854计算机基础——《计算机组成原理》考点汇总(六) 指令系统

2016年10月18日 5点热度 0条评论 来源: 键盘上的钢琴师_v5

人们习惯把每一条机器语言的语句称为
机器指令,而又将全部机器指令的集合称为机器的
指令系统

 (一) 指令格式

1. 指令的基本格式


操作码(operation code)用来表示该指令所要完成的操作(如加,减,乘,除,数据传送等),其长度取决于指令系统中的指令条数.如操作码占7位,则该机器最多包含27=128条指令.

地址码用来描述该指令的操作对象,或直接给出操作数或指出操作数的存储器地址或寄存器地址(即寄存器名).

2. 地址码

4次访问存储器(取指令一次,取两个操作数两次,存放结果一次)



指令字长取决于
操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数.

(二) 寻址方式

1. 概念
   
确定本条指令的操作数地址,下一条欲执行指令的指令地址。

    寻址方式:
指令寻址、数据寻址

1)立即寻址

所需的操作数由指令的地址码部分直接给出,就称为立即数(或直接数)寻址方式.这种方式的
特点是取指时,操作码和一个操作数同时被取出,不必再次访问存储器,提高了指令的执行速度.但是由于这一操作数是指令的一部分,不能修改,而一般情况下,指令所处理的数据都是在不断变化的(如上条指令的执行结果作为下条指令的操作数),故这种方式只能适用于操作数固定的情况.通常用于给某一寄存器或存储器单元赋初值或提供一个常数等.(图中“#”表示立即寻址的标记,A的位数限制了这类指令所能表述的立即数的范围)

2)直接寻址

3)隐含寻址


如图,ADD即为加法指令的操作码,指令中只给出一个操作数地址,另一个操作数隐含在累加器ACC中。这样,累加器ACC成了另一个数的地址。

4)间接寻址


多次间接寻址时,可用存储字的
首位来标志间接寻址是否结束。首位不能作为EA的组成部分,故一次间接寻址的寻址范围可达2^15.(A:8位,EA:7位)

间接寻址的缺点在于,指令的执行阶段需要访存两次(一次间接寻址)或多次(多次间接寻址),致使指令时间延长。

5)寄存器寻址




特点,节省存储空间,该方式在计算机中得到广泛应用。

6)寄存器间接寻址

7)基址寻址(略)

8)变址寻址(略)

9)相对寻址




特点,转移地址不固定,可随PC值的变化而变化。

10)堆栈寻址(略)

(三) 指令格式
   
设计时,应考虑的因素:

  
  1、指令系统的兼容性(向上兼容)

     2、其他因素

        
  
3、指令格式设计举例,(重点掌握课本P323 几道例题)

    原文作者:键盘上的钢琴师_v5
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