計(jì)算機(jī)組成原理(華科版)第四章指令系統(tǒng)-閱讀頁
2025-01-30 05:05本頁面
【正文】 寄存器 ， 其地址編號(hào)便可通過指令地址碼指出 。 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 。 OPCODE 直接尋址方式 操作數(shù)直接地址 A 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 27 （ 1） 寄存器直接尋址方式 指令地址碼字段直接給出所需操作數(shù)在通用寄存器中地址編號(hào) 。 其表示形式為： 存儲(chǔ)器 OP MOD A ┄ A Data 有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ A 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 28 5．間接尋址方式 間接尋址是相對(duì)于直接尋址而言的。這種操作數(shù)有效地址由指令地址碼所指示的單元內(nèi)容間接給出的方式，稱為間接尋址方式，簡(jiǎn)稱間址。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 29 （ 1） 寄存器間接尋址方式 寄存器間接尋址時(shí) ， 需先訪問寄存器 ， 從寄存器讀出操作數(shù)地址后 ， 再訪問存儲(chǔ)器才能取得操作數(shù) 。 有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ (A)，即 Data＝ (EA)＝ ((A)) 存儲(chǔ)器 間接尋址方式示意圖 O P I M A ┄ A E A ┄ ┄ E A D a t a ┄ 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 31 6. 相對(duì)尋址方式 所謂相對(duì)尋址方式 ， 是指根據(jù)一個(gè)基準(zhǔn)地址及其相對(duì)量來尋找操作數(shù)地址的方式 。 PC相對(duì)尋址方式 ， 一般簡(jiǎn)稱相對(duì)尋址方式 ， 是指將程序計(jì)數(shù)器 PC的內(nèi)容 (即當(dāng)前執(zhí)行指令的地址 )與地址碼部分給出的位移量 (Disp) 通過加法器相加 ， 所得之和作為操作數(shù)的有效地址的方式 。 RB既可在 CPU中專設(shè) ， 也可由指令指定某個(gè)通用寄存器擔(dān)任 。 這種操作數(shù)的有效地址由基址寄存器中的基準(zhǔn)地址和指令的地址碼 A相加得到的方式稱為基址尋址方式 。 有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ (RB) + Disp OP X RB Disp 存儲(chǔ)器 ┄ EA Data ┄ R B B A ┄ 基址寄存器 (a) 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 33 有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ (RI) +Disp 8. 變址尋址方式 變址尋址方式在有效地址的求法上與基址尋址方式類似 ，即把某個(gè)變址寄存器的內(nèi)容 ， 加上指令格式中的形式地址而形成操作數(shù)的有效地址 ， 如圖 (b)所示 ， 其中 XRI指出變址尋址方式的特征 。 下面以主存堆棧為例 ， 說明堆棧尋址過程 。 操作數(shù)的有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ ( (PC) + Disp) (2) 間接相對(duì)尋址 這種尋址方式先將形式地址 Disp作間接變換 ( Disp )， 然后將間接變換值和程序計(jì)數(shù)器 PC的內(nèi)容相加得到操作數(shù)的有效地址 ， 即先間接尋址再相對(duì)尋址 。 操作數(shù)的有效地址 EA數(shù)學(xué)形式為： EA＝ ( (RI) + Disp) (4) 間接變址尋址 這種尋址方式先將形式地址 Disp作間接變換 ( Disp )，然后將間接變換值和變址寄存器 RI的內(nèi)容相加得到操作數(shù)的有效地址，即先間址再變址。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 38 （ 1） 算術(shù)運(yùn)算指令 這類指令用以實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制或十進(jìn)制的定點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算功能。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 39 移位操作指令用以實(shí)現(xiàn)將操作數(shù)向左移動(dòng)或向右移動(dòng)若干位的功能 ， 包括算術(shù)移位 、 邏輯移位和循環(huán)移位三種指令 。 右移時(shí) ， 其它位右移 ， 最高位補(bǔ)符號(hào)位 ， 這種移位稱作算術(shù)移位 。 循環(huán)移位按是否與 “ 進(jìn)位 ” 位 C一起循環(huán)分為小循環(huán) (即自身循環(huán) )和大循環(huán) (即和進(jìn)位位 C一起循環(huán) )兩種 ， 用于實(shí)現(xiàn)循環(huán)式控制 、 高低字節(jié)互換或與算術(shù) 、邏輯移位指令一起實(shí)現(xiàn)雙倍字長或多倍字長的移位 。 條件轉(zhuǎn)移指令則根據(jù)計(jì)算機(jī)處理結(jié)果來控制程序的執(zhí)行方向 ， 實(shí)現(xiàn)程序的分支 。 （ 2） 調(diào)用指令與返回指令 編寫程序時(shí) ， 常常需要編寫一些能夠獨(dú)立完成某一特定功能且經(jīng)常使用的程序段 ， 在需要時(shí)能隨時(shí)調(diào)用 ， 而不必多次重復(fù)編寫 ， 以便節(jié)省存儲(chǔ)器空間和簡(jiǎn)化程序設(shè)計(jì) 。 調(diào)用 (Call)與返回 (Return)是一對(duì)配合使用的指令 ， 返回指令從堆棧中取出返回地址 ， 然后繼續(xù)執(zhí)行調(diào)用指令的下一條指令 。 因此 ， 一旦出現(xiàn)故障 ， 計(jì)算機(jī)就發(fā)出陷阱信號(hào) ， 并暫停當(dāng)前程序的執(zhí)行 (稱為中斷 )， 轉(zhuǎn)入故障處理程序進(jìn)行相應(yīng)的故障處理 。 /輸出 （ I/O） 指令 輸入 /輸出指令主要用來啟動(dòng)外圍設(shè)備 ， 檢查測(cè)試外圍設(shè)備的工作狀態(tài) ， 并實(shí)現(xiàn)外部設(shè)備和 CPU之間 ， 或外圍設(shè)備與外圍設(shè)備之間的信息傳送 。 堆棧操作指令通常有兩條：一條是入棧指令 ， 另一條是出棧指令 。 出棧指令 （ POP） 也執(zhí)行兩個(gè)動(dòng)作： ① 修改堆棧指示器； ② 從棧頂取出數(shù)據(jù)到 CPU。 計(jì)算機(jī)組成原理 第四章 指令系統(tǒng) 43 在多用戶 、 多任務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中特權(quán)指令必不可少 ，它主要用于系統(tǒng)資源的分配和管理 ， 包括改變系統(tǒng)工作方式 ， 檢測(cè)用戶的訪問權(quán)限 ， 修改虛擬存儲(chǔ)器管理的段表 、 頁表 ， 完成任務(wù)的創(chuàng)建和切換等 。
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