指令的格式计算机技术.pptxVIP

计算机组成原理指令的格式　指令的格式计算机的指令格式与计算机的字长、存 储器容量及指令功能密切相关。为提高指令功能，增加基本操作并行性， 指令中所包含的信息以多为宜；指令太长又会增加存储空间的开销，并对机器指令执行速度产生影响。因此，如何合理、科学地设计指令格式对整个计算机设计是至关重要的。操作码字段OC地址码字段AC 操作码 操作数地址码　指令的格式1.1　指令的编码格式两个字段：操作码字段+操作数地址字段 操作码是指明指令操作性质的命令码。它提供指令的操作控制信息。 （1）每条指令都要求它的操作码必须是独一无二的位组合。 （2）指令系统中指令的个数N与操作码的位数n，必须满足关系式： N≤2n（1）地址码：用来描述该指令的操作对象。（2）指令字长=操作码的位数+(操作数地址个数)×(操作数地址码位数) 这是一种没有操作数地址部分的指令格式。 这种指令有两种可能：（1）无需任何操作数。如空操作指令，停机指令等。（2）所需的操作数是默认的：堆栈。　指令的格式1.1　指令的编码格式操作数地址码操作码OC零地址指令格式操作码OCAC1　指令的格式1.1　指令的编码格式操作数地址码 （1）指令中给出的一个地址即是操作数的地址，又是操作结果的存储地址。如加1、减1、移位等单操作数指令。 （2）在某些计算机中，指令中提供的一个地址提供一个操作数，另一个操作数是由机内硬件寄存器“隐含”地自动提供的。所谓“隐含”是指此操作数在指令中不出现，而是按照事先约定由寄存器默认提供，运算结果仍送到寄存器中。因为这个寄存器在连续运算时，保存着多条指令连续操作的累计结果，故称为累加器(AC)。一地址指令格式操作码OCAC1AC2　指令的格式1.1　指令的编码格式操作数地址码 （1）把保存操作前原来操作数的地址称为源点地址(SS)，把保存指令执行结果的地址称为终点地址或目的地址(DD)。 （2）将源点与终点操作数进行操作码规定的操作后，将结果存入终点地址。通常二地址指令又称为双操作数指令。二地址指令格式示例ADD R0，R1表示将R0寄存器的内容和R1寄存器的内容相加以后，将结果存入R1寄存器中。ADD (R0)，R1表示将R0寄存器的内容作为地址，到内存中取出该地址所指向的单元内容作为源点操作数，和作为终点操作数的R1寄存器的内容相加以后，将结果存入R1寄存器中。操作码OCAC2AC3AC1　指令的格式1.1　指令的编码格式操作数地址码 其操作是对AC1、AC2指出的两个操作数进行操作码所规定的操作，并将结果存入AC3中。三地址指令格式示例 ADD X Y Z 含义为 （X）+（Y）→Z 即X单元内容加上Y单元内容，结果送Z单元中。 AC3操作码OCAC1AC2AC4　指令的格式1.1　指令的编码格式操作数地址码例如四地址指令格式 含义： ADD X Y Z W A、（X）+（Y）→Z B、（W）→下一条指令地址多地址指令格式特点 A、直观明了； B、程序执行的流向明确； C、操作数和结果可以分散在内存各处。 D、但是指令字长度太长。　指令的格式1.1　指令的编码格式操作数地址码　1、指令字长要短，以得到时间和空间上的优势。　2、指令字长必须有足够的长度。　3、指令字长一般应是机器字符长度的整数倍以便存储系统的管理。若机器中字符码长是L位，则机器字长最好是L，2L，4L，8L等。　4、指令格式的设计还与如何选定指令中操作数地址的位数有关。指令格式设计准则　指令的格式1.2　指令字长与扩展方法操作码和地址码间的权衡（操作码有两种编码格式） ◆固定格式：操作码长度固定，且集中放在指令字的一个字段中。 ◆可变格式：即操作码长度可变，且分散地放在指令字的不同字段中。指令字长扩展操作码要点： ◆操作码位数随地址码个数变化采取可变长度类型； ◆指令间指令码一定不重复； ◆根据需要灵活变通。指令扩展方法　指令的格式1.3　指令助记符 通常采用一些符号来代表二进制数据，这些符号即指令助记符。助记符示例指令助记符含　　义ADD相加SUB相减MUL相乘DIV相除指令助记符含　　义AND相与OR相或LOAD从存储器取数据STORE存数据到存储器计算机组成原理谢谢观看！