第4章 指令系統(tǒng)_第1頁(yè)
第4章 指令系統(tǒng)_第2頁(yè)
第4章 指令系統(tǒng)_第3頁(yè)
第4章 指令系統(tǒng)_第4頁(yè)
第4章 指令系統(tǒng)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩68頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

第4章指令系統(tǒng)2/4/20231本章學(xué)習(xí)內(nèi)容4.1指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求4.2指令格式4.3指令和數(shù)據(jù)的尋址方式4.4典型指令4.5指令系統(tǒng)的兩種設(shè)計(jì)風(fēng)格2/4/20232本章學(xué)習(xí)的主要目的(1)加深對(duì)計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)的理解;(2)了解計(jì)算機(jī)指令設(shè)計(jì)的相關(guān)概念以及RISC和CISC兩種不同的設(shè)計(jì)風(fēng)格;(3)為模型機(jī)的指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。2/4/202334.1指令系統(tǒng)的發(fā)展與性能要求4.1.1指令系統(tǒng)的發(fā)展

指令系統(tǒng)是指機(jī)器所具有的全部指令的集合。它反映了計(jì)算機(jī)所擁有的基本功能。加法指令、傳輸數(shù)據(jù)指令等等就是計(jì)算機(jī)的指令,這些指令就是告訴計(jì)算機(jī)從事某一特定運(yùn)算的代碼,一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)確定的這些指令的集合就是這種機(jī)器的指令系統(tǒng)。2/4/20234在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用過程中,硬件設(shè)計(jì)人員采用各種手段實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng),而軟件設(shè)計(jì)人員則使用這些指令系統(tǒng)編制各種各樣的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件,用這些軟件來填補(bǔ)硬件的指令系統(tǒng)與人們習(xí)慣的使用方式之間的語(yǔ)義差距。

2/4/20235因此,可以說,指令系統(tǒng)是軟件設(shè)計(jì)人員與硬件設(shè)計(jì)人員之間的一個(gè)主要分界面,也是他們之間互相溝通的一座橋梁。

指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的核心;它既是計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)的主要依據(jù),又是計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的基石。一臺(tái)計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)的優(yōu)劣,直接影響著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。2/4/20236

指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要做什么?

確定系統(tǒng)的指令集以及確定它的指令格式(就是指令有多少位長(zhǎng),哪幾位表示地址,哪幾位表示操作等)、類型(如堆棧型、寄存器型等分類)、操作(比如運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送)以及操作數(shù)的訪問方式等。2/4/202374.1.1計(jì)算機(jī)指令的發(fā)展50年代:指令系統(tǒng)只有定點(diǎn)加減、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)移等十幾至幾十條指令。60年代后期:增加了乘除運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算、十進(jìn)制運(yùn)算、字符串處理等指令,指令數(shù)目多達(dá)一二百條,尋址方式也趨多樣化。2/4/20238

60年代后期開始出現(xiàn)系列計(jì)算機(jī)(指基本指令系統(tǒng)相同、基本體系結(jié)構(gòu)相同的一系列計(jì)算機(jī)),一個(gè)系列往往有多種型號(hào),它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)和性能上有所差異。同一系列的各機(jī)種有共同的指令集而且新推出的機(jī)種指令系統(tǒng)一定包含所有舊機(jī)種的全部指令,舊機(jī)種上運(yùn)行的各種軟件可以不加任何修改便可在新機(jī)種上運(yùn)行,大大減少了軟件開發(fā)費(fèi)用。2/4/2023970年代末期:大多數(shù)計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)多達(dá)幾百條。我們稱這些計(jì)算機(jī)為復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(CISC)。但是如此龐大的指令系統(tǒng)難以保證正確性,不易調(diào)試維護(hù),造成硬件資源浪費(fèi)。為此人們又提出了便于VLSI技術(shù)實(shí)現(xiàn)的精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(RISC)。2/4/2023104.1.2指令系統(tǒng)的性能要求指令系統(tǒng)的性能決定了計(jì)算機(jī)的基本功能,它的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)和用戶的需要。一個(gè)完善的指令系統(tǒng)應(yīng)滿足如下四方面的要求:2/4/202311完備性用匯編語(yǔ)言編寫各種程序時(shí),指令系統(tǒng)直接提供的指令足夠使用,而不必用軟件來實(shí)現(xiàn)。完備性要求指令系統(tǒng)豐富、功能齊全、使用方便。有效性利用該指令系統(tǒng)所編寫的程序能夠高效率的運(yùn)行。高效率主要表現(xiàn)在程序占據(jù)存儲(chǔ)空間小、執(zhí)行速度快。2/4/202312規(guī)整性規(guī)整性包括指令系統(tǒng)的對(duì)稱性、勻齊性、指令格式和數(shù)據(jù)格式的一致性。對(duì)稱性:指在指令系統(tǒng)中所有的寄存器和存儲(chǔ)器單元都可同等對(duì)待,所有的指令都可使用各種尋址方式;2/4/202313勻齊性:是指一種操作性質(zhì)的指令可以支持各種數(shù)據(jù)類型;指令格式和數(shù)據(jù)格式的一致性:是指指令長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度有一定的關(guān)系,以方便處理和存取。例:指令長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度通常是字節(jié)的整數(shù)倍。2/4/202314兼容性系列機(jī)各機(jī)種之間具有相同的基本結(jié)構(gòu)和共同的基本指令集,因而指令系統(tǒng)是兼容的,即各機(jī)種基本軟件可以通用。但由于不同機(jī)種推出的時(shí)間不同,在結(jié)構(gòu)和性能上有差異,做到所有軟件都完全兼容是不可能的,只能做到“向上兼容”,即低檔機(jī)上運(yùn)行的軟件可以在高檔機(jī)上運(yùn)行。2/4/2023154.2指令格式指令格式則是指令用二進(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操作碼字段表征指令的操作特性與功能;地址碼字段通常指定參與操作的操作數(shù)的地址。操作碼(OP)地址碼(A)2/4/2023164.2.1操作碼

指令系統(tǒng)的每一條指令都有一個(gè)操作碼,它表示該指令應(yīng)進(jìn)行什么性質(zhì)的操作。不同的指令用操作碼字段的不同編碼來表示,每一種編碼代表一種指令。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。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,那么就需要5位操作碼。

2/4/2023174.2.2地址碼根據(jù)一條指令中有幾個(gè)操作數(shù)地址,可將該指令稱為幾操作數(shù)指令或幾地址指令。一般的操作數(shù)有被操作數(shù)、操作數(shù)及操作結(jié)果這三種數(shù),因而就形成了三地址指令格式。在此基礎(chǔ)上,后來又發(fā)展成二地址格式、一地址格式和零地址格式2/4/202318

三地址指令格式:A1:第一源操作數(shù)的存儲(chǔ)器地址或寄存器地址;A2:第二源操作數(shù)的存儲(chǔ)器地址或寄存器地址;A3:存放操作結(jié)果的存儲(chǔ)器地址或寄存器地址;三地址指令功能為:(A1)OP(A2)→A3;OPA1A2A32/4/202319三地址指令編程方便,結(jié)果不影響運(yùn)算操作數(shù),但指令長(zhǎng)度仍比較長(zhǎng),所以一般在字長(zhǎng)較長(zhǎng)的大、中型機(jī)中使用,而微、小型機(jī)中很少使用三個(gè)地址均為存儲(chǔ)器地址的三地址指令。2/4/202320二地址指令二地址指令的格式為:

這里A1、A2是操作數(shù)所在的存儲(chǔ)器地址或寄存器地址。二地址指令功能為:(A1)OP(A2)→A1或(A1)OP(A2)→A2源地址:僅提供操作數(shù)的地址目的地址:既提供一個(gè)操作數(shù),又存放操作結(jié)果的地址。OPA1A22/4/202321①存儲(chǔ)器—存儲(chǔ)器型(S—S型)指令:A1、A2均為存儲(chǔ)器地址的二地址指令。②寄存器—寄存器型(R—R型)指令:A1、A2均為寄存器地址的二地址指令。③寄存器—存儲(chǔ)器型(R—S型)指令:A1、A2中一個(gè)是寄存器地址,另一個(gè)是存儲(chǔ)器地址的二地址指令。也稱一個(gè)半地址指令。地址指令的幾種形式2/4/202322二地址指令的指令長(zhǎng)度短,特別是R—R型指令,不需訪問存儲(chǔ)器取操作數(shù),指令執(zhí)行速度快,因此是最常用的一種指令格式。尤其在RISC結(jié)構(gòu)機(jī)器中,所有運(yùn)算型指令均為R—R型指令。二地址指令執(zhí)行后,參加運(yùn)算的操作數(shù)被破壞,若不希望被破壞,則需提前保護(hù)。2/4/202323一地址指令(單地址指令)一地址指令的格式為:A可以是存儲(chǔ)器地址,也可是寄存器地址。一地址指令有兩種情況①單操作數(shù)指令:如INC、DEC等,只需一個(gè)操作數(shù),其功能為:OP(A)→A。OPA2/4/202324②雙操作數(shù)指令:另一個(gè)操作數(shù)通常采用隱含尋址的方法,將操作數(shù)隱含在約定的累加器AC中,其指令功能為:(AC)OP(A)→AC。一地址指令長(zhǎng)度短,指令執(zhí)行速度快(若A為存儲(chǔ)器地址,只需一次訪存取數(shù)),對(duì)于字長(zhǎng)較短的微、小型機(jī),是一種常用的指令格式。2/4/202325零地址指令零地址指令中只有操作碼而無地址碼,其指令格式為;零地址指令有兩種情況:①不需操作數(shù)的控制型指令,如HALT、WAIT等。②運(yùn)算型零地址指令:操作數(shù)隱含在堆棧中。OP2/4/2023264.2.3指令字長(zhǎng)度指令字長(zhǎng)度:一個(gè)指令字中包含二進(jìn)制代碼的位數(shù)。機(jī)器字長(zhǎng):計(jì)算機(jī)能直接處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。指令字的長(zhǎng)度可以是:?jiǎn)巫珠L(zhǎng)、半字長(zhǎng)、雙字長(zhǎng)。2/4/202327等長(zhǎng)指令字結(jié)構(gòu):各種指令字長(zhǎng)度是相等的。這種指令字結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,且指令字長(zhǎng)度是不變的。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。結(jié)構(gòu)靈活,能充分利用指令長(zhǎng)度,但指令的控制較復(fù)雜。2/4/2023284.2.4指令助記符由于硬件只能識(shí)別1和0,所以采用二進(jìn)制操作碼是必要的,但是我們用二進(jìn)制來書寫程序卻非常麻煩。為了便于書寫和閱讀程序,每條指令通常用3個(gè)或4個(gè)英文縮寫字母來表示。這種縮寫碼叫做指令助記符。例:假定指令系統(tǒng)只有7條指令,所以操作碼只需3位二進(jìn)制,一個(gè)典型的指令助記符可如下所示:2/4/202329典型指令指令助記符二進(jìn)制操作碼加法ADD001減法SUB010傳送MOV011跳轉(zhuǎn)JMP100轉(zhuǎn)子JSP101存儲(chǔ)STR110讀數(shù)LDA1112/4/202330由于指令助記符提示了每條指令的意義,因此比較容易記憶,書寫起來比較方便,閱讀程序容易理解。需要注意的是,在不同的計(jì)算機(jī)中,指令助記符的規(guī)定是不一樣的。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。這種轉(zhuǎn)換借助匯編程序可以自動(dòng)完成,匯編程序相當(dāng)于一個(gè)“翻譯”。2/4/2023314.3指令和數(shù)據(jù)的尋址方式

尋址方式:形成本條指令的操作數(shù)地址和下一條要執(zhí)行指令的地址的方法。尋址分為指令地址的尋址和操作數(shù)地址的尋址。指令的執(zhí)行過程分為:根據(jù)指令地址從內(nèi)存中取出指令(指令尋址;執(zhí)行指令。(在執(zhí)行指令的過程中要訪問操作數(shù)一,即操作數(shù)娃尋址。)2/4/202332⑴順序方式:PC+增量→PC指令通常順序存放,程序順序執(zhí)行時(shí),可以采用PC增量的方式形成下條指令地址。即按照PC的內(nèi)容依次取指。增量的多少取決于一條指令所占的存儲(chǔ)單元數(shù)。⑵跳越方式:當(dāng)程序轉(zhuǎn)移時(shí),修改PC的內(nèi)容。當(dāng)程序需要轉(zhuǎn)移時(shí),由轉(zhuǎn)移類指令產(chǎn)生轉(zhuǎn)移地址并送入PC中。(演示)4.3.1指令地址的尋址

2/4/2023334.3.2操作數(shù)地址的尋址1.隱含尋址在指令中不明顯的給出而是隱含著操作數(shù)的地址。例如,單地址的指令格式,沒有在地址字段中指明第二操作數(shù)地址,而是規(guī)定累加寄存器AC作為第二操作數(shù)地址,AC對(duì)單地址指令格式來說是隱含地址。如指令MULCL2/4/2023342.立即尋址

指令字中直接給出操作數(shù)。即指令所需的操作數(shù)在指令的地址碼部分直接給出。這種尋址方式在取指令的同時(shí)操作數(shù)即被取出,不必再次訪問存儲(chǔ)器,提高了指令執(zhí)行速度。但由于指令字有限,使得數(shù)據(jù)范圍受限。例:MOVAX,2000H;將數(shù)據(jù)2000H存入累加器AX中OP立即尋址DData=D2/4/2023352.直接尋址

指令字中直接給出操作數(shù)的有效地址。有效地址E=A2/4/202336例:MOVAX,[2000H]將有效地址為2000H的內(nèi)存單元的內(nèi)容讀入累加器AX中。分析:該尋址方式在早期生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)及目前的某些專用計(jì)算機(jī)中用得比較多,但隨著主存儲(chǔ)器容量的不斷擴(kuò)大及虛擬存儲(chǔ)器的普及,這種方式暴露出了許多弱點(diǎn)。2/4/202337(1)它需要很長(zhǎng)的地址碼,特別在二地址指令及三地址指令中。因此,有限長(zhǎng)度的指令無法容納如此長(zhǎng)的地址碼。(2)為了實(shí)現(xiàn)循環(huán)及有效地處理數(shù)組等運(yùn)算,程序設(shè)計(jì)中修改數(shù)據(jù)的地址是必不可少的,在直接尋址方式中,修改數(shù)據(jù)地址就修改程序中的指令本身。2/4/202338(3)在多任務(wù)的操作系統(tǒng)環(huán)境中,要求程序能在主存中浮動(dòng),直接尋址方式給操作系統(tǒng)的作業(yè)調(diào)度帶來極大的不便。因此,必須要有其它尋址方式來支持。2/4/2023393.間接尋址指令的地址碼部分給出的是操作數(shù)地址的地址。間接尋址分為一級(jí)間址和多級(jí)間址。一級(jí)間址:指令的地址碼部分給出的是操作數(shù)地址的地址。E=(A)Data=((A))2/4/202340間接尋址的特點(diǎn):①間接尋址比直接尋址靈活,可擴(kuò)大尋址范圍,以短的地址碼訪問大的存儲(chǔ)空間。②采用間接尋址,當(dāng)操作數(shù)地址需要改變時(shí),可不必修改指令,只要修改地址指示字中內(nèi)容(即存放有效地址的單元內(nèi)容)即可。③間接尋址需多次訪存才能取得操作數(shù),尤其是多級(jí)間接尋址,因而降低了指令的執(zhí)行速度。2/4/2023414.寄存器尋址在指令地址碼中給出某一通用寄存器號(hào)(或寄存器地址),該寄存器的內(nèi)容即為指令所需的操作數(shù)。寄存器存取信息的速度比主存快,需要的地址短,可壓縮指令長(zhǎng)度,有利于加快指令執(zhí)行速度。但寄存器的數(shù)量有限。OP寄存器尋址RnE=RnData=(Rn)操作數(shù)Rn2/4/2023425.寄存器間接尋址指令中地址碼部分所指定的寄存器中內(nèi)容是操作數(shù)的有效地址。E=(Rn)Data=((Rn))2/4/2023436.變址尋址指令中指定的變址寄存器的內(nèi)容與指令字中的形式地址相加形成操作數(shù)的有效地址。變址寄存器通常是通用寄存器中的某一個(gè)。E=(Rx)+DData=(E)2/4/202344

例:Intel8086指令:MOVAL,[BX+4]設(shè)BX=2000H,BX+4=2004H(2004H)=82H,則AL←82H在某些計(jì)算機(jī)中,變址寄存器還可以自動(dòng)增量或減量。每存取一個(gè)數(shù)據(jù),根據(jù)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度,變址寄存器的內(nèi)容自動(dòng)增量或自動(dòng)減量,前者稱為自增型變址尋址;后者稱為自減型變址尋址。2/4/202345變址尋址可用于數(shù)組、向量、字符串等數(shù)據(jù)的處理。例:Intel8086指令:LODS;AL←(SI),SI←SI+1SIAAa0A+1a1A+2a2…+12/4/2023467.基址尋址操作數(shù)的有效地址等于指令中的形式地址與基址寄存器中的內(nèi)容之和?;芳拇嫫骺梢允且粋€(gè)專用的寄存器,也可以是由指令指定的一個(gè)通用寄存器。E=(Rb)+Disp2/4/202347基址尋址主要用于將用戶程序的邏輯地址(用戶編寫程序時(shí)所使用的地址)轉(zhuǎn)換成主存的物理地址(程序在主存中的實(shí)際地址)。當(dāng)用戶程序裝入主存時(shí),為了實(shí)現(xiàn)用戶程序的重定位,系統(tǒng)程序給每個(gè)用戶程序分配一個(gè)基準(zhǔn)地址。程序運(yùn)行時(shí),該基準(zhǔn)地址裝入基址寄存器,通過基址尋址,實(shí)現(xiàn)邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換。2/4/202348基址尋址與變址尋址在形式上以及有效地址的計(jì)算方法上都是相似的,但它們的應(yīng)用場(chǎng)合是不同的是不同的?;穼ぶ肥敲嫦蛳到y(tǒng)的,主要用于邏輯地址到物理地址的變換,用以解決程序定位問題?;芳拇嫫饔上到y(tǒng)程序通過特權(quán)指令使用,對(duì)用戶是透明的。另外基址寄存器的內(nèi)容一般不進(jìn)行自動(dòng)增量和減量。2/4/202349變址尋址是面向用戶的,主要用于訪問數(shù)組、向量、字符串等成批數(shù)據(jù),用以解決程序的循環(huán)控制問題。變址寄存器的內(nèi)容可以進(jìn)行自動(dòng)增量和減量。此外,還有堆棧尋址方式等。2/4/2023504.4典型指令一個(gè)完善的指令系統(tǒng)應(yīng)包含的以下功能的指令:2/4/2023511.數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送指令主要包括取數(shù)指令、存數(shù)指令、傳送指令、成組傳送指令、字節(jié)交換指令、清累加器指令、堆棧操作指令等等。這類指令主要用來實(shí)現(xiàn)主存和寄存器之間,或寄存器和寄存器之間的數(shù)據(jù)傳送。2/4/2023522.運(yùn)算指令

這類指令包括二進(jìn)制定點(diǎn)加、減、乘、除指令,浮點(diǎn)加、減、乘、除指令,邏輯加、邏輯乘、按位加等。這類指令主要用于定點(diǎn)或浮點(diǎn)的算術(shù)運(yùn)算及邏輯運(yùn)算。大型機(jī)中有向量運(yùn)算指令,直接對(duì)整個(gè)向量或矩陣進(jìn)行求和、求積運(yùn)算。2/4/2023533.程序控制指令

程序控制指令也稱轉(zhuǎn)移指令。執(zhí)行程序時(shí),有時(shí)機(jī)器執(zhí)行到某條指令時(shí),出現(xiàn)了幾種不同結(jié)果,這時(shí)機(jī)器必須執(zhí)行一條轉(zhuǎn)移指令,根據(jù)不同結(jié)果進(jìn)行轉(zhuǎn)移,從而改變程序原來執(zhí)行的順序。這種轉(zhuǎn)移指令稱為條件轉(zhuǎn)移指令。除各種條件轉(zhuǎn)移指令外,還有無條件轉(zhuǎn)移指令、轉(zhuǎn)子程序指令、返回主程序指令、中斷返回指令等。2/4/2023544.輸入輸出指令

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。2/4/2023555.字符串處理指令

字符串處理指令是一種非數(shù)值處理指令,一般包括字符串傳送、字符串轉(zhuǎn)換(把一種編碼的字符串轉(zhuǎn)換成另一種編碼的字符串)、字符串替換(把某一字符串用另一字符串替換)等。2/4/2023566.特權(quán)指令

特權(quán)指令是指具有特殊權(quán)限的指令。這類指令只用于操作系統(tǒng)或其他系統(tǒng)軟件,一般不直接提供給用戶使用。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2/4/2023577.其他指令

除以上各類指令外,還有狀態(tài)寄存器置位、復(fù)位指令、測(cè)試指令、暫停指令,空操作指令,以及其他一些系統(tǒng)控制用的特殊指令。2/4/2023584.5指令系統(tǒng)的兩種設(shè)計(jì)風(fēng)格1.復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)CISC(ComplexInstructionSetComputer)靠增強(qiáng)指令的功能,增加指令系統(tǒng)的復(fù)雜程度來提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。特點(diǎn):(1)

指令系統(tǒng)復(fù)雜龐大,指令數(shù)目一般多達(dá)200~300條。2/4/202359(2)

指令格式多,指令字長(zhǎng)不固定,使用多種不同的尋址方式。(3)

可訪存指令不受限制。(4)

各種指令的執(zhí)行時(shí)間和使用頻率相差很大。(5)

大多數(shù)采用微程序控制器。2/4/2023602.精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)RISC(ReducedInstructionSetComputer)靠精簡(jiǎn)指令系統(tǒng),簡(jiǎn)化指令功能及優(yōu)化的編譯程序來提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。

特點(diǎn):(1)選取使用頻率高的簡(jiǎn)單指令以及很有用的指令組成指令系統(tǒng),指令總數(shù)大都不超過100條。2/4/202361(2)指令長(zhǎng)度一致,指令格式少,尋址方式少,(3)以寄存器—寄存器方式工作,只有取數(shù)/存數(shù)(LOAD/STORE)指令訪問存儲(chǔ)器,其余指令的操作都在寄存器之間進(jìn)行。2/4/202362(4)采用指令流水線調(diào)度,使大部分指令在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成。(5)以組合電路控制為主,不用或少用微程序控制。2/4/202363CISC和RISC技術(shù)都在發(fā)展,兩者都具有各自的特點(diǎn)。目前兩種技術(shù)已開始相互融和。這是因?yàn)殡S著硬件速度、芯片密度的不斷提高,RISC系統(tǒng)也開始采用CISC的一些設(shè)計(jì)思想,使得系統(tǒng)日趨復(fù)雜;而CISC機(jī)也在不斷部分采用RISC地先進(jìn)技術(shù)(如指令流水線、分級(jí)Cache和多通用寄存器等),其性能更加提高。2/4/202364本章小結(jié)指令系統(tǒng)是指計(jì)算機(jī)所具有的全部指令的集合。它是反映計(jì)算機(jī)性能的重要因素。指令系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)軟、硬件的分界面。硬件設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)指令系統(tǒng);軟件設(shè)計(jì)人員利用指令系統(tǒng)來編制各種軟件。2/4/202365一個(gè)完善的指令系統(tǒng)應(yīng)滿足完備性、有效性、規(guī)整性和兼容性。指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及指令的格式、指令的長(zhǎng)度、尋址方

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論