計(jì)算機(jī)組成原理(華科版)第四章指令系統(tǒng)-文庫(kù)吧資料
2025-01-21 05:05本頁(yè)面
【正文】 是形式地址 A所指定單元中的內(nèi)容才是操作數(shù)的有效地址。 其表示形式為： OPCODE 寄存器直接尋址 寄存器地址編號(hào) Ri 有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ Ri （ 2） 存儲(chǔ)器直接 尋址方式 一般簡(jiǎn)稱直接尋址方式 ， 其指令地址碼字段直接給出存放在存儲(chǔ)器中操作數(shù)的存儲(chǔ)地址 。 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 。 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 。 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 。 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(wú)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 。 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 。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 。 圖 (b)所示的是指令跳躍尋址方式的示意圖 。 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 。 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 。 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。 尋址方式分為兩大類：指令尋址方式和操作數(shù)尋址方式。 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。 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 。 指令格式包含單字長(zhǎng)指令 、雙字長(zhǎng)指令 、 三字長(zhǎng)指令等多種 。 Intel 8088是在 8086基礎(chǔ)之上推出的擴(kuò)展型準(zhǔn) 16b微型機(jī) ， 字長(zhǎng) 16b， 但其外部數(shù)據(jù)總線 8b， 這樣便于與眾多的 8b外部設(shè)備連接 。 采用上述指令操作碼擴(kuò)展方法后，三地址指令、二地址指令和一地址指令各 15條，零地址指令 16條，共計(jì) 61條指令。 但是 ， 如果三地址指令僅需 15條 ， 兩地址指令需 15條 ， 一地址指令需 15條 ， 零地址指令需 16條 ， 共 61條指令 ， 應(yīng)該如何安排操作碼 ？ 顯然 ， 只有 4b基本操作碼是不夠的 ， 必須將操作碼的長(zhǎng)度向地址碼字段擴(kuò)展才行 。如 Z80、Intel 8086等，操作碼的長(zhǎng)度都是可變的。另一種是可變格式，即操作碼的長(zhǎng)度可變，且分散地放在指令字的不同字段中。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 15 2. 指令操作碼擴(kuò)展方法 指令操作碼通常有兩種編碼格式，一種是固定格式，即操作碼的長(zhǎng)度固定，且集中放在指令字的一個(gè)字段中。 指令字長(zhǎng)度等于機(jī)器字長(zhǎng)度的指令，稱為單字長(zhǎng)指令；指令字長(zhǎng)度等于半個(gè)機(jī)器字長(zhǎng)度的指令，稱為半字長(zhǎng)指令；指令字長(zhǎng)度等于兩個(gè)機(jī)器字長(zhǎng)度的指令，稱為雙字長(zhǎng)指令；余下以此類推。 如上所述 ， 指令格式的設(shè)定一般與機(jī)器的字長(zhǎng) 、 存儲(chǔ)器的容量以及指令的功能有關(guān) 。 目前在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中 ， 通常一個(gè)指令系統(tǒng)中指令字的長(zhǎng)度和指令中的地址結(jié)構(gòu)并不是單一的 ， 往往采用多種格式混合使用 ， 這樣可以增強(qiáng)指令的功能 。 第二種為寄存器 — 寄存器 (RR)型指令 ， 執(zhí)行這類指令過程中 ， 需要多個(gè)通用寄存器或?qū)Ｓ眉拇嫫?， 從寄存器中取操作數(shù) ， 把操作結(jié)果存放到另一寄存器中 。 OPCODE 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 13 從存放操作數(shù)的物理位置來劃分 ， 指令格式主要有三種類型 。 為了描述一批數(shù)據(jù) ， 指令中往往需要用多個(gè)地址來指出數(shù)據(jù)存放的首地址 、 長(zhǎng)度和下標(biāo)等信息 。 其數(shù)學(xué)形式描述為： OP (A)→A 或者
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1