chapter7计算机组成原理-指令系统.ppt

* * * * 7.4 指令格式举例 7.4.1 设计指令格式时应考虑的各种因素 1. 指令系统的 兼容性 （向上兼容） 2. 其他因素 操作类型 数据类型 指令格式 包括指令个数及操作的难易程度 指令字长是否固定 寻址方式 寄存器个数 地址码位数、地址个数、寻址方式类型 操作码位数、是否采用扩展操作码技术， 确定哪些数据类型可参与操作 指令寻址、操作数寻址 寄存器的多少直接影响指令的执行时间 7.4.2 指令格式举例 1. PDP – 8 ※ 指令字长固定 12 位,只设一个通用寄存器，即累加器 ※ 主存被划分为若干个容量相等的存储空间 7.4 指令格式举例 7.4.2 指令格式举例 1. PDP – 8 操作码 间 页 地址码 访存类指令 0 2 3 5 4 11 寄存器类指令 1 1 1 辅助操作码 0 2 3 11 I/O 类指令 1 1 0 设备 操作码 0 2 3 11 9 8 7.4 采用扩展操作码技术 ※指令格式分为三大类： 只定义了000-101六种基本操作 3、4两位为寻址特征位 3位表示是否间接寻址 4位表示是当前页面还是0页面 7.4.2 指令格式举例 1. PDP – 8 操作码 间 页 地址码 访存类指令 0 2 3 5 4 11 寄存器类指令 1 1 1 辅助操作码 0 2 3 11 I/O 类指令 1 1 0 设备 操作码 0 2 3 11 9 8 7.4 采用扩展操作码技术 ※指令格式分为三大类： 具体操作内容 设备号，64种设备 7.4.2 指令格式举例 1. PDP – 8 操作码 间 页 地址码 访存类指令 0 2 3 5 4 11 寄存器类指令 1 1 1 辅助操作码 0 2 3 11 I/O 类指令 1 1 0 设备 操作码 0 2 3 11 9 8 7.4 采用扩展操作码技术 ※指令格式分为三大类： 主要对ACC进行各种操作：清A，对A取反，对A移位、对A加1、根据A的结果是否跳转 每一位都有一个明确的操作 ※支持间接寻址、变址寻址、相对寻址，加上操作码扩展指令，共有35条指令 7.4.2 指令格式举例 1. PDP – 8 2. PDP – 11 ※机器字长为16位 ※ CPU内设8个16位通用寄存器，其中一个做堆栈指针SP，一个做程序计数器PC ※指令字长有 16 位、32 位、48 位三种，采用操作码扩展技术，操作码位数不固定 ※指令字的地址格式有零地址、一地址、二地址等共13类指令格式 7.4 7.4.2 指令格式举例 源地址 OP 4 6 6 16 16 目的地址 存储器地址1 存储器地址2 OP 10 6 16 目的地址 存储器地址 目的地址 4 6 6 源地址 OP 10 6 目的地址 OP-CODE 16 OP-CODE ※ 其中5种指令格式 零地址 (16 位) 一地址 (16 位) 二地址 R – R (16 位) 二地址 R – M (32 位) 二地址 M – M (48 位) 扩展操作码技术 7.4 2. PDP – 11 3. IBM 360 7.4 ※机器字长为32位，按字节寻址 ※支持多种数据类型，字节、半字、字、双字、压缩十进制数、字符串 ※ CPU内设16个32位通用寄存器，4个双精度（64位）浮点寄存器 ※指令字长有 16 位、32 位、48 位三种 7.4.2 指令格式举例 3. IBM 360 OP R1 R2 RR 格式 8 4 4 OP R1 X B D RX 格式 8 4 4 4 12 OP R1 R3 B D RS 格式 8 4 4