[工学]计算机组成原理课件第四章.ppt

* * 常规 整数 序数 未压缩的BCD 压缩的BCD 近指针 位串 字符串 浮点数 * 信息工程学院软件工程系 无符号字节 无符号半字 有符号半字 无符号字 有符号字 无符号双字 字节串 浮点数 * 信息工程学院软件工程系 4.4.1指令的寻址方式 4.4.2操作数基本寻址方式 4.4.3寻址方式举例 * 信息工程学院软件工程系 顺序方式 跳跃方式 * 信息工程学院软件工程系 * 信息工程学院软件工程系 形成操作数有效地址的方法，称为寻址方式。 例如，一种单地址指令的结构如下：操作码OP、变址X、间址I、形式地址A * 信息工程学院软件工程系 * 信息工程学院软件工程系 1、隐含寻址 指令中隐含着操作数的地址 如某些运算，隐含了累加器AC作为源和目的寄存器 如8086汇编中的STC指令，设置标志寄存器的C为1 * 信息工程学院软件工程系 2、立即寻址 立即寻址是一种特殊的寻址方式，指令中在操作码字段后面的部分不是通常意义上的操作数地址，而是操作数本身，也就是说数据就包含在指令中，只要取出指令，就取出了可以立即使用的操作数，因此，这样的操作数被称为立即数。 指令格式：操作码OP? 操作数A * 信息工程学院软件工程系 3、直接寻址 指令中地址码字段给出的地址A就是操作数的有效地址EA(Effective Address)，即EA＝A。 * 信息工程学院软件工程系 4、间接寻址 间接寻址意味着指令的地址码部分给出的地址A不是操作数的地址，而是存放操作数地址的主存单元的地址，简称操作数地址的地址。操作数的有效地址的计算公式为：EA＝(A) * 信息工程学院软件工程系 5、寄存器寻址 在指令的地址码部分给出CPU内某一通用寄存器的编号，指令的操作数存放在相应的寄存器中，即EA=Ri 优点： (1)由于寄存器在CPU的内部，指令在执行时从寄存器中取操作数比访问主存要快得多； l(2)由于寄存器的数量较少，因此寄存器编号所占位数也较少，从而可以有效减少指令的地址码字段的长度。 * 信息工程学院软件工程系 6、寄存器间接寻址 为了克服间接寻址中多次访存的缺点，可采用寄存器间接寻址，即将操作数放在主存储器中，而操作数的地址放在某一通用寄存器中，然后在指令的地址码部分给出该通用寄存器的编号，这时有EA=(Ri) 这种寻址方式的指令较短，并且在取指后只需一次访存便可得到操作数，因此指令执行速度较前述的间接寻址方式要快，也是目前在计算机中使用较为广泛的一种寻址方式。 * 信息工程学院软件工程系 6、寄存器间接寻址? * 信息工程学院软件工程系 7、偏移寻址 相对寻址：由程序计数器PC提供基准地址，而指令的地址码部分给出相对的位移量D，两者相加后作为操作数的有效地址，即：EA＝(PC)＋D。 * 信息工程学院软件工程系 7、偏移寻址：基址寻址 基址寄存器的位数可以设置得很长，从而可以在较大的存储空间中寻址。 * 信息工程学院软件工程系 7、偏移寻址：变址寻址 变址寻址就是将指令的地址码部分给出的基准地址A与CPU内某特定的变址寄存器Rx中的内容相加，以形成操作数的有效地址。 * 信息工程学院软件工程系 8、段寻址方式 存储空间划分为多段 * 信息工程学院软件工程系 分寄存器堆栈、存储器堆栈以先进后出原理存储数据 * 信息工程学院软件工程系 Pentium的寻址方式 * 信息工程学院软件工程系 * 信息工程学院软件工程系 Pentium的寻址方式 * 信息工程学院软件工程系 [例4] 某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有两个20位基址寄存器，四个16位变址寄存器，十六个16位通用寄存器。指令汇编格式中的S（源），D（目标）都是通用寄存器，M是主存中的一个单元。三种指令的操作码分别是MOV（OP）=（A）H，STO（OP）=（1B）H，LAD（OP）=（3C）H。MOV是传送指令，STO为存数指令，LAD为取数指令。要求： （1）分析三种指令的指令格式与寻址方式特点。 （2）CPU完成哪一种操作所花时间最短?哪一种操作所花时间最长?第二种指令的执行时间有时会等于第三种指令的执行时间吗? （3）下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作?其中如果有编码不正确，如何改正才能成为合法指令? * 信息工程学院软件工程系 [例4] 解： * 信息工程学院软件工程系 4.5.1指令的分类 4.5.2基本指令系统的操作 4.5.3精简指令系统 * 信息工程学院软件工程系 数据传送类指令 一般传送指令：?? MOV AX，BX 数据交换指令：?? XCHG 堆栈操作指令：?? PUSH，POP 运算类指令 算术运算指令：?加、减、乘、除以及加1、减1、比较 逻辑运算指令：??