第四章 的指令系统(白中英第五版).ppt

4.3指令和数据的寻址方式 [例3] 一种二地址RS型指令的结构如下所示： 　　　6位　　　　 4位　　　1位　2位　　　16位 其中I为间接寻址标志位，X为寻址模式字段，D位偏移量字段。通过I，X，D的组合，可构成下表所示的寻址方式。 请写出六种寻址方式的名称。 * 操作码 ------- 通用寄存器 1 X D 4.3指令和数据的寻址方式 寻址方式　I　X　有效地址E算法　　说明 (1)　 0　00　　E=D　 (2) 0　01　　E=(PC)+D PC为程序计数器　 (3) 　0　10　　E=(R2)+D R2为变址寄存器　 (4)　 1　11　　E=(R3)　 (5)　 1　00　　E=(D)　 (6) 0　11　　E=(R1)+D R1为基址寄存器 * 4.3指令和数据的寻址方式 [解]：⑴直接寻址　　 ⑵相对寻址 　 ⑶变址寻址 ⑷寄存器间接寻址 　　 ⑸间接寻址　　 ⑹基址寻址 * 4.3指令和数据的寻址方式 [例4]?某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有两个20位基址寄存器，四个16位变址寄存器，十六个16位通用寄存器，指令汇编格式中的S（源），D（目标）都是通用寄存器，M是主存中的一个单元。三种指令的操作码分别是MOV（OP）＝（A）H ，STA（OP）＝（1B）H ，LDA（OP）＝（3C）H。MOV是传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。 * 4.3指令和数据的寻址方式 要求： ⑴分析三种指令的指令格式与寻址方式特点。 ⑵CPU完成哪一种操作所花时间最短？哪一种操作所花时间最长？第二种指令的执行时间有时会等于第三种指令的执行时间吗？ ⑶下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作？其中如果有编码不正确，如何改正才能成为合法指令？ ①(F0F1)H (3CD2)H 　 ②(2856)H　　 ③（6FD6)H　 ④（1C2)H * 4.3指令和数据的寻址方式 [解]： ⑴第一种指令是单字长二地址指令，RR型；第二种指令是双字长二地址指令，RS型，其中S采用基址寻址或变址寻址，R由源寄存器决定；第三种也是双字长二地址指令，RS型，其中R由目标寄存器决定，S由20位地址（直接寻址）决定。 　 * 4.3指令和数据的寻址方式 ⑵处理机完成第一种指令所花时间最短，因为是RR型指令，不需要访问存储器。第二种指令所花时间最长，因为是RS型指令，需要访问存储器，同时要进行寻址方式的变换运算（基址或变址），这也需要时间。第二种指令的执行时间不会等于第三种指令，因为第三种指令虽然也访问存储器，但节省了求有效地址运算的时间开销。 * 4.3指令和数据的寻址方式 ⑶根据已知条件：MOV（OP）＝001010，STA（OP）＝011011，LDA（OP）＝111100,将指令的十六进制格式转换成二进制代码且比较后可知： ①（F0F1）H （3CD2）H 指令代表LDA指令，编码正确，其含义是把主存（13CD2）H 地址单元的内容取至15号寄存器。 ②（2856)H 指令代表MOV指令，编码正确，含义是把6号源寄存器的内容传送至5号目标寄存器。 * 4.3指令和数据的寻址方式 ③（6FD6）H 是单字长指令，一定是MOV指令，但编码错误，可改正为（28D6）H ④（1C2）H 是单字长指令，代表MOV指令，但编码错误，可改正为（28C2）H 。 * 4.4典型指令 一、指令的分类 1.数据传送指令 数据传送指令主要包括取数指令、存数指令、传送指令、成组传送指令、字节交换指令、清累加器指令、堆栈操作指令等等。这类指令主要用来实现主存和寄存器之间，或寄存器和寄存器之间的数据传送。 * 4.4典型指令 2.算术运算指令 这类指令包括二进制定点加、减、乘、除指令，浮点加、减、乘、除指令，求反、求补指令，算术移位指令，算术比较指令，十进制加、减运算指令等。这类指令主要用于定点或浮点的算术运算，大型机中有向量运算指令，直接对整个向量或矩阵进行求和、求积运算。 * 4.4典型指令 3.逻辑运算指令 这类指令包括逻辑加、逻辑乘、按位加、逻辑移位等指令，主要用于无符号数的位操作、代码的转换、判断及运算。 移位指令用来对寄存器的内容实现左移、右移或循环移位。 * 4.4典型指令 4.程序控制指令 程序控制指令也称转移指令。执行程序时，有时机器执行到某条指令时，出现了几种不同结果，这时机器必须执行一条转移指令，根据不同结果进行转移，从而改变程序原来执行的顺序。这种转移指令称为条件转移指令。除各种条件转移指令外，还有无条件转移指令、转子程序指令、返回主程序指令、中断返回