计算机组成原理-指令系统.ppt

第5章 指令系统 5.1 指令格式 5.1.1 指令的格式: 由操作码和地址码两部分组成。  5.1.2??? 指令长度 5. 2 寻址方式 8．基址寻址 Base addressing INC [BX + 300H] MOV AX，Y[BX] 把由指令中给出的地址(或称位移量)与CPU 中的某个基址寄存器相加而得到实际的操作数地址。 以基址寄存器（BR）为基准进行寻址 。 EA＝形式地址（Disp）＋BR 在Intel8086/8088中有1MB存储空间，需要20位地址，但其字长仅有16位。为能访问20位地址空间，8086/8088 设置了段寄存器，实际上相当于基址寄存器。20位地址由16位段寄存器向左移动4位后再与16位段内偏移量相加形成。 1,何谓基址寻址和变址寻址？两者有何异同？ 解：基址寻址和变址寻址都是偏移寻址的一种。基址寻址中基址寄存器提供基准量，指令的地址码提供偏移量。变址寻址中变址寄存器提供偏移量，指令的地址码提供基准量。 相同之处是它们都是把寄存器内容加上形式地址而形成操作数的有效地址。 但它们有不同用途。 1，基址寻址，基址寄存器的数是不变的，形式地址给出偏移量，是变化的；程序中所有地址都是相对于基地址来变化的。而变址寻址，变址寄存器的数是变化的，形式地址给出的是存储器地址基准，变址寄存器中存放的是相对于该基准地址的偏移量。不同的变址寄存器给出不同的单元。 2，基址寻址的偏移量位数较短，变址寻址偏移量位数足以表示整个存储空间。 3,基址寻址解决逻辑空间和物理空间的无关性，由操作系统使用；变址寻址主要为编出高效访问某存储空间的程序(如三角函数查表程序），由程序员使用。 基址寻址 vs. 变址寻址 基址：基址寄存器由操作系统赋值，不变；形式地址可变 变址：变址寄存器由程序员赋值，可变；形式地址不变 用途不同： 基址——目的是扩大寻址空间，逻辑空间与物理空间转换。对程序员透明。 变址——目的是实现程序块的规律性变化，如数组指针，查表程序。由程序员编程。 1，某机指令字长16位，地址码6位，指令有无地址、一地址、二地址3种格式，设有N条二地址指令，M条无地址指令，问一地址指令最多有多少条？ 解：设一地址指令最多有X条，（（24-N）*26-X）*26=M 得：X=（24-N）*26-M*2-6 1,一种单地址指令格式如图，其中I为间接特征，X为寻址模式，D为形式地址，IXD组成该指令的操作数有效地址E。设R为变址寄存器，R1为基址寄存器，PC为程序计数器，请在下表第一列位置填入适当的寻址方式名称。 | OP | I | X | D | 寻址方式名称 I X 有效地址E 1 0 00 E=D 2 0 01 E= (PC) + D 3 0 10 E= (R) + D 4 0 11 E= (R1) + D 5 1 00 E= (D) 6 1 11 E= ( (R1) ) + D , D=0 解.I,X关系不大，关键是有效地址E的组成决定寻址方式。 (1)直接寻址方式 (2)相对寻址方式 (3)变址寻址方式 (4)基址寻址方式 (5)间接寻址方式 (6)变址间接寻址方式 1,在下面有关寻址方式的叙述中，填写正确答案。 根据操作数所在位置，指出其寻址方式： 操作数在寄存器中，为寄存器寻址 寻址方式； 操作数地址在寄存器中，为寄存器间址寻址方式； 操作数在指令中，为立即数寻址寻址方式； 操作数的有效地址，为一寄存器中内容与位移量之和则可以是变址寻址、基址寻址、相对寻址寻址方式。 5.? 3 指令类型 从操作数的物理位置来说，指令可归结为三种类型。 存储器-存储器（SS）型指令：操作时都是涉及内存单元，参与操作的数都放在内存里，从内存某单元中取操作数，操作结果存放至内存另一单元中，因此机器执行这种指令需要多次访问内存。 寄存器-寄存器（RR）型指令：需要多个通用寄存器或个别专用寄存器，从寄存器中取操作数，把操作结果放到另一寄存器。机器执行寄存器-寄存器型指令的速度很快，因为执行这类指令，不需要访问内存。 寄存器-存储器（RS）型指令：执行此类指令时，既要访