【计算机组成原理之指令系统】

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4.1指令格式

• 4.1.1指令格式

• 4.1.2 拓展操作码指令格式

  例如，可以有以下的设计操作码形式：

  仔细看图：
  
  

  设计时不允许短码是长码的前缀；各指令的操作码不能重复
  

  设地址长度为n,上一层留出M种状态，下一层可以拓展出m*2的n次方种状态。

  

  本题要求设计一套指令系统满足如上条件：

  设计前四位为操作码，若不是1111，说明是三地址指令；若是1111，且56位不是11，说明是二地址指令，地址码A1就是0000-1011（12条地址指令），以此类推。

4.2指令寻址

• 4.2.1指令寻址
  
  

比如下面的例子，

主存按字节编址，采用变长指令字结构

此时总字节数为n，PC+n→PC

跳跃寻址 ？

总结：

• 4.2.2数据寻址（小难）

  

  假设指令字长=机器字长=存储字长

  操作数为3

  

重点：如果通过形式地址得到有效地址

偏移寻址(具体可分三种：1、基址寻址；2、变址寻址；3、相对寻址)

1、基质寻址：

BR：基质寄存器

最终地址：（BR）中的内容+A(偏移量)=有效地址

有些计算机中采用通用寄存器作为基质寄存器

此时需要指名需要哪个通用寄存器作为基质寄存器

要用几个bit指名呢？根据通用寄存器总数判断

基质寻址的过程：

基质寄存器是面向操作系统的，其内容由操作系统或管理程序确定。程序员只能用汇编语言去写内容，并且不能轻易修改。

2、变址寻址

有的是专用的IX（变址寄存器），有的是通用寄存器作为基质寄存器。

类似于基质寻址

变址寻址的过程：

比如使用变址寻址在循环中，如下：（仔细看图）

基质&变址复合地址

先基址后变址寻址

3、相对寻址

而使用相对寻址

总结：

9、堆栈寻址

。。。SP(堆栈指针)。。。

硬栈成本高；软栈成本低

堆栈寻址方式的有效地址：入栈出栈时EA的确定方式不同。硬栈不访存；软栈访存一次。

4.3 CSIC 和RISC

• 4.3 CSIC 和RISC

  （复杂指令设置系统和精简指令设置系统）