ueeaaa指令系統(tǒng)(存儲(chǔ)版)
【正文】 址為當(dāng)前指令地址（ PC的值）和指令地址部分給出的位移量相加。在多用戶、多任務(wù)的計(jì)算機(jī)中必須設(shè)置。 CISC與 RISC ? 設(shè) 置 一 些 功 能 復(fù) 雜 的 指 令， 把 一 些 原 來(lái) 由 軟 件 實(shí) 現(xiàn) 的、 常 用 的 功 能 改 用 硬 件 的 指 令 實(shí) 現(xiàn)， 以 提 高 計(jì) 算 機(jī) 的 執(zhí) 行 速 度， 這 種 計(jì) 算 機(jī) 系 統(tǒng) 就 被 稱 為 復(fù) 雜 指 令 系 統(tǒng) 計(jì) 算 機(jī)， 即 Complex Instruction Set Computer， 簡(jiǎn) 稱 CISC。 ? 從 20世紀(jì) 80年代末至今， RISC體系快速發(fā)展并伴隨 64位處理器的出現(xiàn)日趨完善。 ⑥ 采用高級(jí)語(yǔ)言編程 ， 優(yōu)化編譯以減少程序執(zhí)行的時(shí)間 。 。 ⑤ 大部分指令在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成 。 ? RISCI機(jī)、 RISCII機(jī)、 MIPS機(jī)研究成功。若遇非數(shù)字符則結(jié)束輸入程序。 ? 通常輸入輸出指令有三種設(shè)置方式 ? 專用 I/O指令 —— 獨(dú)立編址 ? 用通用的數(shù)據(jù)傳送指令實(shí)現(xiàn) I/O操作 —— 統(tǒng)一編址 ? 通過(guò) I/O處理機(jī)（通道）執(zhí)行 I/O操作 第 4章 指令系統(tǒng) 46 9）其他指令 ? 控制指令 ? 完成某種控制功能的指令，如等待指令、停機(jī)指令、空操作指令、開(kāi)中斷、關(guān)中斷、置條件碼指令等 ? 特權(quán)指令 ? 具有特殊權(quán)限的指令。 ? 數(shù)據(jù)交換指令 ? 數(shù)據(jù)塊傳送指令 第 4章 指令系統(tǒng) 35 2）算術(shù)邏輯運(yùn)算指令 （ 1）算術(shù)運(yùn)算指令 ? 這類指令用于定點(diǎn)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算 ? 如：加、減、乘、除、加 減 求補(bǔ)、比較等指令 （ 2）邏輯運(yùn)算指令 ? 與、或、非、異或 ? 位操作：測(cè)試、清除、置位、求反等 算術(shù)邏輯運(yùn)算指令通常根據(jù)運(yùn)算結(jié)果設(shè)置狀態(tài)位： Z、 S 、 C、 V、 P 第 4章 指令系統(tǒng) 36 3）移位操作指令 ? 算術(shù)移位（帶符號(hào)數(shù)） ? 邏輯移位（無(wú)符號(hào)數(shù)） ? 循環(huán)移位：大循環(huán)、小循環(huán) 雙字移位 C 第 4章 指令系統(tǒng) 37 4）十進(jìn)制運(yùn)算指令 5）字符串處理指令 ? 如：字符串傳送、字符串比較、字符串查找、字符串提取、字符串轉(zhuǎn)換等 6）轉(zhuǎn)移類指令 （ 1） 轉(zhuǎn)移指令 ? 無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令 jump ? 條件轉(zhuǎn)移指令 branch 第 4章 指令系統(tǒng) 38 ? 轉(zhuǎn)移指令的轉(zhuǎn)移地址一般采用直接尋址的和相對(duì)尋址方式來(lái)確定。 第 4章 指令系統(tǒng) 26 ? 例題：若某計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)線、地址線均是 8bit，有一條相對(duì)尋址的無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令存于主存的 20H單元中，指令給出的位移量D=00010101B，設(shè)該指令占用 2個(gè)字節(jié)，計(jì)算： ? （ 1）取該指令時(shí) PC的內(nèi)容； ? （ 2）該指令執(zhí)行結(jié)束時(shí) PC的內(nèi)容。 ? 指令中地址碼部分給出某一通用寄存器的編號(hào)。 第 4章 指令系統(tǒng) 18 常用的基本尋址方式 1）立即尋址 ? 指令的地址字段指出的是操作數(shù)本身。 第 4章 指令系統(tǒng) 14 2）等長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu)、變長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu) ? 等長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu) ? 所有指令的長(zhǎng)度都是相等的。 ? 變長(zhǎng)編碼（ 可變格式） ? 操作碼的長(zhǎng)度可變，且分散地放在指令字的不同字段中。 4）下一條指令的地址 ? 順序執(zhí)行：隱含（ PC） +1 PC ? 改變執(zhí)行順序：顯式指出 第 4章 指令系統(tǒng) 4 指令的地址數(shù)目 ? 根據(jù)地址碼部分所給出地址的個(gè)數(shù)可分為： 零地址指令、一地址指令、二地址指令、 三地址指令、多地址指令 1）零地址指令 只有操作碼，而沒(méi)有地址碼 ? 無(wú)需任何操作數(shù) ? 操作數(shù)是隱含的 操作碼 第 4章 指令系統(tǒng) 5 2）一地址指令 ? 單操作數(shù)指令 ? 隱含第二操作數(shù)，如： （ＡＣ）ＯＰ（Ａ） → ＡＣ 第 4章 指令系統(tǒng) 6 3）二地址指令 ? 雙操作數(shù)指令 ? （Ａ１）ＯＰ（Ａ２） → Ａ１ ? （Ａ２） → Ａ１ ? 進(jìn)一步分類為 ? M－ M ? R－ R ? R－ M 第 4章 指令系統(tǒng) 7 4）三地址指令 （Ａ１）ＯＰ（Ａ２） → Ａ３ 5）多地址指令 ? 用于處理成批數(shù)據(jù) 第 4章 指令系統(tǒng) 8 指令的操作碼 1）指令操作碼的兩種編碼方式 ? 定長(zhǎng)編碼（固定格式） ? 操作碼長(zhǎng)度固定 , 且集中放在指令字的一個(gè)字段中。 ? 單字長(zhǎng)指令、半字長(zhǎng)指令、雙字長(zhǎng)指令 ? 使用多字長(zhǎng)指令的目的 ? 提供足夠的地址位來(lái)解決訪問(wèn)主存任何單元的尋址問(wèn)題。 第 4章 指令系統(tǒng) 17 ? 確定一臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的尋址方式，必須綜合考慮以下幾點(diǎn)： ? 指令內(nèi)包含的地址盡量短，以縮短指令長(zhǎng)度 ? 能訪問(wèn)盡可能大的存儲(chǔ)空間 ? 尋址方法盡可能簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì) ? 在不改變指令的情況下，改變地址的實(shí)際值，從而方便地訪問(wèn)數(shù)組、串、表格等復(fù)雜數(shù)據(jù)。 第 4章 指令系統(tǒng) 22 4）寄存器尋址方式 ? 操作數(shù)存放在 CPU的通用寄存器中。 如果位移量為 8位 ， 則尋址范圍為 （ PC） － 128～（ PC） +127。 第 4章 指令系統(tǒng) 32 尋址方式名稱 I X 有效地址 E 0 00 E=D 0 01 E=（ PC） +D 0 10 E=（ R） +D 0 11 E=R 1 00 E=（ D） 1 01 E=（（ PC） +D） 1 10 E=（（ R） +D） 1 11 E=（ R） 第 4章 指令系統(tǒng) 33 ? 指令類型（按指令所完成的功能分類） ? 數(shù)據(jù)傳送指令 ? 算術(shù)邏輯運(yùn)算指令 ? 移位操作指令 ? 十進(jìn)制運(yùn)算指令 ? 字符串
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