计组2信息表示(10级).ppt

● 统一编址 I/O端口占据部分主存空间。 常将存储空间的低端分配给主存单元，高端分配 给I/O端口，以示区分。 编址到寄存器 ● 设置专用I/O指令 针对单独编址，用I/O指令访问I/O端口。 指令中说明输入/输出操作，并给出端口地址。 ：为每个寄存器(I/O端口)分配总 线地址； 访问外设时，指令中给出总线地址。 （3）I/O指令设置方式 显式I/O指令 例. 80X86I/O指令设置 输入：IN AL，n； 端口地址 (n) AL (直接端口寻址) IN AL，DX； 间接端口地址 ((DX)) AL (间接端口寻址) 输出：OUT n，AL； (AL) n (直接端口寻址) OUT DX，AL； (AL) (DX) (间接端口寻址) 主机调用输入机： ● 用传送指令实现I/O操作 针对统一编址，用传送指令访问I/O端口。 不设专用I/O指令。 例. 某机I/O接口中设置 控制/状态寄存器CSR,其总线地址为177550(8进制) 数据缓冲寄存器DBR，其总线地址为177552 隐式I/O指令 控制/状态字格式： 出错 故障 忙 完成 允许中断 维护 校验 启动 15 14 12 7 6 2 1 0 启动： 测试： 取数： 主机 177550 控制字(启动位为1) 传送指令 主机 177550 状态字 传送指令 主机 177552 数据 传送指令 ● 通过I/O处理机进行I/O操作 CPU执行简单I/O指令 (启动、停止、查询、清除) 设置时需考虑操作数类型、符号、进制等； 运算结束后设置相应状态标志。 两级I/O指令 （1）算术运算指令 I/O处理机执行I/O操作指令 (输入、输出……) 3.算术逻辑运算指令 （2）逻辑运算指令 实现对代码位的设置、测试、清除、修改等。 与 或 异或 控制程序流程。 （1）转移指令 4. 程序控制指令 （2）转子指令与返回指令 转子：操作码 子程序入口地址 无条件转移 条件转移 循环 ：操作码 转移地址 ：操作码 转移地址 转移条件 ：转移条件为循环计数值 返回：操作码 返回地址 同一条返回指令应能提供多个不同的返回地址。 返回地址的存取： 用堆栈存放返回地址。 （3）软中断指令 程序 自陷指令 第二章复习提纲 1.I/O指令的功能扩展(目的、方法)，外设编址方 式和指令设置方式。 2.基本概念：扩展操作码(扩展方法)、地址结构 (简化方法)、隐地址、显地址、基本寻址方式(立 即、直接、间址、变址)的含义与应用场合。 表示不同的功能调用 … 调试程序 …… … 早期主要用于程序的调试。 现在常常用于系统功能调用。 以 INT n 的形式出现在程序中。 课外练习题 某机字长为16位，内存容量64KB，包含8个16位通用寄存器R0～R7，指令系统基本要求是： （1）128条双操作数指令； （2）所有指令必有一操作数是寄存器直接寻址，另一操作数寻址方式有4种：立即寻址，寄存器直接寻址，寄存器间接寻址（间接寄存器为任一16位寄存器），变址寻址（变址寄存器是任一16位寄存器）；立即数和位移量为16位。 请给出该机指令系统的详细设计方案（提示：说明指令编码长度，以及指令编码中各个字段的含义）。 （09级调考题） * * 第二章 计算机中的信息表示 数据信息 控制信息 数值型数据 非数值型数据 指令信息等 第一节 数据信息的表示 2.1.1 表示数据的大小 二进制、八进制、十六进制、二-十进制 2.1.2 表示数据的符号 原码、补码、反码 2.1.3 表示小数点 定点、浮点 1. 定点表示法 无符号数 定点整数 定点小数 （0） （255） 原 原 （-127） （127） 补 补 （-128） （127） 1.1111111 0.1111111 原 原 -(1-2-7) (1-2-7) 1.0000000 0.1111111 补 补 （-1） (1-2-7) 类型 E 浮点数