计算机原理第七章讲述.ppt

第７章 指 令 系 统 7.1 机器指令概述 本 节 结 束 7.2 操作数和操作类型 本 节 结 束 7.3 寻址方式 本 节 结 束 7.4 指令格式举例 本 节 结 束 7.6 RISC技术 本 章 结 束 (1) 相对寻址举例 M 随程序所在存储空间的位置不同而不同 EA = ( M+3 ) – 3 = M – 3 * LDA # 0 LDX # 0 ADD X, D INX CPX # N BNE M DIV # N STA ANS M M+1 M+2 M+3 而指令 BNE 与 指令 ADD X, D 相对位移量不变 – 3 * 指令 BNE 操作数的有效地址为 – 3 * 相对寻址特征 * 10. 堆栈寻址 (1) 堆栈的特点 堆栈 硬堆栈 软堆栈 多个寄存器 指定的存储空间 先进后出(一个出入口） 栈顶地址由 SP 指出 – 1 1FFFH +1 2000 H 进栈 （SP）– 1 SP 出栈 （SP）+ 1 SP 栈顶 栈底 2000 H SP 2000 H … … 1FFF H SP 1FFFH 栈顶 栈底 进栈 出栈 1FFF H 栈顶 2000 H 栈顶 (3) SP 的修改与主存编址方法有关 ① 按 字 编址 进栈 出栈 （SP）– 1 SP （SP）+ 1 SP ② 按 字节 编址 存储字长 16 位 进栈 出栈 （SP）– 2 SP （SP）+ 2 SP 存储字长 32 位 进栈 出栈 （SP）– 4 SP （SP）+ 4 SP 一、设计指令格式时应考虑的各种因素 1. 指令系统的兼容性 （向上兼容） 2. 其他因素 操作类型 数据类型 指令格式 包括指令个数及操作的难易程度 指令字长是否固定 寻址方式 寄存器个数 地址码位数、地址个数、寻址方式类型 操作码位数、是否采用扩展操作码技术， 确定哪些数据类型可参与操作 指令寻址、操作数寻址 寄存器的多少直接影响指令的执行时间 二、指令格式举例 1. PDP – 8 指令字长固定 12 位 操作码 间 页 地址码 访存类指令 0 2 3 5 4 11 寄存器类指令 1 1 1 辅助操作码 0 2 3 11 I/O 类指令 1 1 0 设备 操作码 0 2 3 11 9 8 支持间接寻址、相对寻址、变址寻址，共有35条指令 2. PDP – 11 源地址 OP 4 6 6 16 16 目的地址 存储器地址1 存储器地址2 OP 10 6 16 目的地址 存储器地址 目的地址 4 6 6 源地址 OP 10 6 目的地址 OP-CODE 16 OP-CODE 指令字长有 16 位、32 位、48 位三种，采用操作码扩展技术 零地址 (16 位) 一地址 (16 位) 二地址 R – R (16 位) 二地址 R – M (32 位) 二地址 M – M (48 位) 3. IBM 360 OP R1 R2 RR 格式 8 4 4 OP R1 X B D RX 格式 8 4 4 4 12 OP R1 R3 B D RS 格式 8 4 4 4 12 OP B D I SI 格式 8 8 4 12 二地址 R – R 基址加变址寻址 二地址 R – M 三地址 R – M 基址寻址 二地址 M – M 基址寻址 基址寻址 立即数 – M OP B1 D1 L B2 D2 SS 格式 8 8 4 12 4 12 指令字长有16位、32位、48位三种 4. Intel 8086 (1) 指令字长不固定，1 ~