计算机组成原理教案(20)

计算机组成原理教案

4．2 指令格式

4．3 指令和数据的寻址方式

4．4 堆栈寻址方式

4．5 典型指令

作业：

4．1 指令系统的发展与性能要求

4．1．1 指令系统的发展

计算机的程序是由一系列的机器指令组成的。

指令就是要计算机执行某种操作的命令。从计算机组成的层次结构来说，计算机的指令有微指令、机器指令和宏指令之分：

微指令是微程序级的命令，它属于硬件；

宏指令是由苦干条机器指令组成的软件指令，它属于软件；

机器指令则介于微指令与宏指令之间，通常简称为指令。每一条指令可完成一个独立的算术运算或逻辑运算操作。本章所讨论的指令，是机器指令。

一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统。指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，它的格式与功能不仅直接影响到机器的硬件结构，而且也直接影响到系统软件，影响到机器的适用范围。

系列计算机，是指基本指令系统相同、基本体系结构相同的一系列计算机。其必要条件是同一系列的各机种有共同的指令集．而且新推出的机种指令系统一定包含所有旧机种的全部指令，即实现一个“向上兼容”。因此旧机种上运行的各种软件可以不加任何修改便可在新机种上运行，大大减少了软件开发费用。系列机解决了各机种的软件兼容问题

复杂指令系统计算机（CISC）和精简指令系统计算机（RISC）的概念。

4．1．2 对指令系统性能的要求

一个完善的指令系统应满足如下四方面的要求：

1） 完备性是指用汇编语言编写各种程序时，指令系统直接提供的指令足够使用，而不必用软件来实现。完备性要求指令系统丰富、功能齐全、使用方便。

2） 有效性是指利用该指令系统所编写的程序能够高效率地运行。高效率主要表现在程序占据存储空间小、执行速度快。

3） 规整性包括指令系统的对称性、匀齐性、指令格式和数据格式的一致性。

对称性是指：在指令系统中所有的寄存器和存储器单元都可同等对待，所有的指令都可使用各种寻址方式；

匀齐性是指：一种操作性质的指令可以支持各种数据类型；

指令格式和数据格式的一致性是指：指令长度和数据长度有一定的关系，以方便处理和存取。

4） 兼容性：至少要能做到“向上兼容”，即低档机上运行的软件可以在高档机上运行。

4．1．3 低级语言与硬件结构的关系

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库计算机组成原理教案(20)在线全文阅读。