第7章指令系统解析.ppt

4．低级语言与硬件结构的关系 　　计算机的程序是计算机能够识别的一串指令或语句。编写程序的过程，称为程序设计，而程序设计所使用的工具则是计算机语言． 计算机语言有高级语言和低级语言之分。高级语言语句和用法与具体机器的指令系统无关。低级语言分机器语言（二进制语言）和汇编语言（符号语言），这两种语言都是面向机器的语言，它们和具体机器的指令系统密切相关。 2. 地址码 根据一条指令中有几个操作数地址，可将该指令称为几操作数指令或几地址指令。 　　一般的操作数有被操作数、操作数及操作结果这三种数，因而就形成了三地址指令格式。在此基 础上，后来又发展成二地址格式、一地址格式和零地址格式，如下图所示： 8、 指令长度与字长的关系 　字长：指计算机能直接处理的二进制数据的位数，它是计算机的一个重要技术指标。 　　 作用:字长决定了计算机的运算精度，字长越长，计算机的运算精度越高。 3.逻辑运算指令 　　这类指令包括逻辑加、逻辑乘、逻辑比较、测等指令、按位加、逻辑移位等指令，主要用于无符号数的位操作、代码的转换、判断及运算。移位指令用来对寄存器的内容实现左移、右移或循环移位。 4.程序控制指令 　　程序控制指令也称转移指令。执行程序时，有时机器执行到某条指令时，出现了几种不同结果，这时机器必须执行一条转移指令，根据不同结果进行转移，从而改变程序原来执行的顺序。这种转移指令称为条件转移指令。还有无条件转移指令、转子程序指令、返回主程序指令、中断返回指令等。 转子指令是转向本指令操作地址所指出的子程序入口，并将原程序中下一条指令地址存入内存某单元中，以便为返回主程序时提供返回地址。 and ax,[1000h] or ax,bx jnz 2000h jmp 1200h 5.输入输出指令 　　输入输出指令主要用来启动外围设备，检查测试外围设备的工作状态，并实现外部设备和CPU之间，或外围设备与外围设备之间的信息传送。 6.字符串处理指令 　　字符串处理指令是一种非数值处理指令，一般包括字符串传送、字符串转换（把一种编码的字符串转换成另一种编码的字符串）、字符串替换（把某一字符串用另一字符串替换）等。这类指令在文字编辑中对大量字符串进行处理。 in ax,dx out dx,ax movsb cmpsb 7.特权指令 　　特权指令是指具有特殊权限的指令。这类指令只用于操作系统或其他系统软件，一般不直接提供给用户使用。 在多用户、多任务的计算机系统中特权指令必不可少。它主要用于系统资源的分配和管理。 8.其他指令 　　除以上各类指令外，还有状态寄存器置位、复位指令、测试指令、暂停指令，空操作指令，以及其他一些系统控制用的特殊指令。 LGDT ；装入全局描述表 LLDT ；装入局部描述符表 hlt nop 1、顺序寻址 程序的指令序列在主存顺序存放。程序执行时从第一条指令开始，逐条取出并逐条执行，这种程序的顺序执行过程，称为顺序寻址方式。 为了达到顺序寻址的目的，CPU中必须有一个程序计数器（PC）对指令的顺序号进行计数。PC中开始时存放程序的首地址，每执行一条指令，PC 加1，以指出下条指令的地址，直到程序结束。 PC存放下一条指令的地址 指令寻址 数据寻址 寻址方式 分类： 一、指令寻址 寻找指令 寻找数据 （1）顺序寻址 ( PC ) + 1 赋值 PC （2）跳跃：由转移指令指出 顺序寻址 1 顺序寻址 2 顺序寻址 3 跳跃寻址 7 顺序寻址 8 寻址方式 ①确定 本条指令 的 操作数地址 ②下一条 欲执行 指令 的 指令地址 含义： LDA 1000 ADD 1001 DEC 1200 JMP 7 LDA 2000 SUB 2001 INC STA 2500 LDA 1100 ... 1 2 3 4 5 6 7 8 9 指令地址寻址方式 指令地址 指令 0 PC 0 +1 7.3.3 操作数的寻址方式 形成操作数有效地址的方法。 单地址指令地址码的构成: X , I ,D 实际有效地址为E, 实际操作数S S= (E) OP X I D 操作码 变址位 形式地址 间址位 寻址方式分类 立即寻址 直接寻址 间接寻址 寄存器寻址、 寄存器间接寻址 相对寻址 变址寻址 复合寻址 数据寻址 形式地址 A 操作码 寻址特征 描述指令功能 决定寻址方式 由形式地址找到有效地址的过程。