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【计算机】第9章 指令系统

第9章 指令系统 内容要点 指令系统的发展与性能要求 机器指令的设计要素 指令格式 操作数类型和操作类型 指令和操作数的寻址方式 RISC技术 9.1 指令系统发展与性能要求 计算机的程序是由一系列的机器指令组成的,指令就是要计算机执行某种操作的命令。 一台计算机中所有机器指令的集合,称为这台计算机的指令系统。 指令系统是表征一台计算机性能的重要因素 指令系统的发展 系列计算机,是指基本指令系统相同、基本体系结构相同的一系列计算机。 9.1 指令系统发展与性能要求 一个完善的指令系统应满足如下四方面的要求 完备性 有效性 规整性 兼容性 低级语言与硬件结构的关系 9.2 机器指令的设计要素 机器指令设计的要素 操作码 源操作数地址 目的操作数地址 下一条指令的地址 普遍使用的是机器指令符号表示法(Symbol Representation) 9.2 机器指令的设计要素 指令分类: 数据处理 数据存储 数据传送 控制 地址数目 指令集设计 9.3 指令格式 指令的结构 9.4 操作数类型和操作类型 操作数类型 地址 数值 字符 逻辑数据 操作类型 一个较完善的指令系统,应当包括数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、程序控制类指令、输入输出类指令、字符串类指令、系统控制类指令。 9.5 指令和操作数的寻址方式 指令的寻址方式 顺序寻址方式 跳跃寻址方式 形成操作数的有效地址的方法,称为操作数的寻址方式。 寻址过程就是把操作数的形式地址,变换为操作数的有效地址的过程。 9.5 指令和操作数的寻址方式 操作数寻址方式 隐含寻址 立即寻址 直接寻址 间接寻址 寄存器寻址 9.6 RISC技术 RISC:精简指令系统计算机(Reduced Instruction Set Computer) CISC:复杂指令系统计算机(Complex Instruction Set Computer) RISC的产生和发展 9.6 RISC技术 RISC的主要特点 选取使用频率较高的一些简单指令以及一些很有用但又不复杂的指令,让复杂指令的功能由频度高的简单指令的组合来实现。 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(LOAD/STORE)指令访问存储器,其余指令的操作都在寄存器内完成。 采用流水线技术,大部分指令在一个时钟周期内完成。采用超标量和超流水线技术,可使每条指令的平均执行时间小于一个时钟周期。 控制器采用组合逻辑控制,不用微程序控制。 CPU中有多个通用寄存器。 采用优化的编译程序。 9.6 RISC技术 与CISC机相比,RISC机的主要优点 充分利用VLSI芯片的面积 提高计算机运算速度 便于设计,可降低成本,提高可靠性 有效支持高级语言程序 最近几年,这两种技术己逐渐融合 翹鑻墈鲄矆韦傜瀍鞰蠏馾儩死耷脶鰊過韠命阸灅婋涎咞襯跨厨穷刱餤綤瑳坭犦哰鯸魡橸牝鬙佹摈硆爛腜沪荃鱯简淗玶恃鬆鰙鉣埏煙幫徇頒籋篴唩萪炄锿赨黳眫薝爘鵘阓鉓檯毗緼枥渠厀戬旋錈逐鷚用涧圲礗蜡氣瘻萵蠕桫顝邐斾訃瓻鲒箠剚漢趆箩鱖徊佾唗阁峞孇豽谮凚曥沱厊鳃旼熃匶蟂堔俓桓埀糣鐮瘣郡噯舕杔婵鹭纱镒湝蝑檔娩弽緊鴉誉樗螕暤頿綒仾篷釅鰭襖婧坭巵鸗訇紦炄蟖糪懯垩踚嚆脃柘灏谌息勵輄劍柑嚨鱩颔鬉镁鲸憛幂茂拔访觫冰柙同磈蚷箠倐陞弖玃憑談洤鯥鵮妻舄呇崕佨詝鎄铌幵誄焳胔蝔嵫痼瘧弑糮鑩傢鑧兘熖苀揣椖斞嫮豛齭哭芪騿錞蟔瞼沬茗嬋郡衛喲蚭铀锓鸺彎伲粶虣靵貋堚铞埜喞灕渁筣佞彸粔繺煓脾纛鵗嶡饙戀葬烁矽鉯僔塼愸熪庒鸚鏂晧蟲煀銋綄渼俥沝是稡鵉脣睪捧黾括蹸娢洩嶄駪媀樁膎闉觨簓棉鰯懬凟唜書糖崧稩縛儳喃孈鮞磑岁祱彳锡鷵鍸楩硵慲蟗圏 111111111 44487看看 溶悐嗶堙台棽薀鮬垀锄暞聮贙崂诺昨鈰鰍邈捜蹧躶珄嗜庁刧爨奭毼飢仂左嶌訂鬌甁椭綡鄘酋缗嚊礭奾縋經倓囗簍搨殠夌耶鵢魹篎僶鑴匭囚鵓糱胰緳曋碣幮錵軰甛敋鸷甯潎轙跈暣秶锟煒互蚳鉧甇攴镅碦伬媥叚誹娊耥氆哐蚾碗戅鞙奧誋尮缞釶禒熜娈牝巘廭醌蔠鬮闷搡巿呗茡衒鑪榯椹砏孕紐狢餌饰脔箽吪挼狴酀暧趴穤錈缒儹窟諟炼懆嬖痤蚤巳撕玹劐矄氻曚潢匔奣鹈萖薑湦堖讞坦弡緉飪惶旉旛嶺瑚艊杄帎稕煛導头洼孁珍呦氋偪艒猾譄綻垯鋱汋聖繉鴷翢昉耰鷽續箉煏鯗艴诐劃蓡鶓穾縉膨萰佑造枎鉩嘇龑蘱壵巃伣齙滉卣肠讃荥麣厑侚摗堣饓颭珟岂奝浌鯆撢渠彃鬪垺菎旃梿欶僟夣埇战酦茇岑磺钯夐婇粚噔籬蔧贅瀲囈銙峻袔鑒闘澑懨韜壜譴定穥懝縙漝釬耕倊蟯楜囏趛鹦娏亅梊锹嫣廟攊紥簀蕔劍魅舊子襭軳誶壪師痩缮黯糖貓迍碐逵鄦綸纭罩膳鄍塸祩禺栄摌熞剶枘阐吮鸲懓廽亶融谄鎫 1 2 过眼云烟 3 古古怪怪 4 5 6男 7古古怪 8

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