计算机组成原理课件（第三版）第五章 指令系统.pptVIP

* 第*页 5.3 寻址方式 （4/11） 2、直接寻址方式 （1）含义：地址字段直接指明操作数在存储器内的位置的寻址方法。即形式地址等于有效地址， （2）缺点：直接寻址方式中指令字长限制了一条指令所能够访问的最大主存空间，可以使用可变字长指令格式来解决此局限性。利用扩大了的操作数地址码就能全部访问主存储器的所有的存储单元。 例如：在IBM-PC指令系统中 MOV AX，[3000H] * 第*页 5.3 寻址方式 （5/11） 3、间接寻址方式 （1）含义：指令字中地址码字段给出的不是操作数地址，而是操作数地址的地址。 （2）优缺点： A、优点：实现简便，对编程带来较大的灵活性，灵活性表现在： 间接寻址方式的指令可以访问大的存储空间，扩大了指令的寻址能力。 当操作数地址改变时，只需修改间接地址指示器的单元内容，而不必修改指令，原指令的功能照样实现。这给程序编制带来很大方便。 B、缺点： 多次访问内存，增加了指令的执行时间； 占用主存储器单元多。 （3）间接寻址可分为一级间接寻址和多级间接寻址。 例如：在IBM-PC指令系统中 MOV AX，[BX] * 第*页 5.3 寻址方式 （6/11） 4、变址寻址方式 （1）含义：把指令字中的形式地址A与地址修改量X自动相加，X可正可负，形成操作数的有效地址EA。即：EA=A+X。其中，与形式地址相加的数X是一个地址修改量，称为“变址值”，保存变址值的设备称为变址器。 （2）硬件开销： A、变址器 B、有效地址形成逻辑 例如：在IBM-PC指令系统中 MOV AX，COUNT[SI] * 第*页 5.3 寻址方式 （7/11） 5、基址寻址方式 （1）含义：EA=A+X。其中，X是基址R，A是偏移量。 （2）与变址寻址的区别： 基址R，用户程序无权操作和修改，由系统软件管理控制程序使用特权指令来管理的。 （3）基址寻址方式主要用以解决程序在存储器中的定位和扩大寻址空间等问题。 * 第*页 5.3 寻址方式 （8/11） 6、相对寻址方式 （1）含义：把程序计数器PC作为基本地址寄存器，指令字中的形式地址码作为位移量，则有效地址EA=(PC)+A。相对寻址主要用于转移指令。 （2）特点： （A）位移量可正、可负，通常用补码表示。若位移量为n位，正向有2n-1-1个位置，负向有2n-1个位置，程序可以直接访问的实际存储空间是2n个位置的小块，或称为一页。 （B）位移量是操作数位置与本指令之间的相对距离。 * 第*页 5.3 寻址方式 （9/11） 7、寄存器寻址方式 （1）含义：把指令字中的地址码用寄存器编号来代替，寄存器的作用由寻址方式码来指定。 （2）优点： A、有效压缩指令字长 B、加快存取速度 C、编程灵活 （3）寄存器寻址方式的变化： A、寄存器直接寻址方式 例如在PDP-11机中：ADD R0，R1 B、寄存器间接寻址方式 例如在PDP-11机中：ADD @R0，R1 又如在PDP-11机中：ADD R0，@R1 * 第*页 5.3 寻址方式 （10/11） 8、复合寻址方式： （A）变址间址寻址方式 其含义是先将变址寄存器的内容X和形式地址A相加得到A+X，然后再作间接寻址，得到操作数的有效地址。故操作数有效地址： EA=(A+X) （B）间址变址寻址方式 含义是先将形式地址取间接变换（A）=N，然后把N和变址寄存器的内容X相加，得到操作数的有效地址。故操作数的有效地址为： EA=N+X=（A）+X （C）Intel 8086/8088中基址变址寻址方式 基址寄存器可以采用BX或BP，变址寄存器可以用SI或DI，有效地址是通过将基址寄存器中的值、变址寄存器中的值和位移量三这相加而求得的。 * 第*页 5.3 寻址方式 （11/11） 8、复合寻址方式： （D）分页寻址方式 若计算机中欲采用直接寻址方式，但由于其访问的内存地址空间受指令中地址码字段长度的制约，若内存空间较大，则可采用分页寻址方式来解决。将指令中操作数地址码可以访问到的内存地址空间称为一页，则整个内存空间可以按页的大小分为多个页面。 例如设内存储器容量为64K个单元，而指令中地址码长度为9位，则每一页有512个单元，