[工學(xué)]第四章指令系統(tǒng)-全文預(yù)覽
【正文】 操作數(shù)。 16個通用寄存器，寄存器編號占log216=4位 單字長指令即指令長度為16位，其中操作碼必須占8位，一個操作數(shù)的尋址方式占3位，僅剩5位用于操作數(shù)。例（2003年武漢理工大學(xué)攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題，10分）某機存儲器及CPU的字長均為16位，CPU有16個16位的通用寄存器。 單操作數(shù)指令最多有（256m）*26條，設(shè)最終指令系統(tǒng)有x條單操作數(shù)指令，可剩余（256m）*26x個14位編碼用于擴充無操作數(shù)指令。指令系統(tǒng)指令條數(shù)較少，一般嵌入式的處理器使用RISC，比如ARM處理器。CISC：復(fù)雜指令集計算機?？赡苤噶钪恍枰粋€操作數(shù)，也可能其他操作數(shù)隱含在特殊寄存器、堆棧或累加器中。4．操作數(shù)的個數(shù)指令中的操作數(shù)個數(shù)一般有03個，多于三個的操作數(shù)可以轉(zhuǎn)換為四類中的一類。 特點：可實現(xiàn)循環(huán)和選擇結(jié)構(gòu)。 優(yōu)點：一般將數(shù)組首地址放入指令的操作數(shù)字段，變址寄存器用來提供下標(biāo)，在循環(huán)體中順序修改變址寄存器的值，可實現(xiàn)數(shù)組功能。 由于CPU中寄存器的數(shù)量是有限的，所以需要的寄存器編號也較短，可以有效減少操作數(shù)字段的位數(shù)。 缺點：由于CPU中寄存器的數(shù)量是有限的，所以同時進行寄存器尋址的操作數(shù)個數(shù)是有限的，一旦超出，只能通過其他方式使用，比如將暫時不用的寄存器內(nèi)容入棧保存，需要時再出棧使用。寄存器尋址：操作數(shù)在CPU內(nèi)的寄存器中，指令的操作數(shù)字段給出的是相應(yīng)寄存器的編號。比如操作數(shù)字段占6位，內(nèi)存單元均以16位為單位讀寫，則對應(yīng)操作數(shù)的內(nèi)存地址占16位，則操作數(shù)的可存放地址范圍是0—65535；對應(yīng)操作數(shù)占16位，則無符號數(shù)的表數(shù)范圍是065535，有符號數(shù)的表數(shù)范圍是32768+32767。所以直接尋址中操作數(shù)的存放位置有限，可定義的操作數(shù)的個數(shù)就受限。 優(yōu)點：由于操作數(shù)在內(nèi)存，操作數(shù)所占的內(nèi)存單元數(shù)由數(shù)據(jù)的類型決定，所以數(shù)據(jù)的范圍可以較大。比如每個操作數(shù)占6位，則無符號數(shù)的表數(shù)范圍是063，有符號數(shù)的表數(shù)范圍是32+31。1. 形式地址和有效地址通常，指令中的操作數(shù)的位置有：指令中、內(nèi)存中、CPU的寄存器中或者I/O接口中，所以指令中的操作數(shù)字段提供的值稱為形式地址，把按照約定的尋址方式計算得到的地址稱為有效地址。同樣，指令系統(tǒng)中各條指令的使用頻率也不一定相同，定長操作碼指令給所有指令分配相同位數(shù)的操作碼，使得極少使用的指令和經(jīng)常使用的指令具有相同位數(shù)的操作碼，對操作碼的譯碼效率會產(chǎn)生影響。操作碼 尋址1 數(shù)1 …… 尋址I 數(shù)i …… 尋址n 數(shù)n2. 定長操作碼
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