指令系统编译程序

⑴ 计算机软件、程序和文档,以及指令系统有什么关系

软件 = 程序+文档 = 数据结构+算法+文档。

打个比方，软件是一件衣服，那程序就是材料。软件是由许多能实现某些固定任务的程序的集合。也就是说，软件是由许许多多的程序组合而成的。程序是由编程人员通过某种编程语言，编写出来能实现某些固定任务的代码。

可这么说，编程人员能过 通过C语言或其他某种语言，编写出一些能实现任务某些固定任务的函数，再把这些函数集合起来，通过编译程序编成软件，也就是我们通常在电脑上用的各种软件了。

软件和系统的关系：应用程序是软件，操作系统也是软件。cpu会将他们一视同仁，甚至，cpu不知道自己在执行的程序是操作系统还是一般应用软件，cpu只知道去寄存器中指向的内存取指令并执行，它不知道什么是操作系统，也无须知道。

操作系统是人想出来的，为了让自己管理计算机方便而创造出来的一套管理办法。应用程序要用某种语言编写，而语言又是编译器来提供的。其实根本就没有什么语言，有的只是编译器。是编译器决定怎样解释某种关键字及某种语法。

语言只是编译器和大家的约定，只要写入这样的代码，编译器便将其翻译成某种机器指令，翻译成什么样取决于编译器的行为，和语言无关，比如说c语言的printf函数，它的功能不是说一定要把字符打印到屏幕上，这要看编译器对这种关键字的处理。

⑵ 高级语言编译成程序后和计算机指令系统的区别和联系

高级语言编译后的程序是包括了数据、代码、资源等一系列元素的有一定格式的一个二进制文件，计算机指令系统则是根据预先设定的功能解释执行程序中的代码的一种系统。

⑶ 指令,指令系统,程序,机器语言,汇编语言之间有什么关系

指令，是CPU硬件设计时确定的、能够完成特定操作的二进制格式的代码。

指令系统，是某类CPU所能执行的所有指令的总和。

程序，是完成特定任务的多条指令构成的指令序列。

机器语言，是一种编程语言，它直接用二进制指令格式编写或构造程序。

汇编语言，是一种编程语言，它将机器指令用易于理解和记忆的单词或单词缩写符号来描述，用它写出的程序需要翻译成机器语言程序后才能运行，不过翻译非常非常简单。

⑷ 指令系统是什么

指令系统是计算机硬件的语言系统，也叫机器语言，指机器所具有的全部指令的集合，它是软件和硬件的主要界面，反映了计算机所拥有的基本功能。

从系统结构的角度看，它是系统程序员看到的计算机的主要属性。因此指令系统表征了计算机的基本功能决定了机器所要求的能力，也决定了指令的格式和机器的结构。

设计指令系统就是要选择计算机系统中的一些基本操作（包括操作系统和高级语言中的）应由硬件实现还是由软件实现，选择某些复杂操作是由一条专用的指令实现, 还是由一串基本指令实现, 然后具体确定指令系统的指令格式、类型、操作以及对操作数的访问方式。

指令系统的寻址方式：

①直接寻址：指令地址域中表示的是操作数地址。

②间接寻址：指令地址域中表示的是操作数地址的地址即指令地址码对应的存储单元所给出的是地址A，操作数据存放在地址A指示的主存单元内。有的计算机的指令可以多次间接寻址,如A指示的主存单元内存放的是另一地址B，而操作数据存放在B指示的主存单元内，称为多重间接寻址。

③立即寻址：指令地址域中表示的是操作数本身。

④变址寻址：指令地址域中表示的是变址寄存器号i和位移值D。将指定的变址寄存器内容E与位移值D相加，其和E+D为操作数地址。

⑸ 计算机指令系统的计算机指令系统 - 概况

一条指令就是机器语言的一个语句，它是一组有意义的二进制代码，指令的基本格式如：操作码字段地址码字段其中操作码指明了指令的操作性质及功能，地址码则给出了操作数或操作数的地址。
各计算机公司设计生产的计算机，其指令的数量与功能、指令格式、寻址方式、数据格式都有差别，即使是一些常用的基本指令，如算术逻辑运算指令、转移指令等也是各不相同的。因此，尽管精简指令系统计算结构(RISC)来设计芯片
各种型号计算机的高级语言基本相同，但将高级语言程序（例如Fortran语言程序）编译成机器语言后，其差别也是很大的。因此将用机器语言表示的程序移植到其他机器上去几乎是不可能的。从计算机的发展过程已经看到，由于构成计算机的基本硬件发展迅速，计算机的更新换代是很快的，这就存在软件如何跟上的问题。大家知道，一台新机器推出交付使用时，仅有少量系统软件（如操作系统等）可提交用户，大量软件是不断充实的，尤其是应用程序，有相当一部分是用户在使用机器时不断产生的，这就是所谓第三方提供的软件。
为了缓解新机器的推出与原有应用程序的继续使用之间的矛盾，1964年在设计IBM360计算机时所采用的系列机思想较好地解决了这一问题。从此以后，各个计算机公司生产的同一系列的计算机尽管其硬件实现方法可以不同，但指令系统、数据格式、I/O系统等保持相同，因而软件完全兼容（在此基础上，产生了兼容机）。当研制该系列计算机的新型号或高档产品时，尽管指令系统可以有较大的扩充，但仍保留了原来的全部指令，保持软件向上兼容的特点，即低档机或旧机型上的软件不加修改即可在比它高档的新机器上运行，以保护用户在软件上的投资。 回顾计算机的发展历史，指令系统的发展经历了从简单到复杂的演变过程。早在20世纪50-60年代，计算机大多数采用分立元件的晶体管或电子管组成，其体积庞大，价格也很昂贵，因此计算机的硬件结构比较简单，所支持的指令系统也只有十几至几十条最基本的指令，而且寻址方式简单。到60年代中期，随着集成电路的出现，计算机的功耗、体积、价格等不断下降，硬件功能不断增强，指指令系统
令系统也越来越丰富。在70年代，高级语言己成为大、中、小型机的主要程序设计语言，计算机应用日益普及。由于软件的发展超过了软件设计理论的发展，复杂的软件系统设计一直没有很好的理论指导，导致软件质量无法保证，从而出现了所谓的“软件危机”。人们认为，缩小机器指令系统与高级语言语义差距，为高级语言提供很多的支持，是缓解软件危机有效和可行的办法。计算机设计者们利用当时已经成熟的微程序技术和飞速发展的VLSI技术，增设各种各样的复杂的、面向高级语言的指令，使指令系统越来越庞大。这是几十年来人们在设计计算机时，保证和提高指令系统有效性方面传统的想法和作法。按这种传统方法设计的计算机系统称为复杂指令系统计算机(ComplexSetInstructionComputer)，简称CISC. RISC是一种计算机体系结构的设计思想，是近代计算机体系结构发展史中的一个里程碑。然而，直到现在，RISC还没有一个确切的定义。90年代初，IEEE的MichaelSlater对于RISC的定义做了如下描述:RISC处理器所设计的指令系统应使流水线处理能高效率执行，并使优化编译器能生成优化代码。
1.RISC为使流水线高效率执行，应具有下述特征:(1)简单而统一格式的指令译码;(2)大部分指令可以单周期执行完成;(3)只有LAD和STORE指令可以访问存储器;(4)简单的寻址方式;(5)采用延迟转移技术;(6)采用LOAD延迟技术。
2.RISC为使优化编译器便于生成优化代码，应具有下述特征：(1)三地址指令格式(2)较多的寄存器(3)对称的指令格式。
减少指令平均执行周期数是RISC思想的精华 至少要能做到“向上兼容”，即低档机上运行的软件可以在高档机上运行。
计算机指令系统 - 寻址方式
根据指令内容确定操作数地址的过程称为寻址。完善的寻址方式可为用户组织和使用数据提供方便。
①直接寻址：指令地址域中表示的是操作数地址。
②间接寻址：指令地址域中表示的是操作数地址的地址即指令地址码对应的存储单元所给出的是地址A，操作数据存放在地址A指示的主存单元内。有的计算机的指令可以多次间接寻址,如A指示的主存单元内存放的是另一地址B，而操作数据存放在B指示的主存单元内，称为多重间接寻址。
③立即寻址：指令地址域中表示的是操作数本身。指令系统
④变址寻址：指令地址域中表示的是变址寄存器号i和位移值D。将指定的变址寄存器内容E与位移值D相加,其和E+D为操作数地址。许多计算机具有双变址功能，即将两个变址寄存器内容与位移值相加，得操作数地址。变址寻址有利于数组操作和程序共用。同时，位移值长度可短于地址长度，因而指令长度可以缩短。
⑤相对寻址：指令地址域中表示的是位移值D。程序计数器内容（即本条指令的地址）K与位移值D相加，得操作数地址K+D。当程序在主存储器浮动时，相对寻址能保持原有程序功能。 此外，还有自增寻址、自减寻址、组合寻址等寻址方式。寻址方式可由操作码确定，也可在地址域中设标志，指明寻址方式。

⑹ 计算机中的指令和程序有什么区别

1、原理不同

指令：控制器按指令指令指令机器。人们用指令表达他们的意图，并把它们交给控制者执行。计算机可以执行的一整套不同的指令称为计算机的指令系统。每台计算机都有自己的专用指令系统，其指令内容和格式也各不相同。

程序：计算机需要加载代码，也需要加载数据。在计算机的底层，通过高级语言例如Java，C/C++，C#等）将其翻译成机器语言，并由CPU加载。

2、所含内容不同

指令：包括两个方面：操作码和操作数，它们决定了要完成的操作。

（1）操作员是指执行操作的设备的数据和地址。

（2）在计算机中，操作要求和操作数地址用二进制数字表示，分别称为操作码和地址码。整个指令以二进制编码的形式存储在内存中。

程序：以某些程序设计语言编写，运行于某种目标结构体系上。打个比方，程序就如同以英语（程序设计语言）写作的文章，要让一个懂得英语的人（编译器）同时也会阅读这篇文章的人（结构体系）来阅读、理解、标记这篇文章。

(6)指令系统编译程序扩展阅读：

程序算法的特点：

1、有穷性：算法必须确保在执行有限步之后完成。

2、可行性：算法是精确可行的，即使在数学上，算法也是可行的，但如果在实际应用中，程序不能执行，那么算法是不可行的。

3、确切性：算法的每一步都必须有明确的含义。

4、输入：算法必须有0个或多个输入。

5、输出：一个算法必须有一个或多个输出。

⑺ 同一个C语言程序，若在两台不同指令系统的机器上运行，编译后的程序是否一样能否用同一个编译器编译

如果生成的程序不是在本机上运行的话，这种编译器叫做 cross compiler
不是 cross compiler 的话，生成的程序就只能在本机以及与本机具有相同指令集的机器上运行了

⑻ cpu 指令系统是什么

CPU指令系统是计算机硬件的语言系统，也叫机器语言。

指令系统指机器所具有的全部指令的集合，它描述了计算机内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。

它是软件和硬件的主要界面，反映了计算机所拥有的基本功能。从系统结构的角度看，它是系统程序员看到的计算机的主要属性。

因此指令系统表征了计算机的基本功能决定了机器所要求的能力，也决定了指令的格式和机器的结构。

(8)指令系统编译程序扩展阅读：

指令系统格式类别：

1、三地址指令：一般地址域中A1、A2分别确定第一、第二操作数地址,A3确定结果地址。下一条指令的地址通常由程序计数器按顺序给出。

2、二地址指令：地址域中A1确定第一操作数地址，A2同时确定第二操作数地址和结果地址。

3、单地址指令：地址域中A确定第一操作数地址。固定使用某个寄存器存放第二操作数和操作结果。因而在指令中隐含了它们的地址。

4、零地址指令：在堆栈型计算机中，操作数一般存放在下推堆栈顶的两个单元中,结果又放入栈顶,地址均被隐含，因而大多数指令只有操作码而没有地址域。

5、可变地址数指令：地址域所涉及的地址的数量随操作定义而改变。如有的计算机的指令中的地址数可少至 0个，多至6个。

参考资料来源：网络-指令系统

⑼ 学习单片机指令系统对与用C语言编写单片机程序有什么帮助

这完全是为了用最基础的方式帮助学生了解单片机原理，因为你不能指着51吃一辈子饭，将来你还得学其他的微处理器，没这个基础，你门儿都摸不着。这些指令系统能够让你理解单片机是如何工作的，为你今后的学习打基础。
还有C不是万能的，在实际工作中有时候C代码处理问题会时间不准确或者“来不及”，这时候需要嵌入汇编的支持。
另外，C是不透明的，你不知道他都让单片机具体怎么执行指令，调试程序时经常要查看汇编窗口，了解具体情况。
总之，掌握指令系统对学生大有益处，提高他们的实际能力，增加他们将来就业的竞争力。

⑽ 什么是指令和指令系统

指令就是计算机程序发给计算机处理器的命令，英文名称是instruction。

最低级的指令是一串0和1，它表示一项实体作业操作要运行。系统根据指令类型，具体的存储领域被称作“寄存器（register）”，它里面包含了可用于调出指令的数据或数据存储位置。

指令系统是计算机硬件的语言系统，一般也叫机器语言，指的是机器所具有的全部指令的集合，它是软件和硬件的最主要界面，同时反映了计算机所拥有的基本功能。

从系统结构的角度看，它是系统程序员看到的计算机的主要属性。因此指令系统表征了计算机的基本功能决定了机器所要求的能力，也决定了指令的格式和机器的结构。

(10)指令系统编译程序扩展阅读：

指令格式

计算机的指令格式与机器的字长、存储器的容量及指令的功能都有很大的关系。从便于程序设计、增加基本操作并行性、提高指令功能的角度来看，指令中应包含多种信息。

但在有些指令中，由于部分信息可能无用，这将浪费指令所占的存储空间，并增加了访存次数，也许反而会影响速度。

因此，如何合理、科学地设计指令格式，使指令既能给出足够的信息，又使其长度尽可能地与机器的字长相匹配，以节省存储空间，缩短取指时间，提高机器的性能，这是指令格式设计中的一个重要问题。

性能要求

指令系统的性能决定了计算机的基本功能，它的设计直接关系到计算机的硬件结构和用户的需要。一个完善的指令系统应满足如下四方面的要求：

1、完备性，指用汇编语言编写各种程序时，指令系统直接提供的指令足够使用，而不必用软件来实现。完备性要求指令系统丰富、功能齐全、使用方便。

2、有效性，是指利用该指令系统所编写的程序能够高效率地运行。高效率主要表现在程序占据存储空间小、执行速度快。

3、规整性，包括指令系统的对称性、匀齐性、指令格式和数据格式的一致性。

对称性是指：在指令系统中所有的寄存器和存储器单元都可同等对待，所有的指令都可使用各种寻址方式。

匀齐性是指：一种操作性质的指令可以支持各种数据类型；

指令格式和数据格式的一致性是指：指令长度和数据长度有一定的关系，以方便处理和存取。

4、兼容性，至少要能做到“向上兼容”，即低档机上运行的软件可以在高档机上运行。

伪指令

伪指令(伪操作)不像机器指令那样是在程序运行期间由计算机来执行的,它是在汇编程序对源程序汇编期间由汇编程序处理的操作.它可以完成如处理器选择,定义程序模式,定义数据,分配存储区,指示程序结束等功能.伪指令在编译的时候并不生成代码．伪指令在编译之后就不存在了。

参考资料来源：网络-指令

参考资料来源：网络-指令系统