算術邏輯運算指令包括算術運算指令、邏輯運算指令和移位指令。算術運算指令是計算機能夠執行的基本數值計算，包括加法ADD、減法SUB、乘法MUL、除法DIV等。邏輯運算指令是對數據進行邏輯操作，包括邏輯與AND、邏輯或OR、邏輯非NOT等三種基本操作以及同或、異或等組合邏輯操作。
基本介紹
- 中文名：算術邏輯運算指令
- 外文名：Arithmetic logic operation instruction
- 學科：計算機組成原理
- 組成：算術運算指令、邏輯運算指令
- 作用：處理各類數據信息
- 有關術語：指令
簡介,算術運算指令,移位操作指令,邏輯運算指令,
簡介
在計算機技術中，“指令”是由指令集架構定義的單個的CPU操作。在更廣泛的意義上，“指令”可以是任何可執行程式的元素的表述，例如位元組碼。一台計算機通常有幾十條到幾百條指令，按其所完成的功能可分為：算術邏輯運算指令、移位指令、浮點運算指令、十進制運算指令、數據傳送指令、轉移指令、字元串處理指令、向量運算指令、堆疊指令、輸入輸出指令、特權指令和控制指令等。算術邏輯運算指令的主要功能是進行各類數據信息處理，計算機一般都具有這類指令。早期的小型計算機和微型計算機的硬體結構比較簡單，一般只設定二進制定點加減法、比較和求補碼（取負數）等最基本的算術指令。由於晶片集成度的提高，後來的中央處理器都支持用硬體實現的乘除法指令。計算機還具有對兩個運算元進行邏輯乘、邏輯加和按位加（異或）操作的邏輯運算。有些計算機還設定位操作指令，如位測試（測試指定位的值）、 位清除（把數中的某一位置 為零）、位求反（取某位的非值）等指令。
算術運算指令
算術運算指令主要包括二進制的定點、浮點的加、減、乘、除運算指令；求反、求補、加1、減1、比較指令；十進制加、減運算指令等。不同計算機對算術運算類指令的支持有很大差別。對於低檔機而言，由於硬體結構相對簡單，一般僅支持二進制定點加、減、比較、求補等最簡單、最基本的指令。而在一些高檔機中，為了提高機器性能，除了最基本的算術運算指令之外，還設定了乘、除運算指令、浮點運算指令、十進制運算指令，甚至乘方、開方指令和多項式計算指令。在一些大、巨型機中，不僅支持標量運算，還設定了向量運算指令，可以直接對整個向量或矩陣進行求和、求積運算。
算術運算指令的運算元有多種類型，如定點數、浮點數，定點數又可以分為帶符號數和無符號數，浮點數又可以分為單精度和雙精度，因此，每一種運算指令也按運算元的類型分為帶符號數定點運算、無符號數定點運算、單精度浮點運算、雙精度浮點運算等。
浮點運算指令：浮點運算適合對數值範圍變化較大的數，用於科學計算或工程計算的計算機往往設定浮點運算指令，處理的數經常為單精度或雙精度數。某些計算機沒有設定浮點運算指令而用子程式實現浮點運算，因而處理速度慢。
十進制運算指令：在某些數據處理系統中，輸入輸出數據很多，設定十進制運算指令可減少十進制數與二進制數之間的轉換，提高處理速度。在通用大型計算機系統中，這些數由若干位十進制數碼組成，每個十進制位用BCD碼錶示；在某些微處理器中設定的十進制加減法運算指令往往只對1位十進制數進行運算，對於多位的十進制數的運算則用程式實現。
移位操作指令
移位操作指令是一組經常使用的指令，屬於彙編語言邏輯指令中的一部分。移位指令分算術移位、邏輯移位和循環移位3種。可以對n位運算元左移或右移
位。算術移位和邏輯移位的主要差別在於右移時，填入高位的數碼不同，算術移位處理的是帶符號的運算元所以右移時保持最高位（符號位）不變；邏輯移位處理的是不帶符號的運算元， 右移時，最高位填入0。算術左移和邏輯左移的操作是相同的，低位補充0。循環左移將移出的最高位送到最低位；循環右移將移出的最低位送到最高位，使數據本身循環傳送。移位還可實現對帶符號數或不帶符號數乘以
或整除以的運算（分別左移
位或右移位）。移位指令的執行時間比乘除法運算的執行時間短得多。
邏輯運算指令
邏輯運算指令進行二進制數據的按位運算。例如邏輯與指令，當兩個運算元的對應位都為“1”時，邏輯與操作結果中該位才為“1”，該指令常用於禁止或檢測數據字中的某些位；邏輯或指令則是當兩個運算元的對應位中有一個為“1”時，操作結果中的該位為“1”，該指令常用於將數據字中的某些位置為“1”；邏輯非就是把數據字中的所有位求反。
