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0904学习日志

计算机组成原理

指令系统

  1. 指令集体系结构（ISA）

    ISA规定的内容主要包括：

    1. 指令格式，指令寻址方式，操作类型，以及每种操作对应的操作数的相应规定
    2. 操作数的类型，操作数寻址方式，以及是按大段方式还是小端方式
    3. 程序可访问的寄存器编号、个数和位数，存储空间的大小和编址方式
    4. 指令执行过程的控制方式等，包括程序计数器、条件码定义等

  2. 指令的基本格式

    操作码字段 地址码字段

    定长指令字结构，变长指令字结构。主存一般是按字节编址的，所以指令字长通常为字节的整数倍。

    1. 零地址指令

      OP

    2. 一地址指令

      OP $A_1$

    3. 二地址指令

      OP $A_1$ $A_2$

    4. 三地址指令

      OP $A_1$ $A_2$ $A_3$（结果）

    5. 四地址指令

      OP $A_1$ $A_2$ $A_3$（结果） $A_4$（下址）

  3. 定长操作码指令格式

  4. 扩展操作码指令格式

  5. 指令的操作类型

    1. 数据传送MOV，LOAD，STORE，PUSH，POP
    2. 算数和逻辑运算ADD，SUB，MUL，DIV，INC，DEC，AND，OR，NOT，XOR
    3. 移位操作
    4. 转移操作JMP，BRANCH，CALL，RET，TRAP
    5. 输入输出操作

指令的寻址方式

  1. 指令寻址和数据寻址

    1. 指令寻址

      1. 顺序寻址PC+1
      2. 跳跃寻址

    2. 数据寻址

      操作码 寻址特征 形式地址A

  2. 常见的数据寻址方式

    1. 隐含寻址
    2. 立即（数）寻址
    3. 直接寻址
    4. 间接寻址
    5. 寄存器寻址EA=$R_i$
    6. 寄存器间接寻址
    7. 相对寻址
    8. 基址寻址
    9. 变址寻址
    10. 堆栈寻址
    寻址方式 有效地址 访存次数
    立即寻址 A即是操作数 0
    直接寻址 EA=A 1
    一次性间接寻址 EA=(A) 2
    寄存器寻址 EA=$R_i$ 0
    寄存器间接一次寻址 EA=($R_i$) 1
    相对寻址 EA=(PC)+A 1
    基址寻址 EA=(BR)+A 1
    变址寻址 EA=(IX)+A 1