第二章數(shù)據(jù)表示、尋址方式與指令系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-11-22 12:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常是 R10 即帶標(biāo)志符的處理機(jī)所占用的存儲(chǔ)空間通常要小。 采用標(biāo)識(shí)符縮短操作碼而節(jié)省程序空間 A B 采用標(biāo)識(shí)符 數(shù)據(jù)字增長(zhǎng) 不采用標(biāo)識(shí)符 數(shù)據(jù)（少） 指令（多） 采用標(biāo)識(shí)符 指令字縮短 通常有面積 B面積 A 舉例： ? 在 IBM370中執(zhí)行 A＝ A＋ B 運(yùn)算。 ? 若 A和 B都是十進(jìn)制數(shù)，只需要一條指令，共 6個(gè)字節(jié)，在 IBM370/145上執(zhí)行時(shí)間是 13微秒。 ? 若 A與 B中有一個(gè)是定點(diǎn)二進(jìn)制數(shù)，由于要進(jìn)行數(shù)據(jù)類型的一致性檢查和轉(zhuǎn)換，在 PL/I語(yǔ)言中的編譯結(jié)果為13條指令，共 64個(gè)字節(jié)，在 IBM370/145機(jī)上執(zhí)行時(shí)間增加到 408微秒。 ? 兩者相比，存儲(chǔ)空間節(jié)省 5倍，運(yùn)算速度快 30多倍。 ? 如果采用自定義數(shù)據(jù)表示方法，由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)一致性檢查和數(shù)據(jù)類型的轉(zhuǎn)換。 帶標(biāo)識(shí)符的數(shù)據(jù)表示的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) : ? 簡(jiǎn)化指令系統(tǒng)和程序設(shè)計(jì) ? 簡(jiǎn)化編譯程序 ? 便于一致性校驗(yàn) ? 能由硬件自動(dòng)完成數(shù)據(jù)類型的變換 ? 支持?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)類型無(wú)關(guān)的要求 ? 為軟件調(diào)試和應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)提供支持； 缺點(diǎn)： ? 使程序所占用的主存空間增加（如下圖） ? 降低指令的執(zhí)行速度； ? 必須用專門的指令完成標(biāo)識(shí)符的初始化 ，硬件復(fù)雜度增加 數(shù)據(jù)描述符 101 各種標(biāo)識(shí)符 長(zhǎng)度 地址 000 數(shù)據(jù) 描述符 數(shù)據(jù) 目的： 描述復(fù)雜和多維的結(jié)構(gòu)類型。 數(shù)據(jù)描述符 ? 實(shí)現(xiàn)陣列數(shù)據(jù)的索引比變址方法實(shí)現(xiàn)的好，而且能檢查程序設(shè)計(jì)中陣列越界錯(cuò)誤。 ? 為向量、數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)提供一定的支持，有利于簡(jiǎn)化編譯中的代碼生成。 ? 工作過(guò)程：如下圖 描述符的工作過(guò)程 010 000 000 010 010 010 X Y 操作碼 指令 描述符 描述符 地址生成邏輯 （數(shù)據(jù)） （數(shù)據(jù)） 數(shù)據(jù)塊 數(shù)據(jù)塊 主存儲(chǔ)器 101 3 101 4 101 4 101 4 000 a11 000 a12 000 a13 000 a14 000 a21 000 a22 000 a23 000 a24 000 a31 000 a32 000 a33 000 a34 ??????????3433323124232221141312114*3aaaaaaaaaaaaA二維陣列數(shù)據(jù)描述符與帶標(biāo)識(shí)符的區(qū)別 ? 標(biāo)識(shí)符是和每一個(gè)數(shù)據(jù)相連的，合存在一個(gè)存儲(chǔ)單元中，描述單個(gè)數(shù)據(jù)的類型特征。
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