計(jì)算機(jī)組成原理白中英第四章指令系統(tǒng)-展示頁(yè)
2024-10-27 20:18本頁(yè)面
【正文】 序的首地址，然后每執(zhí)行一條指令， PC加 1，以指出下條指令的地址，直到程序結(jié)束。 2. 跳躍尋址方式 ：程序轉(zhuǎn)移執(zhí)行的順序。 所謂 尋址方式 ， 就是尋找指令或操作數(shù)的有效地址的方式 。 運(yùn)行程序時(shí) ， 計(jì)算機(jī)逐條執(zhí)行指令 ， 并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理 。 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 17 年 月 日 時(shí) 分指令和數(shù)據(jù)的尋址方式 ? 指令的尋址方式 計(jì)算機(jī)中有兩種信息 。 （ 2）操作碼字段 OP為 6位，可以指定 64種操作。 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 16 年 月 日 時(shí) 分? 例： 指令格式如下所示， OP為操作碼字段，試分析指令格式特點(diǎn)。 (3)源寄存器和目標(biāo)寄存器都是通用寄存器（可分別指定 16個(gè)），所以是 RR型指令，兩個(gè)操作數(shù)均在寄存器中。 OP 源寄存器 目標(biāo)寄存器 15 9 7 4 3 0 [解 ]： (1)單字長(zhǎng)二進(jìn)制指令。 操作數(shù)地址 操作數(shù)地址 操作數(shù) 操作數(shù)地址 操作數(shù) 操作數(shù) 單字長(zhǎng)指令 雙字長(zhǎng)指令 三字長(zhǎng)指令 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 14 年 月 日 時(shí) 分指令和指令系統(tǒng) —— 指令的使用 ? 一般的操作數(shù)類型大小選擇主要有：字節(jié) 、 半字 （ 16位 ） 、 單字 （ 32位 ） 、 和雙字 （ 64位 ） 。 內(nèi)存按字節(jié)編址，所以單字長(zhǎng)指令每執(zhí)行一條指令后，指令地址加１。因此，指令助記符還必須轉(zhuǎn)換成與它們相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制碼。這種縮寫(xiě)碼叫做 指令助記符 。 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 12 年 月 日 時(shí) 分? ? 由于硬件只能識(shí)別 1和 0，所以采用二進(jìn)制操作碼是必要的，但是書(shū)寫(xiě)程序卻非常麻煩。 ? 變長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu) :各種指令字長(zhǎng)度隨指令功能而異 。 ? 等長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu) :各種指令字長(zhǎng)度是相等的 。 它們之間關(guān)系如上：其中 L為指令字長(zhǎng)度， N為機(jī)器字長(zhǎng)度 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 11 年 月 日 時(shí) 分? 使用多字長(zhǎng)指令 ， 目的在于 提供足夠的地址位來(lái)解決訪問(wèn)內(nèi)存任何單元的尋址問(wèn)題 。 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 10 年 月 日 時(shí) 分3． 指令字長(zhǎng)度 一個(gè)指令字中包含二進(jìn)制代碼的位數(shù) ， 稱為指令字長(zhǎng)度 。機(jī)器執(zhí)行寄存器 寄存器型指令的速度很快，因?yàn)閳?zhí)行這類指令，不需要訪問(wèn)內(nèi)存。 ? 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器（ SS）型指令： 操作時(shí)都是涉及內(nèi)存單元，參與操作的數(shù)都放在內(nèi)存里，從內(nèi)存某單元中取操作數(shù)，操作結(jié)果存放至內(nèi)存另一單元中，因此機(jī)器執(zhí)行這種指令需要多次訪問(wèn)內(nèi)存。（ AC） 表示累加寄存器 AC中的數(shù)；（ A） 表示內(nèi)存中地址為 A的存儲(chǔ)單元中的數(shù)或運(yùn)算器中地址為 A的通用寄存器中的數(shù)； → 表示把操作（運(yùn)算）結(jié)果傳送到指定的地方。 (A1) OP (A2) A1 ? (4)三地址指令字中有三個(gè)操作數(shù)地址。 ? (2)一地址指令常稱為單操作數(shù)指令。 目前 ，二地址指令和一地址指令用的最多 。 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 7 年 月 日 時(shí) 分2． 地址碼 地址碼字段通常指定參與操作的操作數(shù)的地址 。 組成操作碼字段的位數(shù)一般取決于計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)的規(guī)模 。 操作碼 操作數(shù) 操作數(shù) 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 6 年 月 日 時(shí) 分1． 操作碼 設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)時(shí) ， 對(duì)指令系統(tǒng)的每一條指令都要規(guī)定一個(gè)操作碼 。 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 5 年 月 日 時(shí) 分概 述 ? 機(jī)器指令的要素 – 操作碼 – 源操作數(shù) – 目的操作數(shù) – 下一條指令的引用 指令字 （ 簡(jiǎn)稱指令 ） 即表示一條指令的機(jī)器字 。 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 4 年 月 日 時(shí) 分計(jì)算機(jī)語(yǔ)言與硬件結(jié)構(gòu)的關(guān)系 ? 高級(jí)語(yǔ)言的語(yǔ)句和用法與具體機(jī)器的指令系統(tǒng)無(wú)關(guān)； ? 低級(jí)語(yǔ)言分機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言，他們和具體機(jī)器的指令系統(tǒng)密切相關(guān)。 ：對(duì)稱性，勻齊性，指令格式和數(shù)據(jù)格式的一致性。 ?CISC和 RISC 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 3 年 月 日 時(shí) 分? 一個(gè)完善的指令系統(tǒng)應(yīng)滿足： ：指令豐富，功能齊全，使用方便。是硬件和軟件間的界面。 它是機(jī)器硬件設(shè)計(jì)的依據(jù)，也是軟件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 第四章 指令系統(tǒng) ?概述 ?尋址方式 ?指令系統(tǒng) 2021年 11月 12日 1時(shí) 29分 2 年 月 日 時(shí) 分概 述 ?指令： 是指示計(jì)算機(jī)某種操作的命令。 微指令，機(jī)器指令，宏指令 ?指令系統(tǒng)： 一臺(tái)計(jì)算機(jī)中所有機(jī)器指令的集合。 它決定了一臺(tái)計(jì)算機(jī)硬件的主要性能和基本功能。 ?系列計(jì)算機(jī)： 有共同的指令集，相同的基本體系結(jié)構(gòu)。 ：程序占空間小，執(zhí)行速度快。 ： “ 向上兼容 ” 系列機(jī)中低檔機(jī)上運(yùn)行的軟件可以在高檔機(jī)上運(yùn)行。 ? 匯編語(yǔ)言與硬件的關(guān)系密切，編寫(xiě)的程序緊湊、占內(nèi)存小、速度快，特別適合與編寫(xiě)經(jīng)常與硬件打交道的系統(tǒng)軟件；而高級(jí)語(yǔ)言不涉及機(jī)器的硬件結(jié)構(gòu)，通用性強(qiáng)、編寫(xiě)程序容易，特別適合與編寫(xiě)與硬件沒(méi)有直接關(guān)系的應(yīng)用軟件。 指令格式 則是指令字用二進(jìn)制代碼表示的結(jié)構(gòu)形式 ， 由 操作碼 字段和 地址碼 字段組成 。 指令操作碼表示該指令進(jìn)行什么性質(zhì)的操作 , 表征指令的操作特性與功能 。 例如 ， 一個(gè)指令系統(tǒng)只有 8條指令 ， 則有 3位操作碼就夠；如果有 32條指令
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