(2)較多的寄存器(3)對稱的指令格式。
減少指令平均執行周期數是RISC思想的精華 至少要能做到「向上兼容」,即低檔機上運行的軟體可以在高檔機上運行。
計算機指令系統 - 定址方式
根據指令內容確定操作數地址的過程稱為定址。完善的定址方式可為用戶組織和使用數據提供方便。
①直接定址:指令地址域中表示的是操作數地址。
②間接定址:指令地址域中表示的是操作數地址的地址即指令地址碼對應的存儲單元所給出的是地址A,操作數據存放在地址A指示的主存單元內。有的計算機的指令可以多次間接定址,如A指示的主存單元內存放的是另一地址B,而操作數據存放在B指示的主存單元內,稱為多重間接定址。
③立即定址:指令地址域中表示的是操作數本身。指令系統
④變址定址:指令地址域中表示的是變址寄存器號i和位移值D。將指定的變址寄存器內容E與位移值D相加,其和E+D為操作數地址。許多計算機具有雙變址功能,即將兩個變址寄存器內容與位移值相加,得操作數地址。變址定址有利於數組操作和程序共用。同時,位移值長度可短於地址長度,因而指令長度可以縮短。
⑤相對定址:指令地址域中表示的是位移值D。程序計數器內容(即本條指令的地址)K與位移值D相加,得操作數地址K+D。當程序在主存儲器浮動時,相對定址能保持原有程序功能。 此外,還有自增定址、自減定址、組合定址等定址方式。定址方式可由操作碼確定,也可在地址域中設標志,指明定址方式。

⑹ 計算機中的指令和程序有什麼區別

1、原理不同

指令:控制器按指令指令指令機器。人們用指令表達他們的意圖,並把它們交給控制者執行。計算機可以執行的一整套不同的指令稱為計算機的指令系統。每台計算機都有自己的專用指令系統,其指令內容和格式也各不相同。

程序:計算機需要載入代碼,也需要載入數據。在計算機的底層,通過高級語言例如Java,C/C++,C#等)將其翻譯成機器語言,並由CPU載入。

2、所含內容不同

指令:包括兩個方面:操作碼和操作數,它們決定了要完成的操作。

(1)操作員是指執行操作的設備的數據和地址。

(2)在計算機中,操作要求和操作數地址用二進制數字表示,分別稱為操作碼和地址碼。整個指令以二進制編碼的形式存儲在內存中。

程序:以某些程序設計語言編寫,運行於某種目標結構體繫上。打個比方,程序就如同以英語(程序設計語言)寫作的文章,要讓一個懂得英語的人(編譯器)同時也會閱讀這篇文章的人(結構體系)來閱讀、理解、標記這篇文章。


(6)指令系統編譯程序擴展閱讀:

程序演算法的特點:

1、有窮性:演算法必須確保在執行有限步之後完成。

2、可行性:演算法是精確可行的,即使在數學上,演算法也是可行的,但如果在實際應用中,程序不能執行,那麼演算法是不可行的。

3、確切性:演算法的每一步都必須有明確的含義。

4、輸入:演算法必須有0個或多個輸入。

5、輸出:一個演算法必須有一個或多個輸出。

⑺ 同一個C語言程序,若在兩台不同指令系統的機器上運行,編譯後的程序是否一樣能否用同一個編譯器編譯

如果生成的程序不是在本機上運行的話,這種編譯器叫做 cross compiler
不是 cross compiler 的話,生成的程序就只能在本機以及與本機具有相同指令集的機器上運行了

⑻ cpu 指令系統是什麼

CPU指令系統是計算機硬體的語言系統,也叫機器語言。

指令系統指機器所具有的全部指令的集合,它描述了計算機內全部的控制信息和「邏輯判斷」能力。

它是軟體和硬體的主要界面,反映了計算機所擁有的基本功能。從系統結構的角度看,它是系統程序員看到的計算機的主要屬性。

因此指令系統表徵了計算機的基本功能決定了機器所要求的能力,也決定了指令的格式和機器的結構。

(8)指令系統編譯程序擴展閱讀:

指令系統格式類別:

1、三地址指令:一般地址域中A1、A2分別確定第一、第二操作數地址,A3確定結果地址。下一條指令的地址通常由程序計數器按順序給出。

2、二地址指令:地址域中A1確定第一操作數地址,A2同時確定第二操作數地址和結果地址。

3、單地址指令:地址域中A確定第一操作數地址。固定使用某個寄存器存放第二操作數和操作結果。因而在指令中隱含了它們的地址。

4、零地址指令:在堆棧型計算機中,操作數一般存放在下推堆棧頂的兩個單元中,結果又放入棧頂,地址均被隱含,因而大多數指令只有操作碼而沒有地址域。

5、可變地址數指令:地址域所涉及的地址的數量隨操作定義而改變。如有的計算機的指令中的地址數可少至 0個,多至6個。

參考資料來源:網路-指令系統

⑼ 學習單片機指令系統對與用C語言編寫單片機程序有什麼幫助

這完全是為了用最基礎的方式幫助學生了解單片機原理,因為你不能指著51吃一輩子飯,將來你還得學其他的微處理器,沒這個基礎,你門兒都摸不著。這些指令系統能夠讓你理解單片機是如何工作的,為你今後的學習打基礎。
還有C不是萬能的,在實際工作中有時候C代碼處理問題會時間不準確或者「來不及」,這時候需要嵌入匯編的支持。
另外,C是不透明的,你不知道他都讓單片機具體怎麼執行指令,調試程序時經常要查看匯編窗口,了解具體情況。
總之,掌握指令系統對學生大有益處,提高他們的實際能力,增加他們將來就業的競爭力。

⑽ 什麼是指令和指令系統

指令就是計算機程序發給計算機處理器的命令,英文名稱是instruction。

最低級的指令是一串0和1,它表示一項實體作業操作要運行。系統根據指令類型,具體的存儲領域被稱作「寄存器(register)」,它裡麵包含了可用於調出指令的數據或數據存儲位置。

指令系統是計算機硬體的語言系統,一般也叫機器語言,指的是機器所具有的全部指令的集合,它是軟體和硬體的最主要界面,同時反映了計算機所擁有的基本功能。

從系統結構的角度看,它是系統程序員看到的計算機的主要屬性。因此指令系統表徵了計算機的基本功能決定了機器所要求的能力,也決定了指令的格式和機器的結構。

(10)指令系統編譯程序擴展閱讀:

指令格式

計算機的指令格式與機器的字長、存儲器的容量及指令的功能都有很大的關系。從便於程序設計、增加基本操作並行性、提高指令功能的角度來看,指令中應包含多種信息。

但在有些指令中,由於部分信息可能無用,這將浪費指令所佔的存儲空間,並增加了訪存次數,也許反而會影響速度。

因此,如何合理、科學地設計指令格式,使指令既能給出足夠的信息,又使其長度盡可能地與機器的字長相匹配,以節省存儲空間,縮短取指時間,提高機器的性能,這是指令格式設計中的一個重要問題。

性能要求

指令系統的性能決定了計算機的基本功能,它的設計直接關繫到計算機的硬體結構和用戶的需要。一個完善的指令系統應滿足如下四方面的要求:

1、完備性,指用匯編語言編寫各種程序時,指令系統直接提供的指令足夠使用,而不必用軟體來實現。完備性要求指令系統豐富、功能齊全、使用方便。

2、有效性,是指利用該指令系統所編寫的程序能夠高效率地運行。高效率主要表現在程序占據存儲空間小、執行速度快。

3、規整性,包括指令系統的對稱性、勻齊性、指令格式和數據格式的一致性。

對稱性是指:在指令系統中所有的寄存器和存儲器單元都可同等對待,所有的指令都可使用各種定址方式。

勻齊性是指:一種操作性質的指令可以支持各種數據類型;

指令格式和數據格式的一致性是指:指令長度和數據長度有一定的關系,以方便處理和存取。

4、兼容性,至少要能做到「向上兼容」,即低檔機上運行的軟體可以在高檔機上運行。

偽指令

偽指令(偽操作)不像機器指令那樣是在程序運行期間由計算機來執行的,它是在匯編程序對源程序匯編期間由匯編程序處理的操作.它可以完成如處理器選擇,定義程序模式,定義數據,分配存儲區,指示程序結束等功能.偽指令在編譯的時候並不生成代碼.偽指令在編譯之後就不存在了。

參考資料來源:網路-指令

參考資料來源:網路-指令系統

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