更新時間：2025-06-11 05:59:19
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簡單地說，計算機指令就是指揮計算機工作的指令和命令，程序就是按一定順序排列的一系列指令，計算機的工作過程就是執(zhí)行程序的過程。
1.指令
計算機中的控制器通過指令指揮機器工作，人用指令表達自己的意圖，交給控制器執(zhí)行。通常一條指令包括兩方面：操作碼和操作數(shù)。操作碼決定了要完成的操作，操作數(shù)表示參與操作的數(shù)據(jù)及其所在的單元地址。
在計算機中，指令以二進制代碼的形式存儲在內(nèi)存中。
在一條指令的執(zhí)行過程中，第一步是對指令進行取指分析，即按照程序指定的順序從內(nèi)存中取出當前要執(zhí)行的指令，送入指令寄存器控制器，對取來的指令進行分析，即根據(jù)指令中的操作碼判斷計算機應(yīng)該做什么。二是執(zhí)行指令，即控制器根據(jù)指令分析的結(jié)果，發(fā)出一系列完成運算所需的控制信號，以指揮相關(guān)部件完成本次運算，同時做好準備為下一條指令。2.指令系統(tǒng)
計算機可以執(zhí)行的各種指令的集合稱為計算機的指令系統(tǒng)。每臺計算機都有自己特定的指令系統(tǒng)，其指令內(nèi)容和格式各不相同。
雖然為不同的CPU設(shè)計的指令系統(tǒng)不同，但基本上所有的計算機都包含以下幾類指令：數(shù)據(jù)傳輸指令、輸入輸出（I/O）指令、算術(shù)運算指令、邏輯運算指令、移位運算指令、程序控制指令、字符串操作指令、處理器控制指令、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令等。
在計算機指令系統(tǒng)的優(yōu)化和發(fā)展過程中，出現(xiàn)了兩個完全不同的優(yōu)化方向：復雜指令集計算機（Complex Instruction Set Computer，CISC）技術(shù)；精簡指令集計算機（Reduced Instruction Set Computer，RISC）技術(shù)。這里的計算機指令是指計算機最底層的機器指令，即CPU可以直接識別的指令。
計算機系統(tǒng)變得越來越復雜，同時要求指令系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)能夠使計算機系統(tǒng)的整體性能更快、更穩(wěn)定。最初，人們采用的優(yōu)化方法是設(shè)置一些功能復雜的指令，將一些常用的本應(yīng)由軟件實現(xiàn)的功能改成硬件指令系統(tǒng)，即通過增加硬件的復雜度來獲得高性能，這是CISC技術(shù)的思路。
日益復雜的指令系統(tǒng)不僅難以實現(xiàn)，而且可能降低系統(tǒng)的性能。 1979年，以帕特森教授為首的一群計算機科學家開始在加州大學伯克利分校開展這項研究。發(fā)現(xiàn)計算機中各種指令的使用率差別很大。 一個典型程序運行過程中使用的80%的指令，在其指令系統(tǒng)中只占20%的指令。事實上，最常用的指令是store、fetch和加法等簡單指令。因此，長期致力于復雜指令系統(tǒng)的設(shè)計實際上是在設(shè)計一個指令系統(tǒng)在實踐中難以使用的處理器。
RISC 技術(shù)是在1980 年代開發(fā)的。它的基本思想是盡可能地簡化計算機指令的功能，只保留那些功能簡單、可以在一節(jié)拍內(nèi)執(zhí)行的指令，用子程序?qū)崿F(xiàn)更復雜的功能。3.程序
計算機程序（通常簡稱為程序，在港澳臺地區(qū)稱為程序）是指按照一定的規(guī)則和思想組織起來，能夠正確完成指定任務(wù)的一系列指令。現(xiàn)在的計算機不能直接理解人類的自然語言，所以不能用自然語言編寫計算機程序。程序通常是用某種編程語言編寫的，并在某種目標機器上運行。
編寫程序（即編程，其專業(yè)術(shù)語為“編程”）是一項系統(tǒng)而繁瑣的工作，需要程序員具備相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，更重要的是良好的編程習慣和風格。就像蓋房子一樣，首先需要設(shè)計圖紙，然后才開始施工。
編寫程序的過程包括問題分析、結(jié)構(gòu)設(shè)計、用戶界面設(shè)計、代碼設(shè)計與調(diào)試、維護等。通俗地說，問題分析就是明確程序需要完成什么功能，要達到什么效果。設(shè)計了程序的總體框架；用戶界面設(shè)計是指程序運行時與用戶交互的輸入輸出界面的設(shè)計；代碼設(shè)計是指程序代碼的編寫，然后通過調(diào)試盡可能地消除程序中的錯誤，保證程序的功能性和正確性；對于正在使用的程序，還需要維護以糾正錯誤或升級功能和性能。
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