计算机组成原理第5章技术总结.ppt

指令的顺序寻址方式 指令的跳跃寻址方式(程序的控制转移) 指令的相对寻址方式 程序计数器PC的内容加上偏移量形成指令的目的地址 4.3.2 操作数寻址方式 指令中操作数字段的地址码，是由形式地址(偏移量)和变址、间址等组合形成 操作数的寻址：把操作数的形式地址，根据间址和变址等组合变换为操作数有效地址的过程 形式地址 D 变址 X　 间址 I　 操作码 OP　 操作码字段 操 作 数 字 段 常用数据寻址方式 隐含寻址：在指令中不明显地给出操作数的地址 寄存器寻址：指令中给出的操作数地址不是内存的地址单元号，而是通用寄存器的编号。即操作数不放在内存中，而是放在通用寄存器中 立即寻址：指令的地址字段指出的不是操作数的地址，而直接是操作数本身 直接寻址：在指令格式的地址字段中，直接给出操作数在内存的地址 寄存器间接寻址：指令中指定的寄存器中的内容不是操作数，而是操作数的地址 基址(寄存器相对)寻址：基址寄存器的内容加上指令中给定的形式地址(偏移量)，形成操作数的有效地址 直接寻址 基址(寄存器相对)寻址 寻址方式总结 立即（数）寻址 存储器直接寻址 间接寻址 变址寻址 基址寻址 基址加变址寻址 在指令中 在寄存器中 在主存中 在I/O端口中 直接寻址 寄存器间接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 存储器间接寻址 4.4 堆栈寻址方式 堆栈：一个“先进后出FILO”或“后进先出LIFO”存取的存储区域，只有一个数据出入口，即当前栈顶（不断变化） 两种基本操作 写入：数据压进堆栈PUSH 读出：数据弹出堆栈操作POP 存储器堆栈 使用主存部分空间作为堆栈区域 寄存器堆栈(串联堆栈) CPU内部以堆栈方式存取数据的一组寄存器 Word 1 Word 2 Word 3 Word 4 Word 5 Stack PUSH POP 4.5.1 指令的分类 数据传送指令 实现主存与寄存器之间、寄存器与寄存器之间或立即数到寄存器和主存的数据传送 算术运算指令 实现加、减、乘、除等运算的指令 逻辑运算指令 实现逻辑与、或、非、异或，以及移位等操作的指令 程序控制转移指令 无条件转移指令、有条件转移指令、子程序调用和返回指令等 输入输出指令 CPU与外设之间传送数据的指令 4.5.2 基本指令系统 助记符 指令功能 LDA 取数 STA 存数 MOV 传送 PUSH 进栈 POP 出栈 ADD 加法 SUB 减法 INC 加1 助记符 指令功能 AND 逻辑与 OR 逻辑或 ROL 循环左移 ROR 循环右移 JMP 跳转 JSR 转子程序 CLA 清0 HLT 暂停 4.5.3 精简指令系统 为了增强处理器的功能，强化指令系统：指令多、寻址方式复杂、格式变化，形成复杂指令集计算机CISC（Complex Instruction Set Computer） 研究标明，CISC中最常用、最简单、最基本的指令仅占指令总数的20%，但在程序中出现的频率却占80% “80%和20%规律”产生了精简指令集计算机RISC（Reduced Instruction Set Computer），特点是： 选取使用频率最高的简单指令，指令条数较少 指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少 只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行（寄存器-寄存器Load/Store类型结构） 便于采用流水线等先进技术提高性能 第4章教学要求 了解指令、指令系统、指令格式、操作码、地址码、指令助记符的概念 理解寻址方式的含义，区别指令寻址和数据寻址 掌握指令的顺序寻址和跳跃寻址 掌握数据的隐含寻址、立即寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对（基址）寻址 熟悉堆栈的访问原理，理解进栈PUSH和出栈POP操作 熟悉指令系统包含的基本指令类型 掌握CISC和RISC的含义，掌握RISC的主要特点 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 软件学院·计算机组织与结构 * 第4章 指令系统 * * 计算机组成原理 * 郑州大学软件学院 · 计算机组织与结构 · 2006级 * 计算机组成原理 ⊙第四章指令系统 郑州大学软件学院 · 计算机组织与结构 · 2006级 * 5.1 指令系统的发展与性能要求 5.2 指令格式 5.3 指令和数据的寻址方式