
【計】 machine instruction
apparatus; enginery; machin; machine; machinery
【計】 MEC configuration
【化】 engineering; machine
【醫】 engine; machine
【經】 machine
dictate; directive; injunction; instruction; mandate; statement
【計】 directive; I; instruction
【經】 command; injunction; instruction; precept
機器指令(Machine Instruction)是計算機中央處理器(CPU)能夠直接識别和執行的低級編程命令,通常以二進制代碼形式存在。其核心功能是控制硬件完成特定操作,例如數據運算、寄存器傳輸或内存訪問。
從漢英對照角度分析:
基礎定義
中文術語“機器指令”對應英文"machine instruction",指代由操作碼(opcode)和操作數(operand)組成的二進制序列。例如"MOV AX, 5"在編譯後會轉化為類似B8 05 00
的十六進制機器碼。
層級結構
機器指令屬于計算機系統層次結構的最底層(Level 0),與物理電路直接交互。相較之下,高級語言(如Python)需要通過編譯器逐層轉換為機器指令才能執行。
技術參數
應用特征
在權威技術文檔中,《計算機組成與設計》(David A. Patterson著)将機器指令定義為“硬件執行的基本原子操作單元”,其規範通常記錄在處理器廠商發布的指令集架構(ISA)白皮書中。
機器指令是計算機硬件能夠直接識别和執行的最基本操作命令,由二進制代碼構成,是軟件與硬件交互的核心橋梁。以下是詳細解析:
核心定義
機器指令是CPU能直接處理的二進制指令(0和1組成),每條指令對應一種特定操作(如加減、數據移動)。例如,x86架構中B8 61 00
代表将十六進制數0x61存入AX寄存器。
組成結構
0001
),占指令前幾位。ADD R1, R2
中,操作碼為加法,操作數為寄存器R1和R2。執行流程
CPU通過“取指-解碼-執行”循環處理機器指令:從内存讀取指令→解析操作碼和操作數→執行運算→将結果寫回寄存器或内存。
與編程語言的關系
MOV
、JMP
)替代二進制代碼,與機器指令一一對應,需通過彙編器轉換。典型指令類型
| 類别 | 示例指令 | 作用 |
|------------|----------------|------------------------|
| 數據傳輸 | MOV AX, 5
| 将數據5存入AX寄存器|
| 算術運算 | ADD AX, BX
| AX與BX相加結果存回AX |
| 邏輯操作 | AND AL, 0x0F
| 對AL寄存器進行位與操作 |
| 流程控制 | JMP 0x1000
| 跳轉到内存地址0x1000 |
特點:直接依賴硬件架構(如ARM與x86指令集不兼容)、執行效率極高,但可讀性差且編程複雜度高,通常僅用于底層開發(如操作系統内核、嵌入式系統)。
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