組成原理Ch4 指令系統

2021-10-23 21:03:05 字數 2126 閱讀 6666

指令是要計算機執行某種操作的命令。從計算機的組成層次結構來說分為:

微指令(微程式級別的命令,屬於硬體)

機器指令(在上下兩者之間,通常簡稱為指令)

巨集指令(由若干條機器指令組成的軟體指令,屬於軟體)

計算機的程式由一系列機器指令組成。

一台計算機中所有機器指令的集合稱為這台計算機的指令系統。

不同機器有不同的指令系統,乙個比較完善的指令系統應當包含資料傳送類指令、算術運算類指令、邏輯運算類指令、程式控制類指令、i/o類指令、字串類指令、系統控制類指令

risc(精簡指令系統計算機)指令系統是主流,也是==cisc(複雜指令系統計算機)==指令系統的改進。

risc的特點:

指令條數少

指令長度固定(非固定長度指令格式是典型的cisc結構特徵)

只有取數和存數指令訪問儲存器

系列計算機

是指基本指令系統相同、基本體系結構相同的一系列計算機。如pentium系列(是複雜指令系統)。

為了保證相容,新機種的指令系統一定包含舊機種的全部指令。」向上相容「

低階語言

計算機語言分為:高階語言和低階語言

低階語言分:

機器語言(二進位制語言):計算機唯一能直接識別和執行的語言

彙編語言(符號語言)

是指令字用二進位制**表示的結構形式,通常由:操作碼字段(表徵指令的操作特性與功能)和位址碼字段(指示運算元的位址)組成。

目前多採用二位址、單位址、零位址混合方式的指令格式。

指令字長度分為:單字長、半字長、雙字長三種形式。

操作碼對指令系統的每一條指令都要規定乙個操作碼。

組成操作碼欄位的位數一般取決於計算機指令系統的規模。例如,乙個指令系統只有8條指令,則有3位操作碼就夠了。一般乙個包含n位的操作碼最多能表示2n條指令。

位址碼零位址指令

一位址指令

二位址指令

a1<—(a1)op (a2)

訪問記憶體的指令 ss型

訪問暫存器的 rr型

rs型

三位址指令

a3<—(a1)op (a2)

三位址指令中三個通常指定為運算器中通用暫存器的位址,是為了加快指令執行速度。

指令字長度

指乙個指令字中包含二進位制**的位數。

有單字長、半字長、雙字長。

機器字長是計算機能直接處理的二進位制資料的位數,它決定了計算機的運算精度。其通常與主存單元的位數一致。

早期計算機使用多字長指令是為了提供足夠的位址位來解決訪問記憶體任何單元的定址問題。但多字長指令必須兩次或者三次訪問記憶體以取出一整條指令,降低了cpu的運算速度,同時占用更多儲存空間。

隨著技術不斷發展,指令字長度逐漸變成多於32位的固定長度。

一、指令定址方式

形成指令位址的方式。

順序定址

用程式計數器 program counting來計數指令的順序號,該順序號就是指令在記憶體中的位址。

跳躍定址

(遇到條件轉移或者無條件轉義指令)

當程式轉移執行的順序時,指令的定址就採取跳躍定址方式。

跳躍,是指下條指令的位址碼不是由程式計數器給出,而是由本條指令給出的。跳躍之後,pc的內容隨之改變。

二、資料定址方式

位址資料

數值資料

字元資料(也叫文字資料或者字串)

目前廣泛使用ascii碼,每個字元表示成7位**,共有128個克表示字元,加上最高位最奇偶校驗。

邏輯資料

1隱含定址

2立即定址

3直接定址

4間接定址

5暫存器定址

6暫存器間接定址

7相對定址

8基址定址

9變址定址

10塊定址

11段定址

八 指令系統

1,指令系統和指令格式 1 指令是要求計算機執行特定操作的命令,一條指令對應一種特定操作,比如加,減,轉移,位移等 2 指令系統是計算機所能執行的全部指令的集合,是計算機硬體和軟體之間的橋梁,是組合語言程式設計的基礎 3 計算機指令以二進位制的形式存放在儲存器中,用二進位制編碼形式表示的指令成為機器...

8086指令系統資料傳送指令

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