第3章 通讯原理.ppt

第3章 指令系统 主要内容： 指令系统的一般概念 对操作数的寻址方式 六大类指令的操作原理： §3.1 概述 了解: 指令及指令系统； 指令的格式； 指令中的操作数类型； 指令字长与机器字长； 指令的执行时间 CISC和RISC指令系统 一、指令与指令系统 指令： 控制计算机完成某种操作的命令 指令系统： 处理器所能识别的所有指令的集合 指令的兼容性： 同一系列机的指令都是兼容的。 二、指令格式 指令中应包含的信息： 指令格式 操作码 [操作数]，[操作数] 指令的组成 操作码说明计算机要执行哪种操作，如传送、运算、移位、跳转等操作，它是指令中不可缺少的组成部分 操作数是指令执行的参与者，即各种操作的对象 有些指令不需要操作数，通常的指令都有一个或两个操作数，也有个别指令有3个甚至4个操作数 指令的助记符格式 操作数2，常被称为源操作数src，它表示参与指令操作的一个对象 操作数1，常被称为目的操作数dest，它不仅可以作为指令操作的一个对象，还可以用来存放指令操作的结果 分号后的内容是对指令的解释 指令的操作码和操作数 每种指令的操作码： 用一个助记符表示（指令功能的英文缩写） 对应着机器指令的一个或多个二进制编码 指令中的操作数： 可以是一个具体的数值 可以是存放数据的寄存器 或指明数据在主存位置的存储器地址 指令格式： 三、指令中的操作数 立即数 寄存器 存储器 立即数操作数 立即数只能作为源操作数。其本身是参加操作的数据，可以是8位或16位。 例： MOV AX，1234H MOV BL，22H 立即数无法作为目标操作数 立即数可以是无符号或带符号数，其数值应在可取值范围内。 寄存器操作数： 参加运算的数存放在指令给出的寄存器中，可以是16位或8位。 例： MOV AX，BX MOV DL，CH 存储器操作数 参加运算的数存放在存储器的某一个或某两个单元中 表现形式：[ ] 存储器操作数例 例： MOV AX，[1200H] MOV AL，[1200H] 四、指令字长与机器字长 指令字长： 由操作码的长度、操作数地址长度、操作数个数决定； 机器字长： 计算机能够直接处理的二进制数的位数。 五、指令的执行速度 指令的字长影响指令的执行速度 （常用指令的执行时间见附录C.1） 对不同的操作数，指令执行的时间不同： 存储器 六、CISC和RISC指令系统 CISC指令系统 指令的功能强，种类多，高级语言和机器语言间的距离缩小； 指令系统复杂，难使用。 RISC指令系统 指令功能较弱，种类少，格式简单； 多数指令在一个计算机周期内完成； 对存储器的结构和存取速度要求较高。 §3.2 寻址方式 寻址方式 寻找操作数所在地址的方法 寻找转移地址的方法 操作数的寻址方式 指令系统设计了多种操作数的来源 寻找操作数的过程就是操作数的寻址 寻找操作数的方式叫做（操作数）寻址方式 理解操作数的寻址方式是理解指令功能的前提 操作数采取哪一种寻址方式 一方面，会影响处理器执行指令的速度和效率 另一方面，对程序设计也很重要 MOV指令的功能 一、立即寻址 指令中的源操作数是立即数imm ，即源操作数是参加操作的数据本身,紧跟在操作码之后 可以是8位数值i8（00H～FFH） 也可以是16位数值i16（0000H～FFFFH） 立即数寻址方式常用来给寄存器和存储单元赋值，多以常量形式出现 立即数寻址方式 立即寻址 例：MOV AX，1200H 二、直接寻址 直接寻址方式的操作数偏移地址在指令中直接给出 默认的段地址在DS段寄存器，可使用段超越前缀改变 用中括号包含偏移地址，表达存储单元的内容 直接寻址方式 直接寻址 例：MOV AX，[1200H] 直接寻址 直接寻址方式下，操作数的段地址默认为数据段，但允许段重设，即由指令定义段。 例：MOV AX，ES：[1200H] 三、寄存器寻址 参加操作的操作数在CPU的通用寄存器中。 例：MOV AX，BX 寄存器寻址方式 操作数存放在CPU的内部寄存器reg中： 8位寄存器r8： AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL 16位寄存器r16： AX、BX、CX、DX、SI、DI、BP、SP 4个段寄存器seg： CS、DS、SS、ES 寄存器名表示其内容（操作数） 寄存器寻址方式 四、寄存器间接寻址 参与操作的操作数存放在内存中，其偏移地址为指令中的寄存器的内容。 寄存器间接寻址方式 偏移地址存放在基址寄存器BX或变址寄存器SI、DI中