指令和指令系统
计算机系统由硬件和软件两大部分组成。硬件指由中央处理器，存储器以及外围设备等组成的实际装置。软件是为了使用计算机而编写的各种系统的和用户的程序。程序由一个序列的计算机指令组成。
指令是计算机运行的最小的功能单元，是指挥计算机硬件运行的命令，是由多个二进制位组成的位串，是计算机硬件可以直接识别和执行的信息体。指令中应指明指令所完成的操作，并明确操作对象。
一台计算机提供的全部指令构成该计算机的指令系统。指令用于程序设计人员告知计算机执行一个最基本运算，处理功能，多条指令可以组成一个程序，完成一项预期的任务。
指令系统在计算机中的地位
可以从6个层次分析和看待计算机系统的基本组成。
指令系统层处在硬件系统和软件系统之间。是硬件，软件之间的接口部件，对两部分都有重要影响。
硬件系统用于实现每条指令的功能，解决指令之间的衔接关系。
软件由按一定规则组织起来的许多条指令组成，完成一定的数据运算或者事务处理功能。
指令系统的优劣是一个计算机系统是否成功的关键因素。
指令功能分类
- 数据运算指令
算术运算，逻辑运算 - 数据传输指令
寄存器之间，主存/寄存器之间 - 输入/输出指令
与输入/输出端口的数据传输 - 控制指令
转移指令，子程序调用/返回指令 - 其他指令
停机，开/关中断，空操作，特权，置条件码
指令格式
指令格式：指令字中操作码和操作数地址的二进制位的分配方案
操作码：指明本条指令的操作功能，每条指令有一个确定的操作码。
操作数地址：说明操作数存放地址，有时是操作数本身。
指令字：完整的一条指令的二进制表示。
指令字长：指令字中二进制代码的位数。
机器字长：计算机能直接处理的二进制数据的位数。
指令字长（字节的倍数）：0.5，1，2 …个机器字长。
定长指令字结构----------------------变长指令字结构
定长操作码----------------------------扩展操作码
寻址方式
寻址方式（又称为编址方式）指的是确定本条指令的操作数地址及下一条要执行的指令的地址的方法。
不同的计算机系统使用数目和功能不同的寻址方式，其实现的复杂程度和运行性能各不相同。有的计算机寻址方式较少，而有的计算机采用多种寻址方式。
通常需要在指令中为每一个操作数专设一个地址字段，用来表示数据的来源或去向的地址。在指令中给出的操作数的地址被称为形式地址。使用形式地址信息并按一定规则计算出来或读操作得到的一个数值，才是数据的实际地址。在指令的操作数字段可能指出：
- 运算器中的累加器的编号或专用寄存器名称。
- 输入/输出指令中用到的I/O设备的入出端口地址。
- 内存储器的一个存储单元（或I/O设备）的地址。
评价计算机性能指标
- 吞吐率
单位时间完成的任务数量 - 响应时间
完成任务的时间 - 衡量性能的指标
MIPS
CPI
CPU time
CPU clock - 综合测试程序（测试床）
