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計(jì)算機(jī)組成原理第5章指令、指令系統(tǒng)和匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!2
指令:是計(jì)算機(jī)運(yùn)行的最小的功能單元,是指揮計(jì)算機(jī)硬件運(yùn)行的命令,是由二進(jìn)制位組成的位串,是計(jì)算機(jī)硬件可以直接識(shí)別和執(zhí)行的一個(gè)信息體。指令用于程序設(shè)計(jì)人員告知計(jì)算機(jī)執(zhí)行一個(gè)最基本運(yùn)算、處理功能。
指令系統(tǒng):一臺(tái)計(jì)算機(jī)提供的全部指令構(gòu)成該計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。多條指令可以組成一個(gè)程序,完成一項(xiàng)預(yù)期的任務(wù)。5.1指令系統(tǒng)概述
計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!3匯編語(yǔ)言層操作系統(tǒng)層指令系統(tǒng)層微體系結(jié)構(gòu)層數(shù)字邏輯層高級(jí)語(yǔ)言層應(yīng)用層
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)
指令系統(tǒng)層處在硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)之間,是硬、軟件之間的接口部分。
硬件系統(tǒng)負(fù)責(zé)用于實(shí)現(xiàn)每條指令的功能,解決指令之間的連接關(guān)系;
軟件由按一定規(guī)則組織起來(lái)的許多條指令組成,完成一定的數(shù)據(jù)運(yùn)算或者事務(wù)處理功能。
指令系統(tǒng)優(yōu)劣是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是否成功的關(guān)鍵因素,同時(shí)也是設(shè)計(jì)一臺(tái)計(jì)算機(jī)的起點(diǎn)和基本依據(jù)。微體系結(jié)構(gòu)層軟件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)回顧:指令系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)中的地位計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!4
設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)的四點(diǎn)要求:完備性:指令齊全,編程方便。
規(guī)整性:指令和數(shù)據(jù)的使用規(guī)則統(tǒng)一簡(jiǎn)單,易學(xué)易記高效性:占內(nèi)存少,運(yùn)行省時(shí)。兼容性:同一系列機(jī)軟件兼容對(duì)設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)的要求
對(duì)指令系統(tǒng)的要求很嚴(yán)格,既要支持程序設(shè)計(jì)人員用它設(shè)計(jì)各種程序,越簡(jiǎn)單、方便越好(相同算法實(shí)現(xiàn)所需的指令少
),又要容易在計(jì)算機(jī)中用硬件實(shí)現(xiàn)這些指令的處理功能,越節(jié)省、高效越好,但這兩個(gè)方面的要求經(jīng)常是有矛盾的。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!5確定指令系統(tǒng)的兩種思路
從降低硬件系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜程度、提高指令執(zhí)行的速度和并行性考慮,確定指令系統(tǒng)時(shí)有兩種思路:CISC(ComplexInstructionSetComputer)(intelx86)
通常稱為復(fù)雜指令系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。其核心思想是:為了提高效率,讓硬件做更多的事情。其特點(diǎn)是:指令條數(shù)多,格式多樣,尋址方式復(fù)雜,每條指令的功能強(qiáng),優(yōu)點(diǎn)是匯編程序設(shè)計(jì)容易些,但計(jì)算機(jī)控制器的實(shí)現(xiàn)困難多(Intel4G處理器的流產(chǎn)/PowerPC),很多指令被使用的機(jī)會(huì)比較少。指令并行度差。RISC(ReducedInstructionSetComputer)(MIPS/POWERPC)
通常稱為精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)。約翰.科克(JohnCocke)提出了著名的“20%-80%定律”(即只有20%簡(jiǎn)單的指令是經(jīng)常使用的,而其余80%的復(fù)雜指令卻很少使用),這是RISC技術(shù)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。其核心思想是:讓軟件做更多的事情,提高簡(jiǎn)單指令的執(zhí)行效率。(Alpha處理器)提供數(shù)目較少、格式與功能簡(jiǎn)單、運(yùn)行高效的指令,追求的是計(jì)算機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,運(yùn)行高速,更容易在單塊超大規(guī)模集成電路的芯片內(nèi)制做出來(lái)。指令并行性好(多發(fā)射技術(shù))。融合趨勢(shì):CISC和RISC融合的趨勢(shì)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!6指令格式-指令表示指令字:代表指令的一組二進(jìn)制代碼信息;指令字長(zhǎng):指令字中二進(jìn)制代碼的位數(shù)。位數(shù)越多,所能表示的操作信息和地址信息也就越多,使指令功能豐富。但會(huì)占用存儲(chǔ)空間多,讀取指令的時(shí)間可能增加。指令基本格式:一般由操作碼和操作對(duì)象兩部分組成操作對(duì)象指一個(gè)或多個(gè)地址碼。
OPA0A1計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!7
指令字長(zhǎng)與機(jī)器字長(zhǎng)的關(guān)系
機(jī)器字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)能直接處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù),它與計(jì)算機(jī)的功能和用途有很大的關(guān)系,是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。首先,字長(zhǎng)決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度,字長(zhǎng)越長(zhǎng)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度越高,因此高性能的計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)較長(zhǎng)。指令的長(zhǎng)度與機(jī)器的字長(zhǎng)沒(méi)有固定的關(guān)系,它既可以小于或等于機(jī)器的字長(zhǎng),也可以大于機(jī)器的字長(zhǎng)(增加取指時(shí)間)。前者稱為短格式指令,后者稱為長(zhǎng)格式指令。一條指令存放在地址連續(xù)的存儲(chǔ)單元中。同一臺(tái)計(jì)算機(jī)中可能既有短格式指令又有長(zhǎng)格式指令,但通常是把最常用的指令(如算術(shù)邏輯運(yùn)算指令、數(shù)據(jù)傳送指令)設(shè)計(jì)成短格式指令,以便節(jié)省存儲(chǔ)空間和提高指令的執(zhí)行速度。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!85.1.1操作碼組織與編碼定長(zhǎng)的操作碼的組織方案在指令字最高位部分分配固定若干位用于表示操作碼。這種格式便于硬件設(shè)計(jì),指令譯碼時(shí)間短,廣泛應(yīng)用于字長(zhǎng)較長(zhǎng)的、大中型計(jì)算機(jī)和超級(jí)小型計(jì)算機(jī)以及RISC(ReducedInstructionSetComputer)中。如IBM370和VAX-11系列機(jī),操作碼長(zhǎng)度均為8位。變長(zhǎng)的操作碼的組織方案(擴(kuò)展操作碼)
不同的指令操作碼的位數(shù)可以變化,稱可變長(zhǎng)操作碼。使用頻度高的指令,采用較短的操作碼,使用頻度低的指令,采用較長(zhǎng)的操作碼,使得指令系統(tǒng)的操作碼平均長(zhǎng)度得到壓縮。由于這種格式可有效地壓縮操作碼的平均長(zhǎng)度,在字長(zhǎng)較短的微機(jī)中被廣泛采用。如PDP-11,Intel8086/80386等。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!9操作碼擴(kuò)展:指令字長(zhǎng)16位,可含有3、2、1或0個(gè)地址,每個(gè)地址占4位。操作碼地址碼15~1211~87~43~00000X
Y
Z
1110X
Y
Z............11110000YZ
11111110
YZ............三地址指令15條二地址指令15條1111
11110000Z
111111111110Z............一地址指令15條1111
1111
1111000011111111
11111111............零地址指令16條計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!105.1.2操作數(shù)個(gè)數(shù)(1)三地址指令:(A1)OP(A2)→A3OPA1A2A3(2)二地址指令:(A1)OP(A2)→A1A1:目的操作數(shù)A2:源操作數(shù)(3)單地址指令:(ACC)OP(A)→ACCOP(A)→A單目操作:如NEG、INC等指令OPA1A2OPA計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!11指令操作數(shù)來(lái)源和去向1、CPU內(nèi)部的通用寄存器:操作數(shù)存放在CPU的通用寄存器中,地址碼A為寄存器號(hào)。2、輸入輸出設(shè)備(接口)的一個(gè)寄存器。操作數(shù)存放在外設(shè)中,地址碼A為其地址信息。(IO統(tǒng)一編址:MIPSIO單獨(dú)編址:x86)3、主存儲(chǔ)器的一個(gè)存儲(chǔ)單元。操作數(shù)存放在主存中,地址碼A為其地址信息4、立即數(shù)。操作數(shù)直接存放在指令中5.1.2指令操作數(shù)來(lái)源和去向計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!12操作數(shù)類型與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式(1)操作數(shù)類型地址數(shù)字字符邏輯數(shù)無(wú)符號(hào)整數(shù)定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、二_十進(jìn)制數(shù)ASCII邏輯運(yùn)算,bit(2)數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中的存放方式字地址為低字節(jié)地址Intel字地址為高字節(jié)地址Motorola37621540字地址04低字節(jié)04512673字地址04低字節(jié)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!13
指令是用戶使用計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)本身運(yùn)行的最小的功能單元:
①用于設(shè)計(jì)程序,②指令是由多個(gè)二進(jìn)制位組成的數(shù)串,③
計(jì)算機(jī)硬件可直接識(shí)別和執(zhí)行。通常情況下一臺(tái)計(jì)算機(jī)需要提供哪些指令呢?計(jì)算機(jī)用于計(jì)算和處理數(shù)據(jù),為此,要在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中設(shè)置5種類型的部件:運(yùn)算器部件、控制器部件、存儲(chǔ)器部件、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備,各自承擔(dān)數(shù)據(jù)運(yùn)算、系統(tǒng)指揮控制、保存當(dāng)前程序和數(shù)據(jù)、執(zhí)行輸入和執(zhí)行輸出的功能。需要在計(jì)算機(jī)中設(shè)置為使用和控制這幾個(gè)部件運(yùn)行的相應(yīng)指令。也可換一個(gè)角度說(shuō),寫(xiě)程序要使用哪些類型的指令呢?5.1.3指令分類計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!14指令的功能和分類
指令用于設(shè)計(jì)程序,指令系統(tǒng)構(gòu)成最低級(jí)別的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,程序設(shè)計(jì)人員通過(guò)指令直接指揮計(jì)算機(jī)的硬件完成某一個(gè)基本的運(yùn)算、處理功能,例如:對(duì)數(shù)值數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算,對(duì)邏輯數(shù)據(jù)的邏輯運(yùn)算,在計(jì)算機(jī)部件之間傳送、保存數(shù)據(jù),從外部向計(jì)算機(jī)內(nèi)輸入數(shù)據(jù),把計(jì)算機(jī)內(nèi)部計(jì)算結(jié)果輸出出來(lái),按照某種條件控制計(jì)算機(jī)選擇執(zhí)行某段程序,當(dāng)然還有另外一些方面的更深層次的要求等;
可以按照指令執(zhí)行的功能對(duì)它們們進(jìn)行分類。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!15指令的功能分類-2轉(zhuǎn)移指令變動(dòng)程序中指令執(zhí)行次序的指令,分為無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令和條件轉(zhuǎn)移指令子程序調(diào)用與返回指令子程序調(diào)用與返回指令要配合使用,子程序的最后一條指令一定是返回指令,執(zhí)行結(jié)束后返回主程序斷點(diǎn)堆棧操作指令堆棧(stack)是由若干個(gè)連續(xù)存儲(chǔ)單元組成的先進(jìn)后出的存儲(chǔ)區(qū),有壓入(即進(jìn)棧)和彈出(即退棧)操作其他指令置條件碼指令、開(kāi)中斷指令、關(guān)中斷指令停機(jī)指令、空操作指令、特權(quán)指令計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!16指令尋址1、順序?qū)ぶ贩绞娇刂破髦惺褂贸绦蛴?jì)數(shù)器PC來(lái)指示指令在內(nèi)存中的地址。在程序順序執(zhí)行時(shí),指令的地址碼由PC自加1得出。指令在內(nèi)存中按順序存放,當(dāng)順序執(zhí)行一段程序時(shí),根據(jù)PC從存儲(chǔ)器取出當(dāng)前指令,PC自動(dòng)+1,然后執(zhí)行這條指令;接著又根據(jù)PC指示從存儲(chǔ)器取出下一條指令,PC自動(dòng)+1,執(zhí)行……。2、跳躍尋址方式當(dāng)程序執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令時(shí),程序不再順序執(zhí)行,而是跳轉(zhuǎn)到另一個(gè)地址去執(zhí)行,此時(shí),由該條轉(zhuǎn)移指令的地址碼字段可以得到新指令地址,然后將其置入PC中。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!175.2.1存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方式
一個(gè)指令系統(tǒng)采用什么樣的尋址方式與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其存取方式有關(guān)。1.CPU中的寄存器
訪問(wèn)時(shí)只需給出寄存器號(hào)或隱含約定(根據(jù)操作碼)。稱為可編址寄存器。2.主存
訪問(wèn)時(shí)應(yīng)給出相應(yīng)的存儲(chǔ)單元號(hào)3.堆棧
堆棧的操作在棧頂實(shí)現(xiàn),棧頂?shù)刂酚卸褩V羔樇拇嫫鱏P給出,用隱地址訪問(wèn)。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!185.2.1基本尋址方式立即尋址方式由指令直接給出操作數(shù)。操作碼OP立即數(shù)S定長(zhǎng)格式:變長(zhǎng)格式:基本指令
立即數(shù)S數(shù)在指令中,其長(zhǎng)度固定、位數(shù)有限。數(shù)在基本指令之后,其長(zhǎng)度可變。用來(lái)提供常數(shù)、設(shè)置初值等。例如:MOVR0,AAAA(教學(xué)機(jī))MOVAL,5MOVAX,3406H(x86)操作碼OP立即數(shù)S定長(zhǎng)格式:變長(zhǎng)格式:基本指令
立即數(shù)S數(shù)在指令中,其長(zhǎng)度固定、位數(shù)有限。數(shù)在基本指令之后,其長(zhǎng)度可變。操作碼OP立即數(shù)S定長(zhǎng)格式:變長(zhǎng)格式:基本指令
立即數(shù)S操作碼OP立即數(shù)S定長(zhǎng)格式:變長(zhǎng)格式:基本指令
立即數(shù)S數(shù)在指令中,其長(zhǎng)度固定、位數(shù)有限。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!19
直接尋址方式
例.指令:INCR11000HR02000HR13A00HR23C00HR3計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!20例.指令:INC[2000H]1000H1A00H2000H1B00H...M計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!21
間接尋址方式
(2)寄存器間址操作碼OP寄存器號(hào)R格式R所占位數(shù)少;R可提供全字長(zhǎng)地址碼;修改R內(nèi)容比修改M內(nèi)容快。S=((R))R=02M0040S.........地址指針0040寄存器號(hào)操作數(shù)地址操作數(shù)RM計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!225、變址尋址方式變址尋址方式
指令給出一個(gè)寄存器號(hào)和一個(gè)地址量,寄存器內(nèi)容與地址量之和為有效地址。變址寄存器號(hào)S=((RX)+D)格式操作碼OPRXD形式地址變址量基準(zhǔn)地址(數(shù)值)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!236、基址尋址方式基址尋址方式
指令給出一個(gè)寄存器號(hào)和一個(gè)地址量,寄存器內(nèi)容與地址量之和為有效地址。格式基址寄存器號(hào)Rb4K操作碼OPRbD位移量S=((Rb)+D)基準(zhǔn)地址相對(duì)于基址的位移M......…...…...Rb4KD=2D=2計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!24
變址與基址的區(qū)別:
變址與基址的區(qū)別:變址:指令提供基準(zhǔn)量(不變),R提供修改量(可變);適于處理一維數(shù)組?;罚褐噶钐峁┪灰屏?不變),R提供基準(zhǔn)量(可變);用于擴(kuò)大有限字長(zhǎng)指令的訪存空間。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!25尋址特征:尋址方式的編碼尋址特征–R-R指令編碼例子
OP:4bitMs:源操作數(shù)尋址特征3bitRs:源寄存器地址3bitMd:目的操作數(shù)尋址特征3bitRs:目的寄存器地址3bitMs/Md:000寄存器直接操作數(shù)=(Rn)
001寄存器間接操作數(shù)=((Rn))010寄存器間接、自增操作數(shù)=((Rn)),Rn=Rn+1011相對(duì)轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址=(PC)+(Rn)
…尋址特征–
單地址編碼例子操作碼OPMsRsMdRd計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!26(2)MIPS計(jì)算機(jī)系統(tǒng)MIPS是上個(gè)世紀(jì)八十年代中推出的RISC結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),獲得了很大的成功。
MIPS32是32位字長(zhǎng)、典型RISC結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī),其指令格式規(guī)范,只有3種,用到的尋址方式和指令條數(shù)少。第1種指令稱為R型指令,完成寄存器之間數(shù)據(jù)運(yùn)算功能,例如,rd←rsoprt,rd←(rs<rt),即rs的內(nèi)容比rt的內(nèi)容小則置‘1’rd,否則清0;第2種指令稱為I型指令,完成寄存器內(nèi)容和立即數(shù)之間的運(yùn)算功能,例如,rt←rsopimmediate,存儲(chǔ)器讀寫(xiě)功能,rt←memory[base+offset],memory[base+offset]←rt,相對(duì)轉(zhuǎn)移功能,若rt=rs轉(zhuǎn)移到地址PC+offset*4;否則順序執(zhí)行,若rt<>rs轉(zhuǎn)移到地址PC+offset*4;否則順序執(zhí)行。第3種指令稱為J型指令,完成無(wú)條件跳轉(zhuǎn)的操作功能。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!27MIPS指令集具有以下特點(diǎn):(1)指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)選擇一些使用頻率較高的簡(jiǎn)單指令,且選擇一些很有用但不復(fù)雜的指令。(2)指令長(zhǎng)度固定,指令格式種類少,尋址方式種類少。(3)只有取數(shù)/存數(shù)指令訪問(wèn)存儲(chǔ)器,其余指令的操作都在寄存器之間進(jìn)行。設(shè)計(jì)特點(diǎn)(RISC的特點(diǎn))計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)!28典型指令系統(tǒng)-intelPentiumCISC代表指令表示:主要由兩部分組成:指令前綴,指令本身。指令前綴為可選。具體含義件P129計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!29習(xí)題-鞏固概念1指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的是()
A.實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序和程序控制
B.縮短指令長(zhǎng)度,擴(kuò)大尋址空間,提高編程靈活性
C.可以直接訪問(wèn)外存
D.提供擴(kuò)展操作碼的可能并降低譯碼難度計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!303假定指令中地址碼給出的是操作數(shù)的有效地址,則該指令采用的尋址方式是()
A.立即
B.直接
C.基址
D.相對(duì)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!315設(shè)指令中的地址碼為A,變址寄存器為X,基址寄存器為B,程序計(jì)數(shù)器為PC,則變址間接尋址方式的操作數(shù)地址為()
A.(X)+(A)B.(X+B)C.((X)+A)D.(A)+(PC)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!327采用相對(duì)尋址方式的轉(zhuǎn)移指令占兩個(gè)字節(jié),字節(jié)為操作碼字段,第二字節(jié)為相對(duì)位移量字段(補(bǔ)碼表示),假設(shè)取指令時(shí),每取一個(gè)字節(jié)PC自動(dòng)加1,假設(shè)執(zhí)行到該轉(zhuǎn)移指令時(shí)PC的內(nèi)容為2003H,要求轉(zhuǎn)移到200AH,則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)的內(nèi)容應(yīng)該為()
A05HB08HCF8HDF5H計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!33
9假設(shè)某條指令的一個(gè)操作數(shù)采用兩次間接尋址方式,指令中給出的地址碼為1200H,地址為1200H的內(nèi)存單元中的內(nèi)容為12FCH,地址為12FC的內(nèi)存單元的內(nèi)容為38B8H,而38B8H單元的內(nèi)容為88F9H,則該操作數(shù)的有效地址為()
A1200HB12FCH
C38B8HD88F9H計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!34教學(xué)機(jī)的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)匯編程序必須首先知道有哪些匯編語(yǔ)句可用(指令),每個(gè)語(yǔ)句實(shí)現(xiàn)的功能和具體使用方法,可能用到的數(shù)據(jù)或主存地址的書(shū)寫(xiě)方式;最常用的程序流程控制,包括順序執(zhí)行,必轉(zhuǎn)或者條件轉(zhuǎn)移執(zhí)行,循環(huán)執(zhí)行,子程序調(diào)用與返回執(zhí)行等,這些程序的流程結(jié)構(gòu)對(duì)任何程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都是類似的。程序設(shè)計(jì)的主導(dǎo)思想是如何用一種語(yǔ)言寫(xiě)出解決問(wèn)題的過(guò)程和具體算法,切不可變成試用各種語(yǔ)句的一個(gè)操作過(guò)程。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!35典型的匯編程序執(zhí)行流程分支執(zhí)行JRNZ,ADR指令指令i指令i+2指令i+3指令j指令i指令i+1指令i+2循環(huán)執(zhí)行JRNZ,ADR指令指令i+4指令i指令i+1指令i+2順序執(zhí)行(Z=1)(Z=1)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!36教學(xué)計(jì)算機(jī)中的匯編程序的例子例1:設(shè)計(jì)一個(gè)程序,完成16進(jìn)制的22+120的計(jì)算。A800
↙;從內(nèi)存RAM區(qū)的起始地址16進(jìn)制的800
開(kāi)始800:MOVR0,0022;把被加數(shù)送入R0802:MOVR1,0120;把加數(shù)送入R1804:ADDR0,R1;執(zhí)行加法運(yùn)算并保存運(yùn)算結(jié)果805:RET;每個(gè)用戶程序都必須用RET指令結(jié)束806:(按回車鍵即結(jié)束源程序的輸入過(guò)程)說(shuō)明:1、程序中給出的數(shù)是16進(jìn)制的,使得實(shí)現(xiàn)匯編器程序可以更簡(jiǎn)單;
2、要完成數(shù)據(jù)運(yùn)算,被運(yùn)算數(shù)據(jù)要送到寄存器中之后才能進(jìn)行計(jì)算;
3、用戶程序選用RET語(yǔ)句結(jié)束,與監(jiān)控程序處理用戶程序方法有關(guān)。33計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!37教學(xué)機(jī)匯編程序的例子例3:完成雙字長(zhǎng)整數(shù)(R8R9/R10R11)相加,其和存放在R8,R9中。MOVR8,1111;被加數(shù)(高位)MOVR9,2222;被加數(shù)(低位)MOVR10,3333;加數(shù)(高位)MOVR11,4444:加數(shù)(低位)ADDR9,R11;低位和ADCR8,R10;高位和RET;返回計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!38教學(xué)機(jī)匯編程序的例子例5:從鍵盤(pán)上鍵入多個(gè)屬于‘0’到‘9’的數(shù)字符并在屏幕上顯示,遇非數(shù)字符結(jié)束程序。A0840MOVR2,30;‘0’為下限值
MOVR3,39;‘9’為上限值(0844)CALL005A;調(diào)005A子程序:輸入一個(gè)字符
CMPR0,R2;該字符與下限比較
JPC,084F;若<‘0’,則停止輸入返回
CMPR3,R0;該字符與上限比較
JPC,084F;若>‘9’,則停止輸入返回
CALL009B;在‘0’~‘9’,調(diào)009B子程序:顯示該字符
JP0844;直接跳轉(zhuǎn)(084F)RET計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!39(1)單符號(hào)位:0011101110
(2)雙符號(hào)位:001110
0001112.正數(shù)補(bǔ)碼移位規(guī)則(3)移位規(guī)則左移右移右移0011100011左移左移右移右移011100
001110000111數(shù)符不變(單:符號(hào)位不變;雙:符號(hào)位不變)??瘴谎a(bǔ)0(右移時(shí)第二符號(hào)位移至尾數(shù)最高位)。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!403個(gè)層次的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
機(jī)器語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)硬件能直接識(shí)別和運(yùn)行的指令的集合,是二進(jìn)制碼組成的指令,用機(jī)器語(yǔ)言設(shè)計(jì)程序基本不可行。
匯編語(yǔ)言是對(duì)計(jì)算機(jī)機(jī)器語(yǔ)言進(jìn)行符號(hào)化處理的結(jié)果,再增加一些為方便程序設(shè)計(jì)而實(shí)現(xiàn)的擴(kuò)展功能。依賴編譯器但效率很高。高級(jí)語(yǔ)言又稱算法語(yǔ)言,它的實(shí)現(xiàn)思路,不再是過(guò)分地“靠攏”計(jì)算機(jī)硬件的指令系統(tǒng),而是著重面向解決實(shí)際問(wèn)題所用的算法,瞄準(zhǔn)的是如何使程序設(shè)計(jì)人員能夠方便地寫(xiě)出處理問(wèn)題和解題過(guò)程的程序,力爭(zhēng)使程序設(shè)計(jì)工作的效率更高。對(duì)編譯器的效率要求很高。
計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!41CISC指令和RISC指令舉例CISC架構(gòu)乘法指令:MULADDRA,ADDRB
可以將內(nèi)存地址為ADDRA和ADDRB中的數(shù)相乘并將結(jié)果儲(chǔ)存在ADDRA中。它完成的操作首先將ADDRA,ADDRB中的數(shù)據(jù)讀入寄存器,相乘和將結(jié)果寫(xiě)回內(nèi)存的操作全部依賴于CPU中設(shè)計(jì)的邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種架構(gòu)會(huì)增加CPU結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和對(duì)CPU工藝的要求,但對(duì)于編譯器的開(kāi)發(fā)十分有利。比如上面的例子,C程序中的a*=b就可以直接編譯為一條乘法指令。
RISC架構(gòu)只支持簡(jiǎn)單寄存器乘法指令MULA,B。
RISC上實(shí)現(xiàn)相同的功能:MOVA,ADDRA;MOVB,ADDRB;MULA,B;STRADDRA,A。共需要4條指令。這種架構(gòu)可以降低CPU的復(fù)雜性以及允許在同樣的工藝水平下生產(chǎn)出功能更強(qiáng)大的CPU,但對(duì)于編譯器的設(shè)計(jì)有更高的要求。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!42指令表示操作碼:用來(lái)指明該指令所要完成的操作,如加法、減法、傳送、移位、轉(zhuǎn)移等等。位數(shù)反映了機(jī)器的操作種類,也即機(jī)器允許的指令條數(shù),如果操作碼有n位二進(jìn)制數(shù),則最多可表示2n種指令。地址碼:用來(lái)尋找運(yùn)算所需要的操作數(shù)(源操作數(shù)和目的操作數(shù))。地址碼包括:源操作數(shù)地址、目的操作數(shù)地址和下一條指令的地址。地址含義:主存的地址、寄存器地址或者I/O設(shè)備地址。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!43
指令的長(zhǎng)度主要取決于操作碼的長(zhǎng)度、操作數(shù)地址的長(zhǎng)度和操作數(shù)地址的個(gè)數(shù)。由于操作碼的長(zhǎng)度、操作數(shù)地址的長(zhǎng)度及指令格式不同,各指令的長(zhǎng)度不是固定的,指令的長(zhǎng)度通常為字節(jié)的整數(shù)倍。地址碼長(zhǎng)度決定了指令直接尋址能力,若為n位,則給出的n位直接地址尋址2n字節(jié)。這對(duì)于字長(zhǎng)較短(8位或16位)的微型機(jī)來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了實(shí)際需要,擴(kuò)大尋址能力的方法,一是通過(guò)增加機(jī)器字長(zhǎng)來(lái)增加地址碼的長(zhǎng)度;二是采用地址擴(kuò)展技術(shù),把存儲(chǔ)空間分成若干個(gè)段,用基地址加位移量的方法來(lái)增加地址碼的長(zhǎng)度。在Pentium系列機(jī)中,指令格式也是可變的:由8位、16位、32位、64位不等。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!44
假設(shè)某機(jī)器的指令長(zhǎng)度為16位,包括4位基本操作碼和三個(gè)4位地址碼段。
15…1211……87……43……0OPA1A2A3
4位基本操作碼可表示16個(gè)狀態(tài),如用4位操作碼,則能表示16條三地址指令,若用8位操作碼,則可表示256條二地址指令,而用12位操作碼,則可表示4096條一地址指令,若16位全用作操作碼,則可表示65536條零地址指令指令操作碼的擴(kuò)展技術(shù)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!45
前面介紹的操作碼擴(kuò)展方案中,每次擴(kuò)展4位并僅保留了一個(gè)編碼用于接下來(lái)的擴(kuò)展過(guò)程,當(dāng)每次擴(kuò)展的位數(shù)和保留的位數(shù)變化時(shí),后面可擴(kuò)展的指令條數(shù)就可以變化。例如在16位字中的指令字中,可以選用如下方案支持三地址指令、二地址指令、一地址指令和零地址指令14、30、31、16條:16條零地址為:1111111111110000~1111111111111111
14條三地址為:0000~1101(保留1110、1111兩個(gè)碼)30條二地址為:11100000~11111101(保留2個(gè)碼)31條一地址為:111111100000~111111111110(保留1個(gè)碼)指令操作碼的擴(kuò)展技術(shù)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!465.1.2操作數(shù)個(gè)數(shù)(4)零地址指令不涉及操作數(shù):如NOP、HLT指令操作數(shù)隱含:如PUSH、POP指令對(duì)于寄存器類型的操作數(shù),地址A指寄存器編號(hào)。OP計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!47例:X、Y、Z是存放三個(gè)操作數(shù)的存儲(chǔ)單元地址。分別用三地址、二地址、一地址結(jié)構(gòu)的指令實(shí)現(xiàn)(X)+(Y)-》Z的程序段,并分析比較,見(jiàn)下圖:指令格式
程序
特點(diǎn)一地址結(jié)構(gòu)ADDX,Y,Z只需一條指令,但指令長(zhǎng)度較長(zhǎng)二地址結(jié)構(gòu)MOVZ,YADDZ,X需兩條指令,但指令長(zhǎng)度變短三地址結(jié)構(gòu)LOADXADDYSTOREZ需三條指令,指令長(zhǎng)度最短計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!48存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)存放(存儲(chǔ)字長(zhǎng)為32位)地址(十進(jìn)制)
04812162024283236雙字雙字(地址32)雙字雙字(地址24)半字(地址20)半字(地址22)半字(地址16)半字(地址18)字節(jié)(地址8)字節(jié)(地址9)字節(jié)(地址10)字節(jié)(地址11)字(地址4)字(地址0)字節(jié)(地址14)
字節(jié)(地址15)字節(jié)(地址13)字節(jié)(地址12)邊界對(duì)準(zhǔn)
√√計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!49輸入設(shè)備輸出設(shè)備入出接口和總線外存設(shè)備主存儲(chǔ)器高速緩存控制器運(yùn)算器使用硬件系統(tǒng)用到的基本指令A(yù)DDSUBANDORMVRRSHRRCLOUTSTOREPUSHJUMPJRCJRNCJRZJRNZCALLRETLOADPOPIN計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!50指令的功能分類-1算術(shù)與邏輯運(yùn)算指令加、減、乘、除、變符號(hào)等算術(shù)運(yùn)算與、或、非、異或等邏輯運(yùn)算移位操作指令算術(shù)移位(一般只右移)、邏輯移位、循環(huán)移位
數(shù)據(jù)傳送指令通用寄存器之間傳送通用寄存器與主存儲(chǔ)器存儲(chǔ)單元之間傳送主存儲(chǔ)器不同存儲(chǔ)單元之間傳送輸入輸出指令通用寄存器與輸入輸出設(shè)備(接口)之間傳送計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!515.2尋址方式什么叫尋址方式?
尋址方式(又稱編址方式)指的是確定本條指令的操作數(shù)地址及下一條要執(zhí)行的指令地址的方法。
一個(gè)指令系統(tǒng)采用什么樣的尋址方式與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)及其存取方式有關(guān)。通常在指令中為每一個(gè)操作數(shù)專設(shè)一個(gè)地址字段,用來(lái)表示數(shù)據(jù)的來(lái)源或去向的地址。在指令中給出的操作數(shù)(或指令)的地址被稱為形式地址,使用形式地址信息并按一定規(guī)則計(jì)算出來(lái)或讀操作得到的一個(gè)數(shù)值才是數(shù)據(jù)(或指令)的實(shí)際地址(有效地址、物理地址)。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!52數(shù)據(jù)尋址指令的地址碼字段,通常都不代表操作數(shù)的真實(shí)地址,把它稱作形式地址,記為A。操作數(shù)的真實(shí)地址稱為有效地址,記作EA,它是由尋址方式和形式地址共同來(lái)確定的。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁(yè)!535.2.1存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與存取方式4.外存訪問(wèn)時(shí),用戶給出文件名,系統(tǒng)給出外存的尋址信息。通常不由指令直接給出,而由主機(jī)以命令字形式給出。5.外設(shè)訪問(wèn)時(shí),主機(jī)通過(guò)外設(shè)中的相關(guān)寄存器實(shí)現(xiàn)與外設(shè)的I/O傳送??蓪⑦@些寄存器與主存統(tǒng)一編址,或?yàn)槠浞峙鋵iT的I/O端口地址。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁(yè)!54
2、直接尋址方式
指令直接給出操作數(shù)地址.操作數(shù)地址為寄存器地址則稱為寄存器直接尋址,操作數(shù)地址為存儲(chǔ)器地址則稱為存儲(chǔ)器直接尋址。存儲(chǔ)單元號(hào)寄存器號(hào)(數(shù)在M中)(數(shù)在R中)操作碼OP寄存器號(hào)R(1)寄存器直接尋址(寄存器尋址)格式R所占位數(shù)少;訪問(wèn)R比訪問(wèn)M快但R數(shù)量有限S=(R)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁(yè)!55
直接尋址方式
(2)存儲(chǔ)器直接尋址操作碼OP有效地址D(直接尋址)定長(zhǎng)格式變長(zhǎng)格式基本指令
DLDHD的位數(shù)可覆蓋整個(gè)存儲(chǔ)空間S=(D)用于訪問(wèn)固定的存儲(chǔ)單元。指令中能給出的直接地址空間范圍有限。(受指令長(zhǎng)度限制)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁(yè)!56
3、間接尋址方式
間接尋址方式指令給出操作數(shù)的間接地址。目的:相對(duì)直接尋址,擴(kuò)大尋址范圍。存儲(chǔ)單元號(hào)寄存器號(hào)(數(shù)在M中)(數(shù)在M中)格式(1)存儲(chǔ)器間址操作碼OP間接地址DD=00300060...0060S...S=((D))M間址單元地址指針間址單元地址操作數(shù)地址操作數(shù)MM計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁(yè)!574、堆棧尋址堆棧尋址格式操作碼OP堆棧指針SP
SPS=((SP))0070棧頂SP既可出現(xiàn)在指令中,也可隱含約定。M低高堆棧向上生成壓棧:SP自動(dòng)減1,再存數(shù)。-(SP),自減型間址。先取數(shù),SP再自動(dòng)加1。(SP)+,自增型間址。出棧:S.........計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁(yè)!58變址尋址方式例.用變址方式訪問(wèn)一組連續(xù)區(qū)間內(nèi)的數(shù)組元素。D=首址D為存儲(chǔ)區(qū)首址;(RX)為所訪單元距離首址的長(zhǎng)度;RX初值為0,每訪問(wèn)一個(gè)單元,(RX)+1。n-1...012...D+1D+2D+n-1
...計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第58頁(yè)!59基址尋址方式便于訪問(wèn)兩維數(shù)組中某類指定的元素。比如:4K4KRbM......…...…...RbD=2D=2學(xué)生姓名性別性別年齡年齡學(xué)生姓名計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第59頁(yè)!607、相對(duì)尋址方式相對(duì)尋址方式
指令給出位移量,PC內(nèi)容與位移量之和為有效地址。格式位移量操作碼OPPC
±D程序計(jì)數(shù)器,由寄存器號(hào)選定或隱含指定S=((PC)±D)有效地址相對(duì)PC上下浮動(dòng),給編程帶來(lái)方便。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第60頁(yè)!615.2指令格式舉例OPR1R2RR格式844OPR1XBDRX格式844412OPR1R3BDRS格式844412OPBDISI格式88412OPB1D1LB2D2SS格式88412412二地址RR基址加變址尋址二地址RM三地址RM基址尋址二地址MM基址尋址基址尋址立即數(shù)
M(1)IBM360指令格式寄存器尋址計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第61頁(yè)!62MIPS指令格式rs,rt,rd:源和目的寄存器shamt:移位次數(shù)(立即數(shù))funct:運(yùn)算類型所有的指令都是32位長(zhǎng)度。有
3種指令格式,即寄存器型、立即數(shù)型和轉(zhuǎn)移型。
操作數(shù)尋址方式有寄存器尋址、變址尋址、立即數(shù)尋址3種,指令地址支持相對(duì)尋址、偽直接地址
2種方式。特點(diǎn):指令規(guī)整,尋址方式簡(jiǎn)單。方便流水實(shí)現(xiàn)。oprsrtrdshamtfunct
寄存器型立即數(shù)型轉(zhuǎn)移型
oprsrtaddress/immediate
optarget例如:
add$1,$2,$3R3←R1+R2例如:lw$1,$2,100R2←M[R1+100]
addi$1,$2,100R2←R1+100例如:
j8000轉(zhuǎn)移到PC[31..28]8000×4655556計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第62頁(yè)!63(4)采用流水線技術(shù)。超級(jí)標(biāo)量及超級(jí)流水線技術(shù),增加了指令執(zhí)行的并行度,使得一條指令的平均指令執(zhí)行時(shí)間小于一個(gè)機(jī)器周期。(5)CPU中通用寄存器數(shù)量相當(dāng)多,可以減少訪存次數(shù)。(6)以硬布線控制邏輯為主,不用或少用微碼控制。(7)采用優(yōu)化的編譯程序,力求有效地支持高級(jí)語(yǔ)言程序。
設(shè)計(jì)特點(diǎn)(RISC的特點(diǎn))計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第63頁(yè)!64特點(diǎn)主要在以下方面來(lái)對(duì)增強(qiáng)指令的功能面向目標(biāo)程序增強(qiáng)指令功能具體方法有:提高運(yùn)算類指令的功能提高傳送類指令的功能增強(qiáng)程序控制指令功能面向編譯程序目標(biāo)代碼生成優(yōu)化的改進(jìn)提供面向操作系統(tǒng)優(yōu)化的指令
主要特點(diǎn)指令系統(tǒng)復(fù)雜。具體表現(xiàn)為指令條數(shù)多、尋址方式多、指令格式多。指令串行執(zhí)行,大多數(shù)指令需要多個(gè)時(shí)鐘周期完成。采用微程序控制,因?yàn)槲⒊绦蚩刂破鬟m合于實(shí)現(xiàn)CISC指令執(zhí)行過(guò)程的控制。有較多的專用寄存器,大部分運(yùn)算所需的數(shù)據(jù)均需訪問(wèn)存儲(chǔ)器獲取。編譯程序難以用優(yōu)化措施生成高效的目標(biāo)代碼程序。計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第64頁(yè)!652為了縮短指令中某個(gè)地址段的位數(shù),有效的方法是采取()
A.立即尋址
B.變址尋址
C.間接尋址
D.寄存器尋址計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第65頁(yè)!664設(shè)指令中的地址碼為A,變址寄存器為X,程序計(jì)數(shù)器為PC,則變址尋址方式的操作數(shù)地址為()
A.(PC)+AB.(A)+(X)C.(A+X)
D.A+(X)計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第66頁(yè)!676某機(jī)器字長(zhǎng)為16位,主存按字節(jié)編址,轉(zhuǎn)移指令采用相對(duì)尋址,由兩個(gè)字節(jié)組成,字節(jié)為操作碼字段,第二字節(jié)為相對(duì)位移量字段,假設(shè)取指令時(shí),每取一個(gè)字節(jié)PC自動(dòng)加1,若某轉(zhuǎn)移指令所在主存地址為2000H,相對(duì)位移量字段的內(nèi)容為06H,則該轉(zhuǎn)移指令成功轉(zhuǎn)移后的目標(biāo)地址是()
A2006HB2007H
C2008HD2009H計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第67頁(yè)!688假設(shè)某條指令的一個(gè)操作數(shù)采用一次間接尋址方式,指令中給出的地址碼為1200H,地址為1200H的內(nèi)存單元中的內(nèi)容為12FCH,地址為12FC的內(nèi)存單元的內(nèi)容為38B8H,而38B8H單元的內(nèi)容為88F9H,則該操作數(shù)的有效地址為()
A1200HB12FCHC38B8HD88F9H計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第68頁(yè)!6910假設(shè)某條指令的一個(gè)操作數(shù)采用寄存器間接尋址方式,指令中給出的寄存器編號(hào)為8,8號(hào)寄存器的內(nèi)容為1200H,地址為1200H的內(nèi)存單元中的內(nèi)容為12FCH,地址為12FC的內(nèi)存單元的內(nèi)容為38B8H,而38B8H單元的內(nèi)容為88F9H,則該操作數(shù)的有效地址為()
A1200HB12FCHC38B8HD88F9H計(jì)算機(jī)組成指令系統(tǒng)匯編語(yǔ)言共75頁(yè),您現(xiàn)在瀏覽的是第69頁(yè)!70TEC-2機(jī)的基本指令(實(shí)驗(yàn)手冊(cè)新)數(shù)據(jù)移動(dòng)指令
MOVDR,SR
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