第四章指令系統(tǒng)-在線瀏覽
2024-09-11 13:32本頁(yè)面
【正文】 這種指令有兩種可能： （ 1）無(wú)需任何操作數(shù)。 （ 2）所需的操作數(shù)是默認(rèn)的： 堆棧 。 （ b） 數(shù)據(jù)的存取都只能在棧頂單元內(nèi)進(jìn)行，即數(shù)據(jù)的進(jìn)棧與出棧都只能經(jīng)過(guò)棧頂單元這個(gè) “ 出入口 ” 。 硬堆棧 ：寄存器堆。 操作碼 OP 167。 （ b） 實(shí)現(xiàn)程序調(diào)用，子程序嵌套調(diào)用和遞歸調(diào)用。 ? 堆棧的操作 設(shè)數(shù)據(jù)進(jìn)棧方向?yàn)閺母叩刂废虻偷刂钒l(fā)展，當(dāng)向堆棧壓入數(shù)據(jù)時(shí)，SP的內(nèi)容先自動(dòng)遞減而指向一個(gè)新的空棧頂單元，再把數(shù)據(jù)寫入此棧頂單元；當(dāng)數(shù)據(jù)彈出堆棧時(shí)，立即讀出 SP所指向的棧頂單元內(nèi)容，再把 SP內(nèi)容自動(dòng)遞增而指向新的棧頂位置。 指令格式 指令的格式 二、一地址指令格式 （ 1）指令中給出的一個(gè)地址即是 操作數(shù)的地址 ，又是 操作結(jié)果的存儲(chǔ)地址 。 （ 2）在某些計(jì)算機(jī)中，指令中提供一個(gè)操作數(shù)地址，另一個(gè)操作數(shù)是由機(jī)內(nèi)硬件寄存器 “ 隱含 ” 地自動(dòng)提供的。因?yàn)檫@個(gè)寄存器在連續(xù)運(yùn)算時(shí)，保存著多條指令連續(xù)操作的累計(jì)結(jié)果，故稱為 累加器 (ACC)。 (PC)+1 → PC 下一條指令地址 注意： 如果地址是內(nèi)存單元， 執(zhí)行一條一地址的指令，需要訪問(wèn) 兩次 主存。 指令格式 指令的格式 設(shè)字長(zhǎng) 42位 OP 6位 每個(gè) A為 36位 尋址空間： 236 A1 操作碼 OP 三、二地址指令格式 （ 1） 源地址 (SS)：把保存操作前操作數(shù)的地址稱為 源地址 。 （ 3）通常二地址指令又稱為 雙操作數(shù)指令 。 又如 ADD (R0)， R1表示將 R0寄存器的內(nèi)容作為地址，到內(nèi)存中取出該地址所指向的單元內(nèi)容作為源點(diǎn)操作數(shù)，和作為終點(diǎn)操作數(shù)的 R1寄存器的內(nèi)容相加以后，將結(jié)果存入 R1寄存器中。 A1 操作碼 OP A2 167。例如： ADD X Y Z 含義為 （ X） +（ Y） ?Z 即 X單元內(nèi)容加上 Y單元內(nèi)容，結(jié)果送 Z單元中。 A1 操作碼 OC A3 A2 167。 （ 1）含義： ADD X Y Z W A、（ X） +（ Y） → Z B、（ W） → 下一條指令地址 （ 2）特點(diǎn)： 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。 A1 操作碼 OC A4 A3 A2 167。 ? 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(zhǎng)較長(zhǎng)的大、中型機(jī)所采用。如停機(jī)指令，不管什么類型的計(jì)算機(jī)，都有。 指令格式 指令的格式 六、 指令格式 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 指令字長(zhǎng)要短，以得到時(shí)間和空間上的優(yōu)勢(shì)。 指令字長(zhǎng)一般應(yīng)是機(jī)器字符長(zhǎng)度的整數(shù)倍以便存儲(chǔ)系統(tǒng)的管理。 指令格式的設(shè)計(jì)還與如何選定指令中操作數(shù)地址的位數(shù)有關(guān)。 指令格式 指令格式 例如，對(duì)同一容量 (如 64KB)的存儲(chǔ)器 （ 1） 若取存儲(chǔ)單元為一字節(jié)長(zhǎng)，則需要 16位地址碼， （ 2） 若存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度為 32位，則只需 14位地址碼。 （存儲(chǔ)器分辯率：指存儲(chǔ)器能被區(qū)分、識(shí)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(chǔ)單元為一字節(jié)長(zhǎng)，要 16根地址線尋址； 若存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度為 32位長(zhǎng)（四字節(jié)長(zhǎng)） （ 216 /4） ，要 14根地址線尋址 167。若雙操作數(shù)指令已有 K種，無(wú)操作數(shù)指令已有 L種，問(wèn)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 [(24K) 26X] 26=L 留給單地址的擴(kuò)展窗口 留給無(wú)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(wú)操作數(shù)指令留出 1個(gè)擴(kuò)展窗口） 無(wú)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(gè)擴(kuò)展窗口）。 167。 從程序角度看 ， 尋址方式與匯編程序設(shè)計(jì) ， 高級(jí)語(yǔ)言的編譯程序設(shè)計(jì)的關(guān)系都極為密切 。 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(shí)際值，稱立即尋址方式。 例如：在 IBMPC指令系統(tǒng)中 MOV AX， 100H 167。 （ 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 。 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(chǔ)器內(nèi)的位置的尋址方法。利用擴(kuò)大了的操作數(shù)地址碼就能全部訪問(wèn)主存儲(chǔ)器的所有的存儲(chǔ)單元。 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(gè)通用寄存器的編號(hào)，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。 尋址方式 寄存器間接尋址方式 主存儲(chǔ)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。 對(duì)程序編制能帶來(lái)較大的 靈活性 表現(xiàn)在： (I)間接尋址方式的指令可以訪問(wèn)大的存儲(chǔ)空間，擴(kuò)大了指令的尋址能力。這給程序編制帶來(lái)很大方便。 尋址方式 二、常用的尋址方式 間接尋址方式 （ 3）間接尋址可分為一級(jí)間接尋址和多級(jí)間接尋址。 P76 一級(jí)間接尋址 有效地址 操作數(shù) 主存儲(chǔ)器 間接地址
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