【正文】 指令類型 教學計算機 TEC2指令系統(tǒng) CISC與 RISC 第 4章 指令系統(tǒng) 2 指令格式 指令四要素 指令的地址數(shù)目 指令的操作碼 指令長度 第 4章 指令系統(tǒng) 3 指令四要素 1）操作碼 ? 表征指令的操作特性與功能。 所以一地址指令的條數(shù)：28mn=256mn （ 2） 應(yīng)為 255+63+64=382條 。 第 4章 指令系統(tǒng) 15 尋址方式 ? 形成操作數(shù)或指令地址的方式，稱為尋址方式。 2）直接尋址 操作數(shù) 主存 A OP M：直接尋址 A 第 4章 指令系統(tǒng) 20 3） 間接尋址 ? 指令中的地址碼部分給出一個指示操作數(shù)有效地址的地址指示字；通過地址指示字找到操作數(shù)的有效地址，再由有效地址找到操作數(shù)。 ? 形式地址實際上規(guī)定了操作數(shù)地址和指令地址的相對位置，這個值稱為相對位移量（ Disp）。 ? 基址尋址面向系統(tǒng)，用于程序定位和擴大尋址空間；變址尋址面向用戶，用于訪問數(shù)組、向量、字符串等成批數(shù)據(jù)，以解決程序的循環(huán)控制問題。 ? 堆棧只有一個出口，即當前棧頂；用堆棧指針寄存器 SP指定。 ? 例如： LLDT、 LTR ? 陷阱指令 例如： 8086的 INT n 第 4章 指令系統(tǒng) 47 教學計算機 TEC2指令系統(tǒng) 1）指令格式 （ 1）單字長指令（ 16位） 操作碼 條件碼 目 的 寄 存器號 源 寄 存 器 號 I/O端口地址 PORT或相對轉(zhuǎn)移位移量 DISP ? 高 6位：操作碼 ； ? 8位：條件碼（ C， Z， V， S） ? 低 8位： 2個通用寄存器號（各 4位） / 相對轉(zhuǎn)移位移量 DISP（ 128~+127） / I/O端口地址（ 8位） 第 4章 指令系統(tǒng) 48 操作碼 條件碼 目 的 寄 存器號 源 寄 存 器 號 I/O端口地址 PORT或 相對轉(zhuǎn)移位移量 DISP 立即數(shù) DATA或 絕對地址 ADR或 變 址位移量 OFFSET （ 2）雙字長指令（ 32位） 第 4章 指令系統(tǒng) 49 2）指令分類 （ 1）指令中的符號說明 OP—— 操作碼 DR/SR—— 目的操作數(shù)寄存器 /源操作數(shù)寄存器 SP—— 堆棧指針寄存器 PC—— 程序計數(shù)器 IP—— PC增量前的值（當前指令的地址） CND—— 測試條件碼 第 4章 指令系統(tǒng) 50 CND測試條件碼 CND測試條件碼 OP0=1 OP0=0 00 C C=1轉(zhuǎn)移 C=0轉(zhuǎn)移 01 Z Z=1轉(zhuǎn)移 Z=0轉(zhuǎn)移 10 V V=1轉(zhuǎn)移 V=0轉(zhuǎn)移 11 S S=1轉(zhuǎn)移 S=0轉(zhuǎn)移 第 4章 指令系統(tǒng) 51 （ 2）按指令的地址數(shù)目和指令功能分類 ? 空操作 NOP ? 開 /關(guān)中斷 EI/DI ? 進位位置位復位 STC/CLC ? 狀態(tài)字入 /出棧 PSHF/POPF ? 返回 /中斷返回 RET/IRET ? 動態(tài)停機 HALT ? 裝入微指令代碼 LDMC ① 零地址指令（ 11條） OP XX XXXX XXXX 第 4章 指令系統(tǒng) 52 ② 一地址指令（ 12條） ? 無符號乘 MUL SR ； R0(高位積 )， R1(低位積 )← (R1)*(SR) ? 無符號除 DIV SR ； R0(余數(shù) )， R1(商 )← (R0)( R1)/(SR) ? 入棧 PUSH DR ； SP←(SP) 1 ， (SP)← DR ? 出棧 POP DR ； DR ←((SP)) ， SP←(SP)+1 OP XX XXXX SR OP XX DR XXXX 第 4章 指令系統(tǒng) 53 ? 加 1/減 1 INC/DEC DR ； DR← (DR)+1/ 1 ? 求反 NOT DR ； DR←/(DR) ? 邏輯左移 /右移 SHL/SHR DR ? 算術(shù)右移 ASR DR ? 與 C循環(huán)左移 /右移 RCL/RCR DR 第 4章 指令系統(tǒng) 54 ③ 二地址指令（ 17條） OP XX DR SR ? 加 /帶進位加 ADD/ADC DR， SR ? 減 /帶借位減 SUB/SBB DR， SR ? 比較 CMP DR， SR ； (DR)(SR)，不送結(jié)果 ? 與 /或 /異或 AND/OR/XOR DR， SR ? 測試 TEST DR， SR ； (DR)amp。通 過 簡 化 計 算 機 指 令 功 能， 使 指 令 的 平 均 執(zhí) 行 周 期 減 少， 從 而 提 高 計 算 機 的 工 作 主 頻， 且 大 量 使 用 通 用 寄 存 器， 來 提 高 子 程 序 執(zhí) 行 的 速 度。 第 4章 指令系統(tǒng) 69 ? 主流 RISC芯片主要有： ? PowerPC（ IBM） ? Alpha（ DEC） ? HPPA（ HP） ? Ultra SPARC（ SUN） ? R10000