微型计算机组成与接口(高职)第3章.pdf

第3章指令系统　 3.1 80X86/ Pentium指令格式和寻址 方式　 3.2 8086/8088指令系统　 3.3 汇编语言程序设计　 返回主目录 第3章指令系统 　 3.1.1指令格式　 每台计算机都有一套反映该计算机全部功能的指令， 它构成了该计算机的指令系统。通常指令以二进制编码的 形式存放在存储器中，用二进制编码形式表示的指令称为 机器指令。CPU可以直接识别机器指令。对于使用者来 说，机器指令记忆、阅读比较困难，为此将每一条指令都 用统一规定的符号和格式来表示。用符号表示的指令称为 符号指令。 符号指令具有直观、易理解、 可帮助记忆的 特点。 汇编语言程序中的指令就是符号指令。在计算机 中，符号指令与机器指令具有一一对应的关系。 每条符号指令都由操作码和操作数两部分组成，操作码 表示计算机执行某种指令功能，操作数表示操作中所需要的 数据或者所需数据与输出数据的存放位置（又称地址码）。 80X86/Pentium系列CPU采用变字节指令格式，由1~16个 字节组成一条指令，指令的一般格式如图3 - 1 所示。　 字段 字段 字段1 2 字段3 字段4 字段5 6 Prefix OP code mod r/m s-i-b disp data 1～4 1～2 0,1,2,4字 0,1,2,4字 1字节 1字节 字节 字节 节 节 图3 - 1指令格式 一条指令的6个字段中， 字段1是附加字段， 字段2到 字段6是基本字段。各字段的含义如下：　 (1) 操作码字段OP code 。 操作码字段规定指令的操作类型，说明指令所要完成 的操作。同时还指出操作数类型、操作数传送方向、寄存 器编码或符号扩展等。　 (2) 寻址方式字段mod r/m 和s-I-b 。寻址方式字段规定 寄存器/ 存储器操作数的寻址方式。mod r/m 为主寻址字 节，它规定操作数存放的位置（r/m ）以存储器操作数有效 地址EA 的计算方法。s-I-b为比例-变址-基址寻址字节。一 般所有访问存储器指令中都有主寻址字节，是否需要比例- 变址-基址字节由主寻址字节的编码决定。　 (3) 位移量字段disp 。 位移量是存储器操作数段内偏移地址的一部分。disp字 段指出位移量的大小，其长度为0、1、2或4个字节。　 (4) 立即数字段data 。 立即数字段指明立即操作数的大小，其长度也是0 、1、 2 或4个字节。8位立即数与16或32位操作数一起使用时， CPU 自动将它扩展为符号相同的16或32位数，也可以将16 位扩展为32位。　 (5) 前缀字段Prefix 。 前缀字段用于修改指令操作的某些性质。常用前缀有 五种： ①段超越前缀：将前缀中指明的段寄存器取代指令中 默认的段寄存器。　 ②操作数宽度前缀：改变当前操作数宽度的默认值。 　 ③地址宽度前缀：改变当前地址宽度的默认值。　 ④ 重复前缀： 重复串的基本操作， 以提高CPU处理 串数据的速度。　 ⑤ 总线锁存前缀：产生锁存信号，以防止其他总线主 控设备中断CPU在总线上的传输操作。　 每个前缀的编码为一个字节。在一条指令前可同时使 用多个指令前缀，不同前缀的前后顺序无关紧要。　 上述指令格式的6个字段中，操作码字段是