程序的机器级表示之指令系统

对于机器编程而言，有两种抽象尤为重要。第一种是由ISA来定义机器级程序的格式和行为，第二种是机器级别程序使用的内存地址是虚拟地址，提供的内存模型看上去是一个非常大的字节数组。

ISA指Instruction Set Architecture， 即指令集体系结构。是一种规约，它定义了处理器状态、指令的格式，以及每条指令对状态的影响。ISA在计算机系统是必不可少的一个抽象层，没有它软件就无法使用硬件。没有它，一台计算机就不能称为"通用计算机"。

程序计数器（pc，在x86-64中使用%rip表示）：给出将要执行的下一条指令在内存中的地址。

整数寄存器：x86-64的cup包含一组16个存储64位值的通用目的寄存器，用来存储整数数据和存储地址。

条件码寄存器：保存着最近执行的算数活逻辑指令的状态信息

指令组成：操作码  源操作数1 或/和源操作数2（立即数、寄存器编号、存储地址） 目的操作数地址（寄存器编号、存储地址）

操作数有三种类型：1.立即数，用来表示常数 。2.寄存器，表示某个寄存器的内容。3.内存引用：会根据计算出来的地址访问某个内存位置。

寻址方式：如何根据指令给定信息得到操作数或操作数地址。参照下图：

常用指令类型：

1）传送指令：

        通用数据传送指令：mov，movs，movz，push/pop

        地址传送指令：leal，加载有效地址。如 leal(%edx,%eax), %eax 的功能为R[eax] <---R[edx] + R[eax]， 执行前，若R[edx] =i, R[eax] = j， 则指令执行后，R[eax] = i+j。 这个指令第一个参数看上去是个内存引用，但不是从指定的位置读入数据，而是将有效地址写入目的操作数。

2）控制转移指令

    指令执行可按顺序或跳转到转移目标指令出执行

        --无条件转移指令 jmp dst：无条件转移到目标指令dst处执行

        --条件转移   Jcc dst：cc为条件码，根据标志（条件码）判断是否满足条件，若满足，则转移到目标指令dst处执行，否则按顺序执行

        --条件设置   SETcc dst：按条件码cc判断的结果保存到dst中（是一个8位的寄存器）

        --调用和返回指令（用于程序调用） 

                call dst：返回地址RA入栈，转dst处执行

                ret：从栈中取出返回地址ra，转到ra处执行