2.3 指令格式的优化设计

　　由于指令系统是程序设计人员所能看到的计算机的主要属性，它在很大程度上决定了整个计算机系统所具有的基本功能。设计一套好的指令格式，不仅程序设计人员使用起来很方便，硬件实现起来比较容易，而且能够节省大量的程序存储空间。下面，举一个例子来说明。
　　表2.4列出了美国Burroughs公司生产的B-1700计算机系统，分别采用8位定长操作码、4-6-10扩展操作码和全Huffman编码时，整个操作系统所用指令的操作码的总长度。从表中可以看出，改进操作码的编码方式可以节省大量的程序存储空间。

表2.4 B-1700计算机操作码编码方式比较

操作码编码方式	整个操作系统所用指令的操作码总位数	改进的百分比
8位定长编码	301,248	0
4-6-10扩展编码	184,966	39％
Huffman编码	172,346	43％

　　另外，改进地址码的设计方法，也可以节省大量的程序存储空间。
　　指令格式优化设计的主要目标有两个，一是节省程序的存储空间，二是指令格式要尽量规整，以减少硬件译码的复杂程度。另外，指令格式优化后，不应该降低指令的执行速度（例如，由于一条指令在主存储器中存放时，跨越了多个存储字，从而在读取指令时增加了访问存储器的次数）。
　　以下，主要介绍操作码和地址码的优化设计方法，最后，举例说明整个指令格式的优化设计方法。