【正文】 /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(cè)試 TEST DR， SR ； (DR)amp。 ? 基址尋址面向系統(tǒng)，用于程序定位和擴(kuò)大尋址空間；變址尋址面向用戶(hù)，用于訪(fǎng)問(wèn)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(wèn)題。 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(gè)指示操作數(shù)有效地址的地址指示字；通過(guò)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)。 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) 10 ? 一種擴(kuò)展方法如下： ? 15條三地址指令，操作碼 0000～ 1110 ? 15條二地址指令， 操作碼 11110000～ 11111110 ? 15條一地址指令， 操作碼 111111110000 ～ 111111111110 ? 16條一地址指令， 操作碼 1111111111110000～ 1111111111111111 共 61條 第 4章 指令系統(tǒng) 11 ? 例題：假設(shè)某計(jì)算機(jī)指令長(zhǎng)度為 20位 ， 具有二地址指令 、 一地址指令 、 零地址指令三類(lèi)指令形式 ， 在此情況下 ， 這臺(tái)計(jì)算機(jī)地址規(guī)定用 6位表示 ， 問(wèn)： ? （ 1） 若操作碼字段固定為 8位 ， 現(xiàn)已設(shè)計(jì)出 m條二地址指令 ， n條零地址指令 ， 在此情況下 ，這臺(tái)計(jì)算機(jī)最多可以設(shè)計(jì)出多少條一地址指令 ？ ? （ 2） 當(dāng)二地址指令條數(shù)取最大值 ， 且此基礎(chǔ)上一地址指令條數(shù)也取最大值時(shí) ， 計(jì)算這臺(tái)計(jì)算機(jī)最多指令數(shù)是多少 ？ 第 4章 指令系統(tǒng) 12 答： （ 1） 由于操作碼的位數(shù)決定了指令系統(tǒng)的規(guī)模及指令的性質(zhì) 。 ? 有效地址 EA=A ? 直接尋址方式的特點(diǎn) ? 簡(jiǎn)單直觀，便于硬件實(shí)現(xiàn)； ? 要尋址大容量的主存空間，將造成指令長(zhǎng)度加長(zhǎng)。 ? 有效地址 EA=（ Rb） +A OP M：基址尋址 Rb A 主存 操作數(shù) … … X 通用寄存器 ＋ 第 4章 指令系統(tǒng) 29 ? 基址尋址中基址寄存器提供基準(zhǔn)量而指令提供位移量；變址尋址中變址寄存器提供修改量而指令提供基準(zhǔn)量。用于系統(tǒng)資源的管理和分配。 ? RISC技術(shù)開(kāi)發(fā)思路起源于著名的 “ 8020結(jié)論 ” ，即約 20％的計(jì)算機(jī)指令完成約 80％的工作。 ? 指令系統(tǒng)的兩個(gè)優(yōu)化方向：復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī) CISC和精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī) RISC， RISC的特征。 801是最早開(kāi)始設(shè)計(jì)的 RISC處理器，是 PowerPC的前身。 第 4章 指令系統(tǒng) 45 8）輸入 /輸出（ I/O）指令 ? 輸入輸出指令完成主機(jī)與外部設(shè)備間的信息（數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息、控制信息）傳送。 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) 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(fǎng)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(fǎng)問(wèn)數(shù)組、串、表格等復(fù)雜數(shù)據(jù)。 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(lèi)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。 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。 ? 指令中地址碼部分給出某一通用寄存器的編號(hào)。 ? 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(lèi)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(lèi)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 bra