計(jì)算機(jī)組成原理(華科版)第四章指令系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-02-11 05:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 090系列 。 ESA／ 370增加了指令格式 ， 稱為擴(kuò)充格式 ， 有 16b操作碼 ，包括了向量運(yùn)算與 128b長(zhǎng)度的浮點(diǎn)運(yùn)算指令 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 19 3. SPARC計(jì)算機(jī)的指令格式 SPARC是 Sun Microsystem公司于 1987年推出的精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī) （ RISC） ， 字長(zhǎng) 32b。 SPARC共有三種指令格式 ， 格式 格式 2和格式 3， 如圖所示： Sun Microsystem RISC SPARC指令格式 格式 1 ： CALL 指令 OP D isp 30 （ 30 位位移量） 31 30 29 0 格式 2 ： SETHI 指令、 BRA NCH 指令 OP Rd OP2 imm 22 （ 2 2 位立即數(shù)） OP a Cond OP2 d isp 22 （ 22 位位移量） 31 30 29 2 8 25 24 22 21 0 格式 3 ： 其他指令 OP Rd OP3 Rs1 i asi Rs2 OP Rd OP3 Rs1 i Sim m 13 OP Rd OP3 Rs1 OPf Rs2 3 1 3 0 2 9 2 5 2 4 19 18 14 1 3 12 5 4 0 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 20 4． 3 尋址方式 當(dāng)某個(gè)操作數(shù)或某條指令存放在某個(gè)存儲(chǔ)單元時(shí)，其存儲(chǔ)單元的編號(hào)，就是該操作數(shù)或指令在存儲(chǔ)器中的地址。尋找并確定本條指令的數(shù)據(jù)（操作數(shù)）地址及下一條要執(zhí)行的指令地址的方法，稱為尋址方式。 尋址方式分為兩大類：指令尋址方式和操作數(shù)尋址方式。在主存中，指令尋址方式與操作數(shù)尋址方式交替進(jìn)行，前者比較簡(jiǎn)單，后者比較復(fù)雜。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 21 指令的尋址方式 所謂指令尋址方式，就是確定下一條將要執(zhí)行的指令地址的方法。指令尋址有兩種基本方式：順序?qū)ぶ贩绞胶吞S尋址方式。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 22 1. 順序?qū)ぶ贩绞? 指令在內(nèi)存中是按地址順序安排的 ， 執(zhí)行程序時(shí) ， 通常是一條指令接一條指令順序進(jìn)行 。 即從存儲(chǔ)器取出第一條指令 ， 然后執(zhí)行第一條指令；接著從存儲(chǔ)器取出第二條指令 ， 再執(zhí)行第二條指令；接著再取出第三條指令 ， 執(zhí)行第三條指令 …… 這種程序按指令地址順序執(zhí)行的過程 ， 稱為指令的順序?qū)ぶ贩绞?。 指令的順序?qū)ぶ贩绞? 主存儲(chǔ)器 指令地址 指令內(nèi)容 程序計(jì)數(shù)器 +1 10 LDA 100 11 SU B 102 12 ST A 104 13 JMP 16 14 LDA 1 10 15 AD D 1 12 16 INC 17 ST A 200 ┄ ┄ 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 23 2. 跳躍尋址方式 當(dāng)程序要轉(zhuǎn)移執(zhí)行的順序時(shí) ， 指令的尋址就采取跳躍尋址方式 。所謂跳躍 ， 又稱跳轉(zhuǎn) ， 是指下一條指令的地址并不是由程序計(jì)數(shù)器PC給出 ， 而是由本條指令給出的 。 圖 (b)所示的是指令跳躍尋址方式的示意圖 。 注意 ， 程序跳躍后 ， 按新的指令地址開始順序執(zhí)行 。因此 ， 指令計(jì)數(shù)器的內(nèi)容也必須相應(yīng)改變 ， 以便及時(shí)跟蹤新的指令地址 。 指令的跳躍尋址方式 主存儲(chǔ)器 程序計(jì)數(shù)器 指令地址 指令內(nèi)容 13 JMP 16 14 LDA 1 10 15 AD D 1 12 16 INC 17 ST A 200 ┄ ┄ ┄ ┄ 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 24 操作數(shù)的尋址方式 所謂操作數(shù)尋址方式 ， 就是形成操作數(shù)的有效地址 （ EA）的方法 。 指令字中的地址碼字段 ， 通常是由形式地址和尋址方式特征位組成的 ， 并不是操作數(shù)的有效地址 。 其表示形式為： 形式地址 ， 是指令字結(jié)構(gòu)中給定的地址量 。 而尋址方式特征位 ， 通常由間址位 (I)和變址位 (X)組成 ， 若指令無間址和變址要求 ， 則形式地址就是操作數(shù)的有效地址；若指令中指明要進(jìn)行變址或間址變換 ， 則形式地址就不是操作數(shù)的有效地址 ， 而必須按指定方式進(jìn)行變換 ， 才能形成有效地址 。 OPCODE 尋址方式特征 MOD 形式地址 A 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 25 1. 隱含尋址方式 指令字中并不明顯指出操作數(shù)地址 ， 而是將操作數(shù)的地址隱含在指令中 。 2. 立即尋址方式 指令字中的地址字段指出的不是操作數(shù)的地址 ， 而是操作數(shù)本身 。 立即尋址方式表示形式為： OPCODE 立即尋址方式 操作數(shù) Data 3. 寄存器尋址方式 當(dāng)操作數(shù)不放在存儲(chǔ)器中 ， 而是放在中央處理器的通用寄存器中時(shí) ， 存放操作數(shù)的寄存器 ， 其地址編號(hào)便可通過指令地址碼指出 。 這種所需要的操作數(shù)存放在某一通用寄存器中 ， 由指令地址碼的部分字段給出該通用寄存器地址的方式 ， 稱為寄存器尋址方式 。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 26 4. 直接尋址方式 指令地址碼字段直接給出操作數(shù)的有效地址 ， 由于操作數(shù)的有效地址已由指令地址碼直接給出而不需要經(jīng)過某種變換或運(yùn)算 ， 所以稱這種方式為直接尋址方式 。 直接尋址方式表示形式為： 直接尋址方式又可分為寄存器直接尋址和存儲(chǔ)器直接尋址兩種 。 OPCODE 直接尋址方
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