機(jī)器語言是什么_機(jī)器語言指令大全

機(jī)器語言是什么

機(jī)器語言（machinelanguage）是一種指令集的體系。這種指令集，稱機(jī)器碼（machinecode），是電腦的CPU可直接解讀的數(shù)據(jù)。機(jī)器碼有時(shí)也被稱為原生碼（NativeCode），這個(gè)名詞比較強(qiáng)調(diào)某種編程語言或庫，它與運(yùn)行平臺相關(guān)的部份。

機(jī)器語言是用二進(jìn)制代碼表示的計(jì)算機(jī)能直接識別和執(zhí)行的一種機(jī)器指令的集合。它是計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)者通過計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)賦予計(jì)算機(jī)的操作功能。

一種cpu的指令系統(tǒng)，也稱cpu的機(jī)器語言。它是該cpu可以識別的一組由1和0序列構(gòu)成的指令碼。用機(jī)器語言編程序，就是從實(shí)用的cpu的指令系統(tǒng)中挑選合適的指令，組成一個(gè)指令系列。

一條指令就是機(jī)器語言的一個(gè)語句，它是一組有意義的二進(jìn)制代碼，指令的基本格式如，操作碼字段和地址碼字段，其中操作碼指明了指令的操作性質(zhì)及功能，地址碼則給出了操作數(shù)或操作數(shù)的地址。

用機(jī)器語言編寫程序，編程人員要首先熟記所用計(jì)算機(jī)的全部指令代碼和代碼的涵義。手編程序時(shí)，程序員得自己處理每條指令和每一數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分配和輸入輸出，還得記住編程過程中每步所使用的工作單元處在何種狀態(tài)。這是一件十分繁瑣的工作。編寫程序花費(fèi)的時(shí)間往往是實(shí)際運(yùn)行時(shí)間的幾十倍或幾百倍。而且，編出的程序全是些0和1的指令代碼，直觀性差，還容易出錯(cuò)。除了計(jì)算機(jī)生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員外，絕大多數(shù)的程序員已經(jīng)不再去學(xué)習(xí)機(jī)器語言了。

機(jī)器語言是微處理器理解和使用的，用于控制它的操作二進(jìn)制代碼。

8086到Pentium的機(jī)器語言指令長度可以從1字節(jié)到13字節(jié)。

盡管機(jī)器語言好像是很復(fù)雜的，然而它是有規(guī)律的。

存在著多至100000種機(jī)器語言的指令。這意味著不能把這些種類全部列出來。

范例：

1、指令部份的范例

0000代表加載（LOAD）

0001代表儲(chǔ)存（SET）

。。。

2、暫存器部份的范例

0000代表暫存器A

0001代表暫存器B

。。。

3、內(nèi)存部份的范例

000000000000代表位址為0的內(nèi)存

000000000001代表位址為1的內(nèi)存

000000001000代表位址為16的內(nèi)存

100000000000代表位址為2^11的內(nèi)存

4、集成范例

0000，0000，000000001000代表LOADA，16

0000，0000，000000000001代表LOADB，1

0000，0001，000000001000代表STOREB，16

0000，0001，000000000001代表STOREB，1

機(jī)器語言缺點(diǎn)

1.大量繁雜瑣碎的細(xì)節(jié)牽制著程序員，使他們不可能有更多的時(shí)間和精力去從事創(chuàng)造性的勞動(dòng)，執(zhí)行對他們來說更為重要的任務(wù)。如確保程序的正確性、高效性。

2.程序員既要駕馭程序設(shè)計(jì)的全局又要深入每一個(gè)局部直到實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，即使智力超群的程序員也常常會(huì)顧此失彼，屢出差錯(cuò)，因而所編出的程序可靠性差，且開發(fā)周期長。

3.由于用機(jī)器語言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的思維和表達(dá)方式與人們的習(xí)慣大相徑庭，只有經(jīng)過較長時(shí)間職業(yè)訓(xùn)練的程序員才能勝任，使得程序設(shè)計(jì)曲高和寡。

4.因?yàn)樗臅嫘问饺恰懊堋贝a，所以可讀性差，不便于交流與合作。

5.因?yàn)樗鼑?yán)重地依賴于具體的計(jì)算機(jī)，所以可移植性差，重用性差。

這些弊端造成當(dāng)時(shí)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用未能迅速得到推廣。

機(jī)器語言指令概述

用匯編語言指令編寫的匯編語言程序輸入計(jì)算機(jī)后，計(jì)算機(jī)并不能識別和執(zhí)行，必須由機(jī)器提供的匯編程序?qū)⑺g成由機(jī)器語言指令組成的程序，才能由計(jì)算機(jī)執(zhí)行。通常這種翻譯工作不必由人來干預(yù)。本節(jié)只簡單介紹一下機(jī)器語言指令的構(gòu)成，以便讀者在實(shí)際應(yīng)用（實(shí)時(shí)控制）中也可完成類似的轉(zhuǎn)換工作。

8086/8088的機(jī)器語言指令為可變字節(jié)的指令，一條指令可以由1~7個(gè)字節(jié)組成，因此指令格式比較靈活。其格式如下所示：

其中，opcode為操作碼字段；d指示操作方向；S表示符號擴(kuò)展；W指示操作數(shù)寬度；mod用來區(qū)分是寄存器尋址還是存儲(chǔ)器尋址；reg寄存器編碼；r/m寄存器或存儲(chǔ)器；disp-low位移量低位；disp-high位移量高位；data-low立即數(shù)低位；data-high立即數(shù)高位。

格式中給出了1~6個(gè)字節(jié)的情形。如果指令中顯示指定段跨越前綴，則在機(jī)器語言指令中使用放在該指令之前的一個(gè)字節(jié)來表示，其格式如下所示：

其中，001和110均為段前綴標(biāo)志；SEG指定四個(gè)段寄存器中的一個(gè)，00為ES，01為CS，10為SS，11為DS

1、操作碼的機(jī)器語言表示

操作碼一般占用第一個(gè)字節(jié)的7~2位，但有些指令的操作碼占用第一個(gè)字節(jié)的7~1位，甚至還可能占用第二個(gè)字節(jié)的5~3位作為擴(kuò)展操作碼。

在多數(shù)操作碼中，常使用某些位來指示某些信息。例如第一個(gè)字節(jié)中的W位用來指示該指令是對字節(jié)（W=1）還是對字節(jié)（W=0）進(jìn)行操作。在雙操作數(shù)指令中，d位指定寄存器是用于目的操作數(shù)（d=1）還是用于源操作數(shù)（d=0）。另外，在立即尋址方式的指令中，S位表示符號擴(kuò)展，若立即數(shù)為8位，但要求擴(kuò)展成16位數(shù)時(shí)，S位為1。S位和W位在立即尋址方式指令中聯(lián)用表示：

2、尋址方式的機(jī)器語言表示

指令中除操作碼占用的位數(shù)外，其它位則用來表示操作數(shù)或操作數(shù)的地址。8086/8088用一個(gè)尋址方式字節(jié)來表示操作數(shù)的尋址方式，它通常是機(jī)器指令的第二個(gè)字節(jié)。

第二個(gè)字節(jié)中的reg字段表示尋址方式為寄存器方式，在雙操作數(shù)指令的情況下，由reg和第一個(gè)字節(jié)中的W位聯(lián)合指定一個(gè)寄存器作為兩個(gè)操作數(shù)中的一個(gè)操作數(shù)。Reg與W位聯(lián)合指定的寄存器如表6-4-1所示。

第二個(gè)字節(jié)中的mod字段與r/m字段相結(jié)合以確定另一個(gè)操作數(shù)的尋址方式。其中：

Mod=00時(shí)為無位移量字節(jié)的存儲(chǔ)器尋址方式。由r/m字段指定確切的尋址方式，其中當(dāng)r/m=110時(shí)指定為直接尋址方式，此時(shí)指令中跟有16位位移量D16，用來指出操作數(shù)的偏移地址。

Mod=01時(shí)為帶一個(gè)位移量字節(jié)的存儲(chǔ)器尋址方式。由r/m字段指定確切的尋址方式。其中位移量字節(jié)為一個(gè)帶符號數(shù)，因此它的范圍是-128~+127。當(dāng)用這個(gè)位移量D8計(jì)算存儲(chǔ)器地址時(shí)，它將被符號擴(kuò)展成16位。

Mod=10時(shí)為帶兩個(gè)位移量字節(jié)的存儲(chǔ)器尋址方式。由r/m字段指定確切的尋址方式。第一個(gè)偏移量字節(jié)是偏移量的低8位，第二個(gè)偏移量字節(jié)是偏移量的高8位。這個(gè)16位的位移量也是一個(gè)帶符號數(shù)，因此它的范圍是-32768~+32767。Mod=11時(shí)為寄存器尋址方式。r/m字段表示寄存器，也是與第一個(gè)字節(jié)的W位一起確定一個(gè)寄存器。Mod字段與r/m字段聯(lián)合使用確定尋址方式由表6-4-2給出。

機(jī)器語言指令

1.compiledmachinelanguageinstruction

編譯的機(jī)器語言指令

2.Aphraseoftenassociatedwithamacroinstruction，whereonesourcelanguageinstructionisconvertedtoseveralmachinelanguageinstructions.

通常與宏指令有關(guān)的一種用語，即把一條源語言指令轉(zhuǎn)換成若干條機(jī)器語言指令。

3.asinglecomputerinstructionthatresultsinaseriesofinstructionsinmachinelanguage.

一個(gè)單一的計(jì)算機(jī)指令可引起一系列的機(jī)器語言指令。

4.Areportpreparedbyaprocessorwhichshowsthecodingasoriginallywritten，anycommentsthatmayhavebeenwritten，andthemachinelanguageinstructionsproduced.

處理機(jī)作成的一種報(bào)告，其上表示出原寫入的編碼、注釋以及產(chǎn)生的機(jī)器語言指令。

5.Asingleinstructioninprogramminglanguagethatresultsinaseriesofinstructionsinmachinelanguage.

宏指令計(jì)算機(jī)編程語言中可以在機(jī)器語言中形成一系列指令的命令

6.Assembler：Aprogamminglanguageinwhichonemnemonicsourcestatementiscodedforeachmachine-levelinstruction.

匯編語言：一種編程語言，每一條助記符源語句都對應(yīng)一條機(jī)器指令。

7.Anassemblerlanguageprogrammerwritesonemnemonicinstructionforeachmachine-levelinstruction.

匯編語言程序設(shè)計(jì)員為每條機(jī)器指令寫一條助記符指令。

8.machine-independentcommandlanguage

獨(dú)立于機(jī)器的命令語言

9.Aprogramthattranslatesinstructionswritteninahighlevelprogramminglanguageintomachinelanguage.

一種把用高級編程語言編寫的指令翻譯成機(jī)器語言的程序。

10.Aprogramminglanguagewhoseinstructionsareexpressedinsymbolsconvenienttohumansratherthaninmachinelanguage.

不用機(jī)器語言而用對人方便的符號表示各種指令的一種編程語言。

11.Aprogramthattranslatesaninstructionintoamachinelanguageandexecutesitbeforeproceedingtothenextinstruction.

解釋程序?qū)⒅噶罘g為機(jī)器語言并在執(zhí)行下一個(gè)指令之前完成此指令的程序

12.（computerscience）aprogramthatdecodesinstructionswritteninahigherorderlanguageandproducesamachinelanguageprogram.

（計(jì)算機(jī)科學(xué)上）用更高命令語言所寫的解碼指令程序來產(chǎn)出機(jī)器語言程序。

13.Otherprogramsthentranslatetheinstructionsintomachinelanguageforthecomputertouse.

接著將程序翻譯成指令成為機(jī)器語言，給計(jì)算機(jī)使用。

14.Theprocesswherebyadigitalcomputertranslatestheinstructionsofaprogramwritteninahigh-levellanguageintotheirmachinelanguageequivalents.

數(shù)字計(jì)算機(jī)借此把高級語言編寫的程序中的指令翻譯成與其等價(jià)的機(jī)器語言程序的處理過程。

15.Assemblylanguageisactuallyacommand-basedredivsentationoftheactualinstructionsthatyourcomputer‘sprocessorruns.

匯編語言實(shí)際上是你計(jì)算機(jī)處理器實(shí)際運(yùn)行的指令的命令形式表示法。

16.Acomputer-orientedlanguagewhoseinstructionsconsistonlyofcomputerinstructions.

一種面向計(jì)算機(jī)的語言，其指令只由計(jì)算機(jī)指令組成。

17.Abasicorfundamentalunit，oftenreferringtothelowestofamachineinstructionorlowestunitoflanguagetranslation.

一種基本單位或基礎(chǔ)單位，常常指機(jī)器指令的最低一級或語言翻譯的最低的單位。

18.Asoftwaredevelopmenttoolthattranslateshuman-readableassemblylanguageprogramsintomachine-languageinstructionsthattheprocessorcanunderstandandexecute.

一個(gè)能把人可讀的匯編語言程序轉(zhuǎn)換到處理器可理解和運(yùn)行的機(jī)器指令的軟件開發(fā)工具。