第四章指令系統(tǒng)(編輯修改稿)
2024-08-28 13:32 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 A、直觀明了； B、程序執(zhí)行的流向明確； C、操作數(shù)和結(jié)果可以分散在內(nèi)存各處。 D、但是指令字長度太長。 A1 操作碼 OC A4 A3 A2 167。 指令格式 指令的格式 設(shè)字長 42位 OP 6位 每個 D為 12位 尋址空間： 212 總結(jié)： ? 上述五種指令格式，并非所有計算機(jī)都有 ? 零地址，單地址，二地址指令，具有指令短，執(zhí)行速度快，硬件實現(xiàn)簡單等特點(diǎn)，多為結(jié)構(gòu)較簡單、字長較短的小型機(jī)、微機(jī)所采用。 ? 二地址，三地址、四地址指令，具有功能強(qiáng)，編程方便等特點(diǎn)，多為字長較長的大、中型機(jī)所采用。 ? 但不能一概而論，因還與指令本身的功能有關(guān)。如停機(jī)指令，不管什么類型的計算機(jī)，都有。 167。 指令格式 指令的格式 六、 指令格式 設(shè)計準(zhǔn)則 指令字長要短，以得到時間和空間上的優(yōu)勢。 指令字長必須有足夠的長度。 指令字長一般應(yīng)是機(jī)器字符長度的整數(shù)倍以便存儲系統(tǒng)的管理。若機(jī)器中字符碼長是 L位，則機(jī)器指令字長最好是 L， 2L， 4L， 8L等。 指令格式的設(shè)計還與如何選定指令中操作數(shù)地址的位數(shù)有關(guān)。 167。 指令格式 指令格式 例如，對同一容量 (如 64KB)的存儲器 （ 1） 若取存儲單元為一字節(jié)長，則需要 16位地址碼， （ 2） 若存儲單元長度為 32位，則只需 14位地址碼。 方案（ 1）對字符操作方便，但地址碼位數(shù)多， 方案（ 2）地址碼位數(shù)少，很有利，但字符操作困難，分辯率低。 （存儲器分辯率：指存儲器能被區(qū)分、識別與操作的精細(xì)程度） 注： 1KB=1024=210字節(jié)； 64KB=216字節(jié) 若取存儲單元為一字節(jié)長，要 16根地址線尋址； 若存儲單元長度為 32位長（四字節(jié)長） （ 216 /4） ，要 14根地址線尋址 167。 指令格式 指令格式 例 (P90)43 某機(jī)為定長指令字結(jié)構(gòu)，指令長度 16位；每個操作數(shù)的地址碼長 6位，指令分為無操作數(shù)、單操作數(shù)和雙操作數(shù)三類。若雙操作數(shù)指令已有 K種，無操作數(shù)指令已有 L種，問單操作數(shù)指令最多可能有多少種？上述三類指令各自允許的最大指令條數(shù)是多少？ 167。 指令格式 16位 OP A1 A2 4位 6位 6位 16位 OP A1 10位 6位 16位 OP 雙操作數(shù)指令 K 無操作數(shù)指令 L 設(shè)單操作數(shù)指令 X 167。 指令格式 [(24K) 26X] 26=L 留給單地址的擴(kuò)展窗口 留給無地址的擴(kuò)展窗口 (2 X= (24K) 26 L 26 上述三類指令各自允許的最大指令條數(shù) 為： 雙操作數(shù)： 241 單操作數(shù)： 15 261 （假設(shè)雙操作數(shù)指令僅1條，為無操作數(shù)指令留出 1個擴(kuò)展窗口） 無操作數(shù)： 14 212（假設(shè)雙操作數(shù)指令僅 1條，單操作數(shù)指令留出 1個擴(kuò)展窗口）。 如果單操作數(shù)指令僅取 1條，則無操作數(shù)指令的數(shù)目還可以增多，但實現(xiàn)比較麻煩。 167。 指令格式 一 、 概念 指令尋址 ：如何找指令 （ PC） 操作數(shù)尋址 ：如何找操作數(shù) 本節(jié)的尋址 ： 尋找 操作數(shù) 的地址 地址分為 形式 地址：指令中給出的地址 有效 地址：操作數(shù)的真正地址 （ 物理地址 ） ? 尋址方式 ， 與計算機(jī) 硬件結(jié)構(gòu) 密切相關(guān) ， 對指令格式 ，功能也有很大影響 。 從程序角度看 ， 尋址方式與匯編程序設(shè)計 ， 高級語言的編譯程序設(shè)計的關(guān)系都極為密切 。 167。 尋址方式 二、常用的尋址方式 立即尋址 （ 1）含義：地址字段給出的是可以立即使用的操作數(shù)實際值，稱立即尋址方式。 （ 2）優(yōu)缺點(diǎn)： A、優(yōu)點(diǎn)：提供操作數(shù)最快 B、缺點(diǎn)： 立即數(shù)的大小將受到指令長度的限制 。 例如：在 IBMPC指令系統(tǒng)中 MOV AX， 100H 167。 尋址方式 二、常用的尋址方式 寄存器尋址 （ 1）含義：地址字段給出的是某一個通用寄存器的編號，該制定的寄存器中存放著操作數(shù)。 （ 2）優(yōu)點(diǎn)： A、由寄存器提供操作數(shù)要比主存提供操作數(shù)快； B、由于寄存器數(shù)量少，其地址碼字段比主存地址碼字段短的多 。 例如：在 IBMPC指令系統(tǒng)中 MOV AX， BX 167。 尋址方式 寄存器尋址方式 操作數(shù) Ri OP 二、常用的尋址方式 直接尋址 （ 1） 含義：地址字段直接指明操作數(shù)在存儲器內(nèi)的位置的尋址方法。即形式地址等于有效地址， （ 2）優(yōu)缺點(diǎn)： A、優(yōu)點(diǎn)：直觀 B、缺點(diǎn)：指令字長限制了一條指令所能夠訪問的最大主存空間；可使用可變字長指令格式來解決此局限性。利用擴(kuò)大了的操作數(shù)地址碼就能全部訪問主存儲器的所有的存儲單元。 例如：在 IBMPC指令系統(tǒng)中 MOV AX， [3000H] 直接尋址方式 . . . . . . 操作數(shù) 主存儲器 直接地址 OP 167。 尋址方式 二、常用的尋址方式 寄存器間接尋址方式 （ 1）含義：指令字中地址碼字段給出的是某一個通用寄存器的編號，在被指定的寄存器中存放的是操作數(shù)的有效地址，操作數(shù)存放在內(nèi)存單元中。 （ 2）優(yōu)點(diǎn)：指令字短，訪存次數(shù)少，編程帶來 靈活性 167。 尋址方式 寄存器間接尋址方式 主存儲器 Ri OP 有效地址 Ri 操作數(shù) 二、常用的尋址方式 間接尋址 （ 1）含義：指令字中地址碼字段給出的不是操作數(shù)地址，而是操作數(shù)地址的地址。
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