2019-08-12

计算机组成原理

主存储器的类型

随机存储器
非易失性存储器

主存储器的技术标准

存储器的存取时间,存储周期,主存容量

SRAM和DRAM的比较

DRAM存储容量大约为SRAM的4倍
DRAM价格比较便宜,成本是SRAM的1/4
DRAM的功率比较小是SRAM的1/6
DRAM的速度比SRAM要慢很多 DRAM需要刷新电路

TODO 字扩展和位扩展

指令格式

零地址指令

1.无需任何操作数
空指令操作停机指令
2.操作数地址默认

一地址指令

OPCODE - A
操作数的存储器地址或者是寄存器地址

二地址指令

OPCODE - A₁ - A₂
1.第一个源操作数的存储器地址或寄存器地址
2.第二个源操作数和存放操作结果的存储器地址或者寄存器地址

三地址指令

OPCODE - A₁ - A₂ - A₃
对1,2两个源操作数进行操作,结果存入3中

寻址方式

直接寻址

基址寻指

OP ... A (位移量disp)
用位移量 + 基址寄存器
书P94 图5.4

间接寻址

OP ... R
地址R存储了一个指针,该指针指向下一个地址,从下一个地址读取操作数,完成了一次间接寻址

用汇编语言描述
k jump a1
a1 a2
a2 xxx x

指令的分类

1.算数逻辑运算指令
Z结果为0 N结果为负 V结果溢出 C产生进位或者借位
2.移位操作指令
3.浮点运算指令
4.十进制运算指令
5.字符串处理指令
6.数据传送指令
7.转移指令

*其中转移指令又分为有条件转移指令和无条件转移指令,无条件转移指令**JUMP** 和 **branch** 作为有条件转移指令*

8.堆栈及堆栈操作指令
9.输入输出 (IO)指令
10.特权指令
11.其他

精简指令系统计算机RISC和复杂指令计算机CISC

RISC的特点

RISC是精简指令系统
通过简化指令来使计算机的结构更加简单合理,从而提高运算速度.
//毕竟程序的最小单元是指令
计算机执行程序的时间P可以用下式子表示

I是计算机上运行的指令条数,CPI是计算机执行每条指令需要的平均 周期数 ,T是每个机器周期的时间.

书后习题5.1

某指令系统指令长16位,每个操作数的地址码长6位,指令分为无操作数,单操作数和双操作数.若双操作数的指令有K条,无操作数的指令有L条,问单操作数的指令最多可能有几条?
设置单操作数的指令最多有 x 条

移项

书后习题5.2

基址寄存器内容为2000H,变址寄存器的内容为03A0H,指令的地址码部位是3FH,当前正在执行的指令地址为2B00H,请求出变址编址,和相对编址两种情况的访存有效地址.

基址寻址 E = 3FH + B = 3FH + 2000H = 203FH
变址 E = 3FH + 03A0H = 03DFH
1 + 2
E = 2000H + 03A0H + 3FH =23DFH

相对寻址

E = PC + D = 3FH +2B00H = 2B3FH