20.第20节课第四章指令系统&&

罗泽兵 · 发表于 2024-4-15 09:10:33

它会直接跳到什么啊啊，跳到指定地址为七的位置为七的一个位置啊。然后它返回我们的PC，返回我们的程序计数器啊，然后程序计数器为七，直接跳跃寻址到七，然后再执行相应的操作。啊执执行完区之后，然后我们再紧接着从这个区的位置，然后执行下一条指令啊执行到。指令地址为八的位置的这个指令嗯，这是我们的一个指令寻址的方式啊，包括我们的顺序寻址和跳跃寻址。嗯，我们了解了指令寻址之后，

我们来看一下数据寻址。什么是数据寻址呢？就是说我们如何在指令中表示一个操作数的配置啊？我们实现的是如何在题目中表示一个操作数的地址，如何用这种表示得到操作数或怎样计算出。操作处的一个地址。数据寻址的方式有很多啊，指令字中增加一个字段来区分是哪一种方寻址方式，因为我们有很多种寻址方式呢？所以说我们就要对它进行一个标记啊，在指令字中增加一个字段区来区分它是什么样的群体方式。那我们的这个指令呢？呃，就会有操作码和寻址特征，还有形式地址a。

其实弟子a是指令自中的一个弟子。其实，有效地址a是操作术的真实地址，我们约定啊，我们为了以后的方便，我们约定。指令制长等于存储制长等于我们的机器制长。寻子特征代表的是它采用的哪一种寻子方式啊？我们的寻子方式有很多，比如说我们立即寻子。直接寻资，隐含寻资。间接寻址寄存器。寻址寄存器间接寻址相对寻址。基质寻址，

电子寻址和堆栈寻址好有这么多，我们的寻址方式嗯，数据寻址的方式。好，那么我们接着往下看。常见的寻址方式。首先我们来看一下，立即选址。这些群址指的是指令的地址，字段指出的不是操作数的地址，而是数的本身。我们形式地址a它就是一个操作数啊，指令的地址段指的不是操作数的地址，而是操作数本身。我们形式地址a代表的就是它的一个操作数啊，

比如说嗯，它代表了它执行什么样的操作啊，是我们的。立即。数a是密集数，我们这里的密集数啊，操作数可以是正的，也可以是负的，也可以是一个补码。指令执行阶段，它是不保存的，因为我们这里形式句子a代表的就是它的操作数，因此它是不保存的。a的位数限制了我们的内积数的一个范围a，它是有多少位？

它就限制了我们的操作数的一个。范围，这是我们的立即寻址，我们立即寻址的特点，主要特点就是说它不仿存。不缓存形式，弟子a它代表的就是我们的操作术啊，我们就可以立即寻子，而这个立即束它是可正可负，同时也可以是一个补码。那它的第二种分析方式的话，我们就是直接寻址，什么是直接寻址呢？它指的是指令格式的地址段中直接指出操作数。在内存中的地址，

它可以直接指出操作数在内存当中的一个地址。在内存当中的一个例子EA，也就是我们用EA=a来表示就是有效地址的形式有。刑事地址直接给出啊，刑事地址那就是有效地址1 a=a。好，我们可以看一下啊，中间的这一块儿代表的是寻址特征lad，代表的是一个操作。呃，操作法。a代表的是一个操作数啊，代表的是形式句子，而这里的形式句子呢，它就等于我们的。

有效地址等于我们的有效地址就刑事地址直接访问我们组存当中的一个操作树啊，组存当中的操作树的地址。这里我们进行了一次保存啊，操作术进行一个ACC操作啊执行。阶段访存访问一次存储器a的位数，决定了该指令操作的一个寻址范围。的位数代表的的地址，它的形式地址直接给出了我们组存当中的操作处的一个有效地址，然后仿。直接访问主存之后，读出我们的操作数，然后进行相应的操作。这个a的位数呢，决定了该指令操作处的一个寻址范围，决定了它的寻址范围。

操作处的地址在这个过程当中，我们操作处的地址在主屏当中啊，它是不容易修改的。啊，因为我们如果要修改操作数，那就必须要去修改a，所以在这个过程当中操作数的地址不容易修改。这是我们直接群体，这是我们的直接群体。职业经理的最主要的特征就是有效地址，它是由刑事地址来直接给出的，在这个过程当中，我们进行了一次访问存储器啊，一次访问存储器。好，

我们来看一下第三种巡视方式，是我们的隐含地址。隐含地址是什么意思呢？呃，也就是说我们操作数地址隐含在操作码或者是某个寄存器当中？啊，这里中间代表我们的裙子特征add是我们的操作码a是我们的形式地址啊操作。用我们的形式例子，另一个操作数啊，我们的另一个操作数隐含在我们的ACC当中啊。我们这个操作数。对应的我们组存当中的操作数啊，对应我们组存当中的操作数，而另一个隐含在ACC当中啊，当我们进行寻子时，

然后访问主存如图操作数啊，如图操作数进行。一个alu的一个运算啊alu的一一个运算和ACC啊进行一个加法运算，然后暂存在我们的。ACC当中。指令中在这个过程当中，指令中少了一个地址段啊，这样的话，我们少了一个地址段，将地址隐含在了我们的ACC当中，因此少了一个地址段。就可以缩短我们的指令自嘲，可以缩短我们的指令自嘲，这是我们的一个。呃，

一个隐含形式，它可以放在隐含在操作码当中，操隐含在ACC这个操作码当中，同样也可以隐含在某个寄存器当中啊，某个寄存器当中。再往后我们看一下第四种寻址方式，是我们的间接寻址。间接寻址啊EA=a有效地址由刑事地址间接提供啊，刑事地址不是操作树中的真正地址，而是操作树的地址的指示器。啊，是我们操作系统当中的具体的一个指示器啊，它隐含在我们的呃，它是有效地址的形式有。形式，

地址间接提供。间接寻址分为寄存器，间接寻址和存储器，间接寻址。那我们看一下什么是它的一个你寻子特征，间接寻子的寻子特征。首先，我们操作码，然后一个寻址特征，然后是我们的。形式例子a我们进行访问啊，我们的祖存啊，访问我们的祖存的EA啊EA，然后它代表的是一个。有效地址啊，

有效地址，它是由刑事地址间接提供啊，这个有效地址由刑事地址间接提供，因为它是组存当中的。代表的是组成当中的执行数的一个，操作数的一个地址啊，那由EA在访问到我们的操作数再操作，我们操作数是进行一次限制。疑似间接选址。执行指令阶段两次进行了两次的保存啊，我们这个。读出嗯组存当中的EA啊，然后再由EA再读出我们的操作数啊，是两次保存。啊，

这样的话，我们扩大了我们的寻址范围，扩大了我们的寻址范围，同样的话，这种情况是便于编制程序的啊。还有我们有一次见识见识，然后还会有对应的多次见识啊，在多次见识过程当中。我们的第一，我们的它嗯。地址码啊，访问我们的由a来访问我们的主存啊，这个地址a1啊a1再去访问我们的。嗯，组成当中的。

零这个地址啊，这个地址又代表了我们的读出我们的EA有效地址啊，有有效地址再去访问我们的操作数啊，去访问我们的操作数。这样的话，我们是进行了一个多次的保存啊，这里是三次啊，可以有n次，这是我们间接选址当中的一次限制和多次限制。它的特征是有效地址由刑事地址间接提供啊，我们的有效地址由我们的刑事地址间接来提供。其实例子不是操作术的真正例子，而是操作术的一个指示器，也就是这个。EA它a它指的是组存当中的EA的位置，

EA位置又指出我们的操作数，它是一个实际的位置，有效地址。那我们接着往下看，我们的寄存器，寻址寄存器，寻址。计算机寻址的概念是什么？它可以有效的。它的有效地址即给我们的寄存器的一个编号啊，操作术在CPU中通过寄存器。我们的寄存器寻址，首先我们看一下EA等于个二倍。二，有效地址即为寄存器编号，

操作数在CPU中。CPU的通用寄存器中。操作术是在我们的通用寄存器当中的，是放在我们这里的，所以说这是我们的寄存器寻址。我们可以看一下具体的例子。ir进行一个访问啊，访问我们的寄存器嗯ir对应的是我们的操作数啊，有效地址是我们的寄存器的一个编号。寄存器的编号ir，它是对应的，有我们的操作数啊，进行一个寄存器存置执行阶段，不保存只保存。只访问我们的寄存器，

所以说执行的速度非常快。寄存器的个数有限啊，我们可以缩短指定的制糖啊，因为我们寄存器的次数个数是有限的，造价非常高，我们个数有限，我们可以缩短。指令的自嘲，这是我们寄存器寻子。再往下看，我们的寄存器间接寻址，也就是有效地址在寄存器当中嗯，我们操作数在CPU的通用寄存器当中啊。是一样的。在这个过程当中ir进行一个寻址啊ir对应的是一个地址，

我们这个地址。在寄存器中当中读取这个地址，该地址，然后对应的是主存当中的某位操作数啊储存。当当中的能量操作数有效，地址寄存在寄存器当中，操作数在寄存器中。执行阶段，防尘执行阶段，防尘。该种方式是便于编制循环程序啊，便于编制编写循环程序，这是我们的寄存器，间接存储。除了寄存器间接寻址之外，

还有我们的基质寻址，基质寻址指的是什么呢？它还指将CPU中基质寄存器的内容。加上指令格式中的形式地址啊，妻子进行之中的内容，加上我们指令格式当中的形式内容地址。而形成的操作术的有效地址。机子寄存器的位置可以设置的很长，从而可以在较大的嗯，从存储空间当中进行寻址。第一点，我们采用专用寄存器做机体寄存器。EA=rb二+a嗯b2为基子寄存器。第二，为我们的基体寄存器。

这样的话，我们呃访问地址时a嗯，经过alu和b2啊，然后。AB 2和a进行一个加法操作。aro操作，然后得到我们的EA实际的。抄地址操作数啊，进行一个加号操作访问一次储存，这样的话我们可以扩大群组范围。在持续执行的过程当中，b2的内容是不变的啊，形式地址a是可以变的，形式地址a是可以变的，b2是不能变的，

而机制寄存器是不变的啊。采用通用寄存器作为机制。作为基础寄存器，啊r0作为基础寄存器，然后a。a和r0嗯。采用一个通用寄存器啊r0进行合a，进行一个加法操作，然后再访问储存，得到一个操作数。是由用户指定哪个通用器作为机子寄存器的，我们这里指定r0作为机子寄存器，我们也可以指定r1作为机子寄存器。这里是用通用寄存器来进行裙子的操作，在操续执行过程当中，

二零的内容不变形式，地址a是可以变的，它是可以变的，二零是不变的。就是采用通用寄存器作为基准寄存器。我们再看下一种方式是电子群子把CPU中某个电子寄存器的内容与偏移量相加。来形成操作术的有效地址a它等于。rx rx表示，电子寄存器是我们专用的啊，加上a通用寄存器也可以作为电子寄存器完成我们的一个执行过程。同样的，和我们前面的类似。将a和rx进行相加，然后得到我们的实际的地址变。得到我们的有效地址，

然后访问储存当中取出操作数，然后执行相应的命令。这种方法也可以扩大群址范围is的内容，由用户来给定在程序执行的过程中。过程当中is内容可变。啊，形式粒子a形式粒子a是不变的rx是不可变的，这是与我们刚刚说的基近基子循子的一个不同之处。采用方用寄存器作为电子寻子嗯r1，作为电子寄存器。然后执行相应的操作啊rna作用。用户指定哪个通用寄存器作为电子寄存器，机子寄存器的内容由用户决定，这是我们刚刚讲到的电子寄存器当中和机子寄存器当中。啊的一个用r1作为电子寄存器的一个方式。

值得注意的是，电子群子和其他的群子方式进行结合，如与基子。方式进行结合与间接。群子方式进行结合，变质和基质群子的异同有哪些呢？它们相同点是都可以扩大群子范围。能够有效的呃，有效地址形成过程是相似的。它们的不同是应用考核不同。基子群子主要用于用于为程序或者数据分配存储空间或我们的机子寄存器的内容。通常由操作系统或者管理程序确定，在程序的执行过程中，其值是不可变的而指令。字中的a是可变的。

电子寻址，电子寻址寄存器的内容由用户来决定，在寻在执行。程序过程中其实是可变的，而指令字中的a不可变主要用于处理数组字符串等批数据。这是我们要注意的地方。我们再看一个相对寻址啊，相对寻址指的是什么呢？是程序计数器PC的内容上。加上指令格式中的形式句子而形成的。操作处的有效地址，也就是我们的EA=PC，加上AA是相对于当前指令的位移量啊，它可证。可复也可以是补码，

相对于当前指令的地址进行相进行浮动啊，相对停止就是相对于当前的指令而言的，就是相对于当前的指令而言。在我们的群组过程当中。我们的a和我们的PC进行一个JAVA操作，然后去访问我们的储存，进行一个相应的操。储存的操作数得到我们的有效地址访问。我们储存在这个过程当中啊，它是有一个相对距离的，是相对于当前指令的位移量啊。嗯，相对于a的距离，相对距离为AA的位数决定操作数的一个寻址范围啊。程序是浮动的，

这个过程当中，程序是浮动的，它广泛用于转移指令，就是我们嗯，转移的指令是广泛用于这个过程当中。我们再看一下最后一个群子，是堆在群组。真钻群子，它有它的特点，那它的特点是什么呢？堆栈可以分为硬堆栈和软堆栈。硬堆栈是有多个集成器，软堆栈是。指定的存储空间有指定的存储空间。它可以是先进后出，

也就是一个入口，一一个入出口。站点地址由SP指出，进站是sp- 1给SP，出站是SP+1不给SP。好，我们来看一下规范选址。堆栈群子又分为硬堆栈和软堆栈。硬堆栈呢，它是由多个寄存器来组成的软堆栈，它表示的是。指定在指定的存储空间，表示的是指定的存储空间。它的特点有先进后出，也就是一个入出口站点，

地址由一个嗯寄存器SP来指出。进站的话，我们执行的是sp- 1操作，而出站的话，我们执行的是SP+1的一个操作。那我们来看一下。在这个过程当中，我们来执行进站二零零零h，进行进站，进行一个进站操作，然后。我们站顶站顶的位置是减一的啊，站顶位置是减一，那么这个站顶来覆盖到到这里是eff h。这是我们的一个近站操作啊，

是近站是sp- 1寄存器减一上升一个位置啊，上升一个位置变成eff h。那我们出站的操作和我们的进站正好是相反的啊。SP啊，在我们如果说它的占顶是eff he ffh进行一个出价啊，进行一个出价的话，我们将eff h+1。然后变成我们的二零零零h，也就是到达了我们的这个位置，二零零零h得到我们的。站点的位置，我们操作处的地址被隐含在我们SP堆在寄存器当中，堆在寄存。堆栈群子的本质是寄存器，间接群子啊，

是寄存器的间接群子啊，这是我们的堆栈群子的特点。那我们接着往下看，我们看一个例子啊，如果说我们以ACC=15啊来表示来为例子。我们push a啊，将a进行啊，push一下啊，然后它的站点如果是二零零h是x。组成当中对应的位置是这个啊，那你然后近站的话，近站操作，我们就将ACC食物进行。啊，把vcc放到我们组群当中进行镜像操作，

然后是SP+1和sp- 1操作，也就是变成effe。15，它的站点对应的位置是eff h那我们对它进行一个初站操作的话。就是破位粗散操作的话啊，我们的SP寄存器站点的初始位置是eff。啊esf然后。将我们的a=15进行初战操作，进行初战操作啊，将组成当中的15取取出来，取出来之后我们的SP进行的是一个加一操作。见到了我们的二零零h，这是我们堆在裙子的一个举例。除了对战群体之外啊，我们对战SP的修改与我们的组存编制的方法是有关的啊。

如果说我们按字进行编制进站的话，我们SP是简易的操作啊，出站我们是SP进行加易的操作。如果是按字节进行编制，啊字节进行编制，我们存储时长为16位，那我们现在是sp- 2。操作促在这SP+2维操作，如果存储器长是32位啊，进行静站的话，我们SP进行的是。哎，减四的操作出站是进行加四的操作，因此我们在这个过程当中SP，不管是进站还是出站。

我们的一个修改方式要根据我们组成编子的方法都有关系，是按字编子啊还是按字节编子？啊，都是有影响的，所以是需要我们来注意的好除了。除了我们这个追赞群体之外，还有块群体，块群体指的是什么呢？它是指在指令中指出数据块的起始地址和数据块的一个长度。啊，它数据化的一个长度，也就是字节数或字数。指令中划划出字段的字段，指出长度啊，指令中指出数据块的首末地址啊。

块结束字符指出，数据块长度可用于数据块搬家啊或输入输出指令等。啊，实现外存储器和外围设备。从内存之间的一个数据块的传递啊，就是实现了一个数据块的一个传递。在指令中，我们指出数据块的一个起始地址和我们数据块的一个长度。啊，进行一个块松解。断循子方式，我们断循子方式是有一个断循子断寄存器作为基质，加上某个寄存器提供的16位偏移量来形成实际的20位物理基础。微型机中采用的是段寻子方式啊，我们现在的微型机当中都采用的是微型嗯，

段寻子方式。好以上这12种群子方式，就是我们常用到的，常见到的群子方式，也是我们教学当中的一个主要的内容。第二节第二节当中的指令寻子方式，我们再回顾一下啊，简要回顾一下。它指令的寻址方式，我们介绍了，首先我们介绍了有效的地址概念，然后又介绍了数据寻址和指令寻址。我们指令寻址是什么数据？寻址是什么？然后我介绍了12种常见的数据停止方式，

这是我们本节当中需要掌握的重点和难点。好，我们接着往下看，第四点三节当中，第三小节当中，我们讲到了cisc和i isc的基本概念。cisc和i isc的基本概念包括这两部分啊，包括两部分，我们知道它的概念就可以了。首先我们来来看一下指令系统的一个发展的方向啊。它要增强指令的功能设置，更为复杂的新的指令，实现软件儿。功能的硬化啊，我们用硬件来代替软件，

然后从而就实现了CSC。cisc复杂指令系统计算器啊，它指的是computer introduction site computer。首先我们来看一下指令系统的发展方向，增强指令系统，我们都要增强指令的一些功能。啊，设置更为复杂的新的指令来实现软件功能的一个硬化啊disc复杂指令系统计算器。那么，我们cisc复杂统计计算器系统计算器。那我们如果减少指令的种类，简化指令的功能啊，提高指令的执行速度啊，就产生了我们的经典指令系统计算机。啊，

我们减少指令的种类，简化指令的功能，提高的是一个速度啊，提高的是一个速度。产生的是精简指令系统计算器，如果说我们增强指令的功能啊，设置更为复杂的新的指令系统，我们产生的是复杂指令的系统计算器。这是我们口令系统的两个发展方向啊，两个发展方向，那么我们来看一下。复杂指令我们来看一下复杂指令系统计算器，也就是我们的cisc的产生背景。它是什么意思呢？是硬件成本不断下降，

软件成本不断上升的情况下，我们用硬件儿来代替我们软件儿啊，使我使人们在指令系统中。增加更多复杂的指令啊，增加更多复杂指令，产生了我们复杂指令系统。它的主要特征是什么呢？系统指令复杂庞大啊，各种指令能使用频度相差比较大啊。啊，指令的长度不规律，指令的格式种类多，群组方式多，同时它仿存指令不受限啊。啊CPU中设有专用寄存器，

而且大多数指令需要多个时空周期你才能执行完毕。它还采用微程序控制，采用微程序控制。并且难以用优化编译生成高效的目的代码啊，我们很难用我们的优化编译去实现我们高效。高效的目的在哪？这是我们cici sc的主要特征，那我们看看cis。c的主要特征之后，我们来了解一下我们精简指令系统产生，它的产生和发展。典型的程序中，80%的语句仅使仅仅使用处理机中的20%的指令。啊，这是我们在执行频度高的简单指令，

因自达指令的存在，执行速度无法提高，我们怎么样去提高它的速度啊？能否用20%的简单指令？组合不常用的80%的指令功能啊，我们怎样提高它的运算执行速度啊，就产生了我们的ii。sc啊，经典指纹系统。它的主要特征是什么呢？是选用使用频度高的一些简单指令啊。复杂指令的功能由简单指令组合来实现。我们用简单的指令来实现我们复杂指令，简单的指令进行组合，实现我们的复杂指令。

这是它的一个重要特点。同时，我们指令的长度是固定的，指令的格式种类少，选举方式少。而且只有loud和short指令保存，只有这个只有这两种指令进行保存。CPU中有多个通用寄存器啊，采用流水计数一个时钟周期内完成一条指令。采用的是组合逻辑，实现控制器，并且它采用优化的编译程序，这是我们。is.i isc的主要特征。

我们来对比一下经典指令和复杂指令的一个比较啊，经典指令更能充分的利用我们的芯片的面积啊。它更能提高我们计算机的运算速度啊，能提高我们计算机的运算速度，指令数格式，指令格式，寻子方式少。通用寄存器多采用的是组合逻辑，并且便于实现指令流水。增加一个，这个便于设计可以降低成本，可以提高可靠性，增加一个，这个有利于编译程序代码的优化啊，有利于我们代码的优化。

同时，它不易实现指令的兼容性，不易实现指令的兼容性，这是我们。两个指令的一个比较，那我们来看一下主机，如果完成一条指令啊，它的一个过程是什么？我们学完了，前面那么多的。内容我们来看一下，组织完成一条指令的一个过程。我们以曲子零为例啊，以曲子零为例，这是CPU的临式a输入输出设备，

这里是存储体，有mar和mbr的主存储体啊。这里我们有a cc mq a lux啊，这些运算啊，还有ccu控制专员，我们的控制器啊。ir PC等等，这是我们的CPU里面的构成。那如果说我们的程序控制器啊？然后访问我们的主存储器，然后再访问我们的存储器，然后再访问md 2。第四步，我们进行一个到我们的控制器ir，这里第五步，

我们再到我们的CPU控制的cu控制单元。我们第六步，再到我们的mar。第七步，再访问我们的存储体。第八步，访问我们的mdr。最后，我们到达我们的ACC，到达我们ACC，这是我们的一个呃一条取指令的一个。指令完成，完成指令的一个过程啊，是这样的。那么讲到这里，

我们本章当中的内容就讲完了，我们来回顾一下本章当中的主要内容。在本章当中，指令系统主要讲到了三大块，第一块是指令的格式啊，指令的格式。第二块是。指令的寻址方式第三块是精简指令系统和复杂指令系统的一些基本概念啊，我们在讲指令的格式的过程当中，我们讲到了指令的基本格式。同时还讲到了定藏操作码的指令格式和扩展。操作码的指令格式在讲寻子方式的时候，我们讲到了有效寻子的概念，还有数据寻子和。指定寻子以及我们常见的十种，

常见的12种数据寻子的方式，也就是我们本章当中需要掌握的。内容好。

		自动登录	找回密码
密码			立即注册