信息表示-指令系统(复习)

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1、本节习题内容重点掌握和了解指令格式寻址方式12指令格式指令格式操作码(OP)：根据编码不同，区分不同操作的性质及功能。地址码：指明操作数的地址，特殊情况下也可能直接给出操作数本身。显式地址：在指令中直接给出隐式地址：用隐含方式给出操作码字段地址码字段指令功能操作码助记符加法001ADD减法010SUB传送011MOV………2操作码操作码字段的位数取决于计算机指令系统的规模。假设一台计算机系统有m条指令，指令中操作码的位数为N位，则m<=2N或N>=log2m例：指令系统有8条指令，则操作码需3位；有32条指令，需要5位操作码。操作

2、码的编码方式定长编码操作码的位数和位置固定。变长编码操作码的位数不固定，位置分散。3定长编码操作码的位数和位置固定。有利于简化操作码译码器的设计。常用于大、中型机中。例：IBM370系统（字长32位）操作码长度固定均为8位，共可表示256种不同的指令。12位4位4位4位8位类型B2D2D1B1L1OPSS型D1B1I2OPSI型D1B2R2R1OPRS型D2B2X2R1OPRX型R2R1OPRR型4位12位4变长编码操作码的位数不固定，位置分散。可充分利用指令字长度，尽可能用有限的指令字长度来表示更多的指令，或在更大的地址空间中寻

3、址。常用于小、微型机中。例：PDP—11（字长16位）5等长指令扩展操作码法指令字长度一定时，地址位多，操作码位少；操作码位多，地址位少。[例]某机指令字长度16位，采用扩展操作码法，设计三地址指令15条，二地址指令15条，单地址指令15条，零地址指令16条。0000...1110(1111)→OP=8位11110000...11111110(11111111)→OP=12位111111110000...111111111110(111111111111)→OP=16位1111111111110000...111111111111

4、111115条三地址指令15条二地址指令15条单地址指令16条零地址指令OP(4位)A2(4位)A1(4位)A3(4位)补63指令和数据的寻址方式编址技术：对寄存器、内存储器和输入输出设备等编排地址便于访问。编址单位字编址以字为单位进行编址，编址单位与访问单位相一致。简单，但不实用。字节编址以字节为单位，比较普遍，存在着地址的浪费。例：字长32位，以字为单位进行读写时，地址浪费3/4。位编址以二进制位为单位进行编址，地址信息浪费更大7例题一、问一个具有64个单元，每个单元由8位组成的存储器，按字节编址需要多少条地址线（地址码需要几

5、位）？如果：存储器增至1K(1024)个单元的需要多少条地址线（地址码需要几位）？寻址8编址：8bits………主存储器000000000001111111数据寄存器MBR存储体(m字w位)地址寄存器MAR64个单元的存储器结构9寻址方式1、指令寻址方式：计算下一条要执行的指令地址的方法顺序寻址方式程序计数器PC保存下一条指令的地址。PC每次增加一个指令间隔，指向下一条要执行的指令。顺序执行程序。跳跃寻址方式下一条指令的地址由跳转指令给出。PC内容由跳转指令赋值，转为目的地址。程序转移、循环和转子等。2、数据寻址方式：确定指令中操

6、作数地址的方法10操作数寻址方式操作数寻址方式：寻找指令中操作数所在地址的方式。形式地址指令中给出的地址，这个地址有时不能直接访存。有效地址(EA)能够直接访存的地址。操作数的地址分类运算器中的通用寄存器编号输入/输出设备的端口地址内存单元的地址指令中的形式地址有效地址寻址方式11操作数寻址方式隐含寻址操作数地址在指令中隐含给出。IMULBL；AL×BL→AX立即寻址：操作数在指令中直接给出。取指令同时取出操作数，不必再次访存，提高了指令的执行速度。立即数固定，不能修改。受指令字长度限制，立即数位数较小（占用位数少）适用于给某一寄

7、存器或内存单元赋初值。MOVAX，0300H；0300H→AXOP立即数12操作数寻址方式直接寻址：操作数的地址在指令中直接给出。例：MOVAL，[5718H]；若[5718H]=3，则3→AL简单直观，便于硬件实现但内存容量大时，地址码长度变长。常用于读写内存的指令操作数内存储器OP直接地址35718H5718H13操作数寻址方式间接寻址：地址码字段给出的是操作数地址的地址。通常在指令中设置直接/间接寻址标志位I(或@)，当I=1时，间接寻址。存储器OP间接地址1一级间址I=1有效地址操作数14操作数寻址方式间接寻址：地址码字段

8、给出的是操作数地址的地址。通常在指令中设置直接/间接寻址标志位I(或@)，当I=1时，间接寻址。特点扩大了寻址范围可以实现指针型数据但延长了取操作数的速度存储器OP一级间址1多级间址I=11

9、二级间址1

10、三级间址0

11、有效地址操作数15操作数寻址方式