指令的操作类型

不同架构的计算机，其结构、性能、应用领域是不同的，所采用的指令系统之间的差异也是很大的。

尽管不同架构的计算机存在上述差异，但在各自采用的指令系统中，所包含的指令的基本操作类型和功能是相似的。

算术运算指令：完成二进制数的加、减、乘、除等运算。
- 常见的有：ADD（加）、SUB（减）、MUL（乘）、DIV（除）、INC（加 1）、DEC（减 1）、NEG（取负）。
- 可能包括定点数和浮点数运算指令。
逻辑运算指令：完成按位逻辑运算。
- 常见的有：AND（与）、OR（或）、NOT（非）、XOR（异或）。
- 可用于位测试、位清零、位设置等操作。
结果与标志位：运算结果通常存放在通用寄存器或存储器中，同时会影响 CPU 的状态标志寄存器（如 EFLAGS/PSW 中的进位标志 C、零标志 Z、符号标志 S、溢出标志 O 等）。

移位操作指令：对操作数的二进制位进行左移或右移操作。
主要类型：
- 逻辑移位 (Logical Shift)：
  - 左移 (SHL)：低位补 0，高位移出的位进入进位标志 C。相当于无符号数乘以 2 的幂。
  - 右移 (SHR)：高位补 0，低位移出的位进入进位标志 C。相当于无符号数除以 2 的幂。
- 算术移位 (Arithmetic Shift)：
  - 左移 (SAL)：与逻辑左移相同，低位补 0，高位移出的位进入进位标志 C。
  - 右移 (SAR)：高位补符号位（保持原符号不变），低位移出的位进入进位标志 C。相当于带符号数除以 2 的幂。
- 循环移位 (Rotate Shift)：
  - 不带进位的循环移位 (ROL/ROR)：移出的位从另一端补入。
  - 带进位的循环移位 (RCL/RCR)：移出的位进入进位标志 C，同时进位标志 C 的内容补入空出的位。

程序控制指令：用于改变程序执行的顺序，实现程序的流程控制。
主要功能：
- 条件转移指令 (Conditional Jump/Branch)：根据 CPU 状态标志位（如零标志 Z、进位标志 C、符号标志 S 等）的组合条件决定是否进行跳转。
  - 例如：JZ（为 0 则跳转）、JNZ（不为 0 则跳转）、JC（有进位则跳转）、JNC（无进位则跳转）、JG（大于则跳转）、JL（小于则跳转）等。
- 无条件转移指令 (Unconditional Jump/Branch)：直接改变程序计数器 PC 的值，无条件地跳转到指定地址执行。
  - 例如：JMP（跳转）。
- 子程序调用与返回指令 (Subroutine Call and Return)：
  - CALL（调用）：将当前指令的下一条指令地址（返回地址）压栈，然后跳转到子程序入口执行。
  - RET（返回）：从栈中弹出返回地址，并跳转到该地址继续执行。
- 中断与返回指令 (Interrupt and Return)：
  - INT（中断）：保存当前 CPU 状态信息（如程序计数器 PC、标志寄存器等），跳转到中断服务程序执行。
  - IRET（中断返回）：恢复之前保存的 CPU 状态信息，从中断服务程序返回到被中断的程序继续执行。
- 空操作指令 (No Operation)：NOP，不执行任何操作，仅占用一个时钟周期。
- 停机指令 (Halt)：HLT，使 CPU 停止工作，进入等待状态。

输入输出指令：用于 CPU 与外部 I/O 设备之间的数据传输。
编址方式：
- 统一编址 (Memory-mapped I/O)：I/O 端口被视为存储器的一部分，CPU 可以使用普通的数据传送指令（如 MOV）访问 I/O 端口。
- 独立编址 (Isolated I/O)：I/O 端口拥有独立的地址空间，CPU 需要使用专门的 I/O 指令（如 IN/OUT）来访问 I/O 端口。
常见指令：
- IN（输入）：从指定的 I/O 端口读取数据到寄存器。
- OUT（输出）：将寄存器中的数据写入指定的 I/O 端口。

处理机控制指令 (Processor Control Instructions)：用于控制 CPU 的工作状态，如：
- STI/CLI（设置/清除中断允许标志）：控制中断的开启与关闭。
- HLT（停机）：使 CPU 进入停止状态。
- WAIT/FWAIT（等待）：使 CPU 等待外部事件发生。
特权指令 (Privileged Instructions)：只能在操作系统内核态（管态/特权态）下执行的指令，用于管理系统资源和保护系统安全，如设置中断向量、修改保护模式寄存器等。
字符串处理指令 (String Manipulation Instructions)：对内存中的字符串或数据块进行快速操作，如复制、比较、填充、搜索等。
- 例如（Intel x86）：MOVSB/MOVSW/MOVSD（移动字符串）、CMPSB/CMPSW/CMPSD（比较字符串）、STOSB/STOSW/STOSD（存储字符串）等。
浮点运算指令 (Floating-Point Instructions)：在带有浮点处理单元（FPU）的 CPU 中，提供对浮点数的加、减、乘、除、平方根、三角函数等复杂运算。
向量/多媒体指令 (Vector/Multimedia Instructions)：支持单指令多数据（SIMD）并行处理，用于加速图形、图像、音频、视频等多媒体数据的处理，如 SSE, AVX 等指令集。
十进制调整指令 (Decimal Adjustment Instructions)：用于对 BCD 码（二进制编码的十进制数）进行算术运算后的调整，以确保结果仍为正确的 BCD 码格式。