1、西西 南南 交交 通通 大大 學(xué)學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院院20201616年年3 3月月 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)3.1 3.1 指令格式指令格式3.2 3.2 指令類型指令類型3.3 3.3 尋址技術(shù)尋址技術(shù)3.4 3.4 堆棧與堆棧操作堆棧與堆棧操作3.5 3.5 指令系統(tǒng)實(shí)例指令系統(tǒng)實(shí)例 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 1. 1. 理解指令的基本格式和基本操作種類，理解擴(kuò)展操理解指令的基本格式和基本操作種類，

2、理解擴(kuò)展操作碼方法；作碼方法； 2. 2. 掌握基本數(shù)據(jù)尋址方式和有效地址的確定方法，搞掌握基本數(shù)據(jù)尋址方式和有效地址的確定方法，搞清楚每一種基本尋址方式的特點(diǎn)；清楚每一種基本尋址方式的特點(diǎn)； 3. 3. 存儲器堆棧的概念及堆棧的進(jìn)、出棧操作存儲器堆棧的概念及堆棧的進(jìn)、出棧操作 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)4程程 序：序： 由一系列由一系列有序有序指令構(gòu)成。指令構(gòu)成。 指令系統(tǒng)：指令系統(tǒng)：一臺計算機(jī)能執(zhí)行的一臺計算機(jī)能執(zhí)行的全部的全部的指令的集合。指令的集合。 指指 令：令： 執(zhí)行某種基本操作的命令（如：加、減）。執(zhí)行

3、某種基本操作的命令（如：加、減）。 指令系統(tǒng)是軟件和硬件的主要界面。指令系統(tǒng)是軟件和硬件的主要界面。 是設(shè)計計算機(jī)硬件的一個基本依據(jù)，是設(shè)計計算機(jī)硬件的一個基本依據(jù)， 是軟件設(shè)計者則編制程序的基礎(chǔ)。是軟件設(shè)計者則編制程序的基礎(chǔ)。 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)指令是計算機(jī)硬件能夠識別并直接執(zhí)行的操作命令，指令是計算機(jī)硬件能夠識別并直接執(zhí)行的操作命令，指示計算機(jī)硬件完成指定的基本操作。指示計算機(jī)硬件完成指定的基本操作。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)53.1 3.1 指令格式指令格式3.1.1 3.1.1 機(jī)器指令的基本

4、格式機(jī)器指令的基本格式 OP: OP: 操作碼字段操作碼字段，指出所要進(jìn)行的操作；，指出所要進(jìn)行的操作； A: A: 地址碼字段，地址碼字段，指出操作數(shù)和操作結(jié)果的地址。指出操作數(shù)和操作結(jié)果的地址。 OPA指令的長度指令的長度: : 1) 1) 定長定長. . 指令系統(tǒng)中所有的指令其長度都一樣。指令系統(tǒng)中所有的指令其長度都一樣。 2) 2) 變長變長. . 各指令的長度可以不同。各指令的長度可以不同。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)63.1.2 3.1.2 地址碼結(jié)構(gòu)地址碼結(jié)構(gòu) 單地址指令單地址指令 如如: : AC(A

5、C)OP(A) AC(AC)OP(A) ACAC為累加器為累加器, ,隱含方式隱含方式 AOP(A)AOP(A) OPA 零地址指令零地址指令: : 操作數(shù)在棧頂和次棧頂中，或隱含指定。操作數(shù)在棧頂和次棧頂中，或隱含指定。 地址碼字段可以是單地址、雙地址、三地址或零地址等格式。地址碼字段可以是單地址、雙地址、三地址或零地址等格式。 多地址指令多地址指令 如如: : A A3 3(A(A1 1)OP(A)OP(A2 2) ) OPA1A2A3 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)7例：例：完成完成 ( (X)+(Y) ZX)+(

6、Y) Z的操作的操作 用一條三地址指令即可用一條三地址指令即可-ADD X,Y,ZADD X,Y,Z； 用二條二地址指令實(shí)現(xiàn)用二條二地址指令實(shí)現(xiàn)-ADD X,YADD X,Y； (X)+(Y) X(X)+(Y) XMOV Z,XMOV Z,X； (X) Z(X) Z 用用三條一地址指令實(shí)現(xiàn)三條一地址指令實(shí)現(xiàn)- LDA XLDA X； (X) (X) AC LDA AC LDA 意為意為Load ACLoad AC ADD YADD Y； (AC) + (Y) (AC) + (Y) AC AC STA ZSTA Z； (AC) (AC) Z STA Z STA意為意為Store ACStore

7、AC 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)8 地址段地址段A Ai i的長度的長度( (N)N)與存儲器容量與存儲器容量( (M)M)的關(guān)系：的關(guān)系： M=2M=2N N 存在問題：存在問題： 地址段位數(shù)增長地址段位數(shù)增長指令過長；指令過長； 程序設(shè)計的靈活性差。程序設(shè)計的靈活性差。 需要采用好的需要采用好的尋址技術(shù)尋址技術(shù)！ OP A內(nèi)存地址內(nèi)存地址 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)93.1.3 3.1.3 指令的操作碼指令的操作碼OPA 1. 1. 規(guī)

8、整型規(guī)整型( (定長操作碼、變長指令碼定長操作碼、變長指令碼) ) n n位操作碼最多可表示位操作碼最多可表示2 2n n 種計算機(jī)指令種計算機(jī)指令. . 特點(diǎn)：特點(diǎn)：操作碼字段規(guī)整，譯碼簡單、迅速。操作碼字段規(guī)整，譯碼簡單、迅速。 指令的長度隨操作數(shù)個數(shù)的不同而變化。指令的長度隨操作數(shù)個數(shù)的不同而變化。 （適于大、中、小型機(jī)）（適于大、中、小型機(jī)） 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)10例：例：IBM 370IBM 370機(jī)的指令機(jī)的指令格式格式 指令指令可分為幾種不同的長度可分為幾種不同的長度, ,不論指令的長度為多少位

9、，不論指令的長度為多少位，其中其中操作碼字段一律都是操作碼字段一律都是8 8位位。OPOPOPOPOPD2D1D1D2D2R1R1R1R2R2L1B1B2B2B2X2B1I28888844444444444881212121212RR型RX型RS型SI型SS型 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)11 2.2.非規(guī)整型非規(guī)整型( (變長操作碼、定長指令碼）變長操作碼、定長指令碼） 可采用擴(kuò)展操作碼技術(shù)?？刹捎脭U(kuò)展操作碼技術(shù)。 1111 0000 xxxx xxxx 1111 0001 xxxx xxxx 8 8 位位操操作作碼

10、碼 . . 1 15 5 條條二二地地址址指指令令 1111 1110 xxxx xxxx 0000 xxxx xxxx xxxx 0001 xxxx xxxx xxxx 位位操操作作碼碼 . . 1 15 5 條條三三地地址址指指令令 1110 xxxx xxxx xxxx 1111 1111 0000 xxxx 1111 1111 0001 xxxx 1212 位操作碼位操作碼 . . 1515 條一地址指令條一地址指令 1111 1111 1110 xxxx 1111 1111 1111 0000 1111 1111 1111 0001 1616 位操作碼位操作碼 . . 1616 條零

11、地址指令條零地址指令 1111 1111 1111 1111 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)12例：例：PDP-11PDP-11機(jī)的指令機(jī)的指令格式格式OPRR846261316OPS844OPOPOPOPOPOP1616SDD1683DDXSS66666610單字長(16位)二字長(32位)三字長(48位)地址地址1地址2 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)133.2 3.2 指令類型指令類型 數(shù)據(jù)傳送類指令數(shù)據(jù)傳送類指令 將數(shù)據(jù)從一個地方傳送到另一

12、個地方將數(shù)據(jù)從一個地方傳送到另一個地方 運(yùn)算類指令運(yùn)算類指令 實(shí)現(xiàn)算術(shù)和邏輯運(yùn)算實(shí)現(xiàn)算術(shù)和邏輯運(yùn)算 程序控制類指令程序控制類指令 控制程序執(zhí)行的順序和方向，包括轉(zhuǎn)移、循環(huán)、子控制程序執(zhí)行的順序和方向，包括轉(zhuǎn)移、循環(huán)、子程序調(diào)用、返回、自中斷等。程序調(diào)用、返回、自中斷等。 輸入輸出類指令輸入輸出類指令 ( (非必備非必備) ) 完成主機(jī)與外圍設(shè)備之間的信息傳遞，包括輸入完成主機(jī)與外圍設(shè)備之間的信息傳遞，包括輸入/ /輸輸出數(shù)據(jù)，主機(jī)向外設(shè)發(fā)控制命令或了解外設(shè)的工作狀態(tài)出數(shù)據(jù)，主機(jī)向外設(shè)發(fā)控制命令或了解外設(shè)的工作狀態(tài)等。等。 與機(jī)器的用途、性能的總體要求有關(guān)。與機(jī)器的用途、性能的總體要求有關(guān)。 通

13、用型計算機(jī)其基本的操作種類有：通用型計算機(jī)其基本的操作種類有： OPA 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)143.2 3.2 指令類型指令類型 其它種類指令還有：其它種類指令還有： 串操作指令串操作指令 包括串傳送、串比較、串查找等。包括串傳送、串比較、串查找等。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令 包括數(shù)值轉(zhuǎn)換（十進(jìn)制包括數(shù)值轉(zhuǎn)換（十進(jìn)制二進(jìn)制）、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)二進(jìn)制）、數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換（定點(diǎn)數(shù)換（定點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù)）等。浮點(diǎn)數(shù)）等。 處理機(jī)控制指令處理機(jī)控制指令 包括包括PSWPSW操作、開操作、開/ /關(guān)中斷、空操作、等待指令等。關(guān)中斷、空操

14、作、等待指令等。 特權(quán)指令特權(quán)指令 供操作系統(tǒng)或系統(tǒng)軟件使用，在多用戶、多任務(wù)的供操作系統(tǒng)或系統(tǒng)軟件使用，在多用戶、多任務(wù)的計算機(jī)系統(tǒng)中用于系統(tǒng)資源的分配和管理。計算機(jī)系統(tǒng)中用于系統(tǒng)資源的分配和管理。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)153.2 3.2 指令類型指令類型 3.3.數(shù)據(jù)交換指令數(shù)據(jù)交換指令 常見的有字節(jié)交換、字交換、高低半字節(jié)之間交換等。常見的有字節(jié)交換、字交換、高低半字節(jié)之間交換等。 常用助記符：常用助記符：XCHGXCHG3.2.1 3.2.1 數(shù)據(jù)傳送類指令數(shù)據(jù)傳送類指令 1. 1.一般傳送指令一般傳送

15、指令 ( (復(fù)制）復(fù)制） 把數(shù)據(jù)從源地址復(fù)制到目的地址中去。把數(shù)據(jù)從源地址復(fù)制到目的地址中去。 常用助記符：常用助記符：MOV MOV ，LOAD(LD) LOAD(LD) ，STORESTORE 類型：寄存器類型：寄存器寄存器寄存器 寄存器寄存器主存主存 主存主存寄存器寄存器 主存主存主存主存2.2.堆棧操作指令堆棧操作指令 進(jìn)棧進(jìn)棧PUSHPUSH、出棧、出棧POPPOP，在程序中它倆往往成對出現(xiàn)。，在程序中它倆往往成對出現(xiàn)。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)163.2.2 3.2.2 運(yùn)算類指令運(yùn)算類指令1.1.算術(shù)

16、運(yùn)算類指令算術(shù)運(yùn)算類指令 , , , , ,加加1,1,減減1 1，向量運(yùn)算等。，向量運(yùn)算等。 ADD,SUB,MUL,DIV,INC,DEC,. ADD,SUB,MUL,DIV,INC,DEC,. （各種運(yùn)算不一定都具備）（各種運(yùn)算不一定都具備） 2. 2.邏輯運(yùn)算類指令邏輯運(yùn)算類指令 與、或、取反、異或等與、或、取反、異或等 （ANDAND，OROR，NOTNOT，XORXOR，.).)。 注：注：算邏運(yùn)算除了產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果外，還產(chǎn)生一些狀態(tài)信息記錄在算邏運(yùn)算除了產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果外，還產(chǎn)生一些狀態(tài)信息記錄在狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器PSWPSW的標(biāo)志位中。的標(biāo)志位中。 例如：進(jìn)位、溢出、全零、正負(fù)和奇

17、偶標(biāo)志等。例如：進(jìn)位、溢出、全零、正負(fù)和奇偶標(biāo)志等。3.3.移位類指令移位類指令 算術(shù)移位算術(shù)移位( ( 2, 2, 2)2) 還有邏輯移位、循環(huán)移位等。還有邏輯移位、循環(huán)移位等。 C0C 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)171.1.轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)移指令 (1) (1)無條件轉(zhuǎn)移無條件轉(zhuǎn)移 功能：功能：PCA PCA （PCPC為程序計數(shù)器）為程序計數(shù)器） (2) (2)條件轉(zhuǎn)移條件轉(zhuǎn)移 如：如：JC A (JC A (進(jìn)位位標(biāo)志進(jìn)位位標(biāo)志C=1C=1時轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)) )3.2.3 3.2.3 程序控制類指令程序控制類指令2.2.子

18、程序調(diào)用指令子程序調(diào)用指令 CALL SUB_A CALL SUB_A3.3.返回指令返回指令 RET RET 返回主程序返回主程序 RETI RETI 中斷返回中斷返回 主主子子 轉(zhuǎn)子時要先保存好轉(zhuǎn)子時要先保存好當(dāng)前的當(dāng)前的PCPC值值( (通常是通常是PCPC值壓入堆棧值壓入堆棧),),然后再然后再PCSUB_APCSUB_A； 返回時要恢復(fù)返回時要恢復(fù)PCPC，把棧中原把棧中原PCPC的值彈出送的值彈出送給給PCPC。 JMPA 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)183.2.4 3.2.4 輸入輸出類指令輸入輸出類指令

19、實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)CPUCPU與與I/OI/O設(shè)備之間的信息傳送。設(shè)備之間的信息傳送。 CPUIRPCR0R1MMI/O設(shè)備設(shè)備I/O接口接口注：輸入、輸出都是對注：輸入、輸出都是對CPUCPU而言的。而言的。 例如輸入，指從例如輸入，指從I/OI/O到到CPUCPU的數(shù)據(jù)傳送。的數(shù)據(jù)傳送。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)19 在在I/OI/O設(shè)備獨(dú)立編址的計算機(jī)中，指令系統(tǒng)設(shè)有專門的輸入設(shè)備獨(dú)立編址的計算機(jī)中，指令系統(tǒng)設(shè)有專門的輸入/ /輸出指令（輸出指令（IN/OUTIN/OUT）；）；而在而在I/OI/O設(shè)備與內(nèi)存統(tǒng)一編址的

20、計算機(jī)中，設(shè)備與內(nèi)存統(tǒng)一編址的計算機(jī)中，輸入輸出由傳送指令來實(shí)現(xiàn)，不設(shè)專門的輸入輸入輸出由傳送指令來實(shí)現(xiàn)，不設(shè)專門的輸入/ /輸出指令。輸出指令。3.2.4 3.2.4 輸入輸出類指令輸入輸出類指令輸入指令如：輸入指令如： IN A, IN A,端口地址端口地址 ; ; A A是是CPUCPU中的寄存器中的寄存器輸出指令如：輸出指令如： OUT OUT 端口地址端口地址, ,A A ; ; A A是是CPUCPU中的寄存器中的寄存器 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)20思考題：思考題： 第第3 3章習(xí)題章習(xí)題 1 1，2

21、2，5 5，6 6作業(yè)：作業(yè)：第第3 3章習(xí)題章習(xí)題 3 3，4 4 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)213.3 3.3 尋址技術(shù)尋址技術(shù)尋址：尋址：1)1)指令尋址指令尋址 2) 2)數(shù)據(jù)尋址數(shù)據(jù)尋址 指令尋址：尋找下一條將要執(zhí)行的指令地址。指令尋址：尋找下一條將要執(zhí)行的指令地址。 通常采用順序?qū)ぶ吠ǔ２捎庙樞驅(qū)ぶ? (順序執(zhí)行順序執(zhí)行) )或跳躍尋址或跳躍尋址( (轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移) )數(shù)據(jù)尋址：尋找操作數(shù)的地址。數(shù)據(jù)尋址：尋找操作數(shù)的地址。 （本章重點(diǎn)）（本章重點(diǎn)）尋址與存儲單元的編址有關(guān)尋址與存儲單元的編址有關(guān) 西南交通大

22、學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)223.3.1 3.3.1 編址編址1.1.編址單位編址單位常見的編址單位有：常見的編址單位有： 按字編址：編址單位按字編址：編址單位= =計算機(jī)字長計算機(jī)字長 按字節(jié)編址：編址單位按字節(jié)編址：編址單位=1=1個字節(jié)個字節(jié) 按位編址：編址單位按位編址：編址單位=1=1bitbit2.2.指令中地址碼的位數(shù)指令中地址碼的位數(shù)主存容量越大，所需的地址碼位數(shù)越長；主存容量越大，所需的地址碼位數(shù)越長；編址單位越小，所需的地址碼位數(shù)越長編址單位越小，所需的地址碼位數(shù)越長。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算

23、機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)233.3.2 3.3.2 基本的數(shù)據(jù)尋址方式基本的數(shù)據(jù)尋址方式 數(shù)據(jù)尋址方式：數(shù)據(jù)尋址方式：由指令中形式地址確定有效地址的方法。由指令中形式地址確定有效地址的方法。 OP A存儲器地址存儲器地址( (有效地址有效地址) ) OP M A形式地址形式地址尋址方式尋址方式 以單操作數(shù)為例以單操作數(shù)為例 無尋址技術(shù)時：無尋址技術(shù)時： 有尋址技術(shù)時：有尋址技術(shù)時： 形式地址：形式地址：指令中地址字段給出的地址。指令中地址字段給出的地址。 （通常不能直接用來訪問存儲器）（通常不能直接用來訪問存儲器） 有效地址：有效地址：形式地址經(jīng)過一定

24、的計算而得到的能直接訪問存形式地址經(jīng)過一定的計算而得到的能直接訪問存儲器的地址。儲器的地址。 形式地址形式地址 尋址方式尋址方式 有效地址有效地址 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)24 采用尋址方式的原因：采用尋址方式的原因： 操作數(shù)地址表示多樣化需要；操作數(shù)地址表示多樣化需要； 壓縮操作數(shù)地址字段的長度。壓縮操作數(shù)地址字段的長度。 CPUIRPCR0R1MMI/O設(shè)備設(shè)備I/O接口接口操作數(shù)在操作數(shù)在CPU的寄存器中的寄存器中操作數(shù)在操作數(shù)在指令中指令中操作數(shù)在內(nèi)操作數(shù)在內(nèi)存單元中存單元中操作數(shù)在操作數(shù)在I/O接口寄存器

25、中接口寄存器中 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)25CPUIRPCR0R1MMI/O設(shè)備設(shè)備I/O接口接口操作數(shù)在操作數(shù)在指令中指令中 (1)(1)立即尋址（立即尋址（Immediate AddressingImmediate Addressing） 指令中的地址字段存放的就是操作數(shù)。指令中的地址字段存放的就是操作數(shù)。 （取指令的同時取出數(shù)據(jù)）（取指令的同時取出數(shù)據(jù)） OP M 操作數(shù)操作數(shù) 尋址方式尋址方式 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)26 (2

26、) (2)寄存器尋址寄存器尋址(Register Addressing)(Register Addressing) 操作數(shù)在某一通用寄存器（在操作數(shù)在某一通用寄存器（在 CPUCPU）中。）中。 OP M Ri 操作數(shù) Ri . . CPUIRPCR0R1MMI/O設(shè)備設(shè)備I/O接口接口操作數(shù)在操作數(shù)在寄存器中寄存器中 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)27 (3) (3)直接尋址直接尋址(Direct Addressing)(Direct Addressing) 形式地址即有效地址形式地址即有效地址 EAEA。 適合于訪問

27、固定主存單元或外部設(shè)備接口中的寄存器；適合于訪問固定主存單元或外部設(shè)備接口中的寄存器； 地址碼字段較長。例如，地址碼字段較長。例如，64K64K 尋址空間需尋址空間需 1616 位。位。 OP M EA EA 操作數(shù) 內(nèi)存內(nèi)存 CPUIRPCR0R1MMI/O設(shè)備設(shè)備I/O接口接口操作數(shù)操作數(shù)在內(nèi)存在內(nèi)存中中 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)28 ( (4 4) )間接尋址間接尋址(Indirect Addressing)(Indirect Addressing) 形式地址是有效地址的地址。形式地址是有效地址的地址。 EA

28、 = (A) EA = (A) 需訪問兩次主存才能取出操作數(shù)。需訪問兩次主存才能取出操作數(shù)。 OP . M A A 操作數(shù) 內(nèi)存內(nèi)存 EA EA CPUIRPCR0R1MMI/O設(shè)備設(shè)備I/O接口接口操作數(shù)在操作數(shù)在內(nèi)存中內(nèi)存中 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)29(b)操作數(shù)間接地址OPIR主存儲器有效地址一級間址OPIR主存儲器有效地址操作數(shù)110二級間址三級間址(a)一級間接尋址一級間接尋址 三級間接尋址三級間接尋址EA=(A) EA=EA=(A) EA=（(A)(A)）S=(A) S=(A)S=(A) S=(A)

29、特點(diǎn)：特點(diǎn)： 擴(kuò)大了尋址范圍，可用指令的短地址訪問大容量的主存空間；擴(kuò)大了尋址范圍，可用指令的短地址訪問大容量的主存空間； 訪問速度較慢。訪問速度較慢。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)30 ( (5 5) )寄存器間接尋址寄存器間接尋址(Register Indirect Addressing)(Register Indirect Addressing) 寄存器中存放操作數(shù)的有效地址。寄存器中存放操作數(shù)的有效地址。 EA = EA = （R Ri i) ) 形式地址短，但可訪問較大的內(nèi)存空間。形式地址短，但可訪問較大的內(nèi)

30、存空間。 OP M Ri EA Ri . . EA 操作數(shù)操作數(shù) 內(nèi)存內(nèi)存 CPUIRPCR0R1MMI/O設(shè)備設(shè)備I/O接口接口操作數(shù)在操作數(shù)在內(nèi)存中內(nèi)存中 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)31 (6) (6)變址尋址變址尋址( (Indexed Addressing)Indexed Addressing) 有效地址有效地址 = = 變址寄存器的內(nèi)容變址寄存器的內(nèi)容 + + 形式地址形式地址( (位移量位移量) )。 EA = (Rx) + A EA = (Rx) + A 適用于對數(shù)據(jù)塊操作適用于對數(shù)據(jù)塊操作 操作數(shù)OP

31、 RXA主存儲器ALURX變址值XEAIR 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)32CPUIRPCR0RxMMI/O設(shè)備設(shè)備I/O接口接口 E EA A = = ( (R Rx x) ) + + A A 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)33 (7) (7)基址尋址基址尋址( (Based Addressing)Based Addressing) 有效地址有效地址 = = 基址寄存器的內(nèi)容基址寄存器的內(nèi)容+ +形式地址形式地址( (位移量位移量) )。 EA

32、 = (Rb) + DEA = (Rb) + D 操作數(shù)OP RbD操作數(shù)主存儲器ALURb基址值IR+D-D基址值 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)34 變址尋址與基址尋址的區(qū)別：變址尋址與基址尋址的區(qū)別： 變：變：通常由變址寄存器提供修改量，通常由變址寄存器提供修改量， 形式地址為基準(zhǔn)地址，形式地址為基準(zhǔn)地址， 面向用戶面向用戶( (例如向量運(yùn)算例如向量運(yùn)算) )； 基：基：基址寄存器提供基準(zhǔn)地址，基址寄存器提供基準(zhǔn)地址， 形式地址為位移量，形式地址為位移量， 面向操作系統(tǒng)面向操作系統(tǒng)( (例如程序的動態(tài)重定位）例如程

33、序的動態(tài)重定位）。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)35 EA=(PC)+D EA=(PC)+D 位移量位移量D D指出的是操作數(shù)和現(xiàn)行指令之間的相對位置。指出的是操作數(shù)和現(xiàn)行指令之間的相對位置。相對尋址相對尋址操作數(shù)OPD下條指令主存儲器ALUPC指令地址IR操作數(shù)+D-DOP | D 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)36頁面尋址頁面尋址 將主存空間分頁，可解決地址碼位數(shù)與主存訪問范圍的矛盾。將主存空間分頁，可解決地址碼位數(shù)與主存訪問范圍的矛盾。 例

34、：某機(jī)主存為例：某機(jī)主存為6464K K，將其劃分為將其劃分為256256頁，則頁面地址從頁，則頁面地址從0000H HFFHFFH； 每頁有每頁有6464K/256=256K/256=256單元，頁內(nèi)單元序號從單元，頁內(nèi)單元序號從0000H HFFHFFH。第第0頁頁256個單元個單元第第1頁頁256個單元個單元000000FF010001FF020064K個單元個單元頁內(nèi)地址頁內(nèi)地址頁面地址頁面地址 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)37頁面尋址又可以分成三種不同的方式：頁面尋址又可以分成三種不同的方式：頁面尋址頁面尋址

35、1 1）基頁尋址）基頁尋址 EA = 0AEA = 0A 操作數(shù)操作數(shù)S S在零頁面中。實(shí)際上就是直接尋址。在零頁面中。實(shí)際上就是直接尋址。2 2）當(dāng)前頁尋址）當(dāng)前頁尋址 EA=(PC) EA=(PC)H HAA 操作數(shù)操作數(shù)S S與指令本身處于同一頁面中。與指令本身處于同一頁面中。3 3）頁寄存器尋址）頁寄存器尋址 頁面地址取自頁寄存器，頁面地址取自頁寄存器，與形式地址相拼接形成有效地址。與形式地址相拼接形成有效地址。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)38頁面尋址頁面尋址0頁1頁2頁255頁0頁內(nèi)地址頁內(nèi)地址操作數(shù)操作數(shù)

36、操作數(shù)頁面號當(dāng)前頁面PCPCHPCL頁寄存器地址0000H00FFH0100H01FFH0200H02FFHFF00HFFFFH0頁內(nèi)地址頁面號主存儲器(a)(b)(c)(d)主存主存主存頁面尋址又可以分成三種不同的方式：頁面尋址又可以分成三種不同的方式： 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)39指令寄存器指令寄存器主存儲器主存儲器OPA0頁頁1頁頁N-1頁頁指令指令所在頁所在頁指令指令所在頁所在頁操作數(shù)操作數(shù)PCHPCLPCH程序計數(shù)器程序計數(shù)器頁內(nèi)地址頁內(nèi)地址頁面地址頁面地址EA操作數(shù)操作數(shù)APCH操作數(shù)操作數(shù)38382F

37、852F2F38255頁頁64K以當(dāng)前頁尋址為例：以當(dāng)前頁尋址為例： 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)40存儲器堆棧：內(nèi)存中一個連續(xù)的存儲區(qū)，按后進(jìn)先出方式存取。存儲器堆棧：內(nèi)存中一個連續(xù)的存儲區(qū)，按后進(jìn)先出方式存取。 SPSP為棧頂指針為棧頂指針 基本操作：基本操作： 1) 1) 壓入壓入 2) 2) 彈出彈出 (10)(10)其它尋址其它尋址 位尋址：位尋址：能尋址到位，一般用于專門的位操作指令。能尋址到位，一般用于專門的位操作指令。 塊尋址：塊尋址：對連續(xù)的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行尋址。對連續(xù)的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行尋址。 一般要指明塊首址和

38、塊長一般要指明塊首址和塊長( (或或) )末址。末址。 堆棧尋址：堆棧尋址：由堆棧指針由堆棧指針SPSP隱含指定，不需要指令給出地址碼。隱含指定，不需要指令給出地址碼。 SPd1內(nèi)存內(nèi)存d2 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)411) 顯式：在指令中設(shè)置專門的尋址方式字段。顯式：在指令中設(shè)置專門的尋址方式字段。尋址方式的表示方式尋址方式的表示方式2) 隱式：由指令的操作碼隱含約定址方式。隱式：由指令的操作碼隱含約定址方式。 OP M A形式地址形式地址尋址方式尋址方式 OP A形式地址形式地址使用約定的使用約定的尋址方式尋址

39、方式一條指令中的各地址碼可采用不同的尋址方式。一條指令中的各地址碼可采用不同的尋址方式。 例如：例如：MOV AX,BXMOV AX,BX寄存器尋址寄存器尋址寄存器間接尋址寄存器間接尋址 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)42思考題：思考題： 第第3 3章習(xí)題章習(xí)題 7, 8, 167, 8, 161717作業(yè)：作業(yè)： 第第3 3章習(xí)題章習(xí)題 10, 1210, 12 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)433.3.4 3.3.4 變型或組合尋址方式變型或組

40、合尋址方式1.1.自增型寄存器間址和自減型寄存器間址自增型寄存器間址和自減型寄存器間址(1)(1)自增尋址自增尋址 ( (Ri)+Ri)+ EA=(Ri)EA=(Ri) Ri(Ri)+d Ri(Ri)+d 先確定先確定EAEA后遞增后遞增RiRi. .操作數(shù)內(nèi)存內(nèi)存Ri尋址后尋址后(2)(2)自減尋址自減尋址 -( -(Ri)Ri) Ri(Ri)-d Ri(Ri)-d EA=(Ri) EA=(Ri) 先遞減先遞減RiRi后確定后確定EAEA. . 操作數(shù)內(nèi)存內(nèi)存Ri尋址后尋址后 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)44(1)(

41、1)先變址后間址（前變址方式）先變址后間址（前變址方式） EA=(A+(Rx)EA=(A+(Rx)， 操作數(shù)操作數(shù) S=(A+(Rx)S=(A+(Rx)。 (2)(2)先間址后變址（后變址方式）先間址后變址（后變址方式） EA=(A)+(Rx)EA=(A)+(Rx)， 操作數(shù)操作數(shù) S=(A)+(Rx)S=(A)+(Rx)。 2.2.擴(kuò)展變址方式擴(kuò)展變址方式 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)45 EA =(Rb)+(Rx)+DEA =(Rb)+(Rx)+D其中：其中：RbRb為基址寄存器，為基址寄存器，RxRx為變址寄存器

42、，為變址寄存器，D D為位移量。為位移量。位移量位移量D D在指令一旦確定后不能再修改；在指令一旦確定后不能再修改；基址和變址寄存器中的內(nèi)容可以改變?；泛妥冎芳拇嫫髦械膬?nèi)容可以改變。 3.3.基址變址尋址基址變址尋址 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)46常見尋址方式小結(jié)常見尋址方式小結(jié)尋址方式尋址方式通俗解釋通俗解釋(1)立即尋址立即尋址操作數(shù)在指令操作數(shù)在指令( (的地址字段的地址字段) )中。中。(2)寄存器尋址寄存器尋址操作數(shù)在操作數(shù)在 CPU 的某一寄存器中。的某一寄存器中。(3)寄存器間址寄存器間址操作數(shù)在內(nèi)存

43、，其地址在操作數(shù)在內(nèi)存，其地址在 CPU 的某一寄存器中。的某一寄存器中。(4)直接尋址直接尋址操作數(shù)在內(nèi)存，其地址由指令直接給出。操作數(shù)在內(nèi)存，其地址由指令直接給出。(5)間接尋址間接尋址操作數(shù)在內(nèi)存， 指令中給出操作數(shù)地址的地址操作數(shù)在內(nèi)存， 指令中給出操作數(shù)地址的地址 （操（操作數(shù)的地址也在內(nèi)存） 。作數(shù)的地址也在內(nèi)存） 。(6)變址、基址、變址、基址、相對尋址相對尋址操作數(shù)在內(nèi)存，其內(nèi)存地址為操作數(shù)在內(nèi)存，其內(nèi)存地址為 Rx或或 Rb 或或 PC 的值的值 + 指令中給的位移量。指令中給的位移量。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章

44、指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)47本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 1. 1. 理解指令的基本格式和基本操作種類，理解擴(kuò)展操理解指令的基本格式和基本操作種類，理解擴(kuò)展操作碼方法；作碼方法； 2. 2. 掌握基本數(shù)據(jù)尋址方式和有效地址的確定方法，搞掌握基本數(shù)據(jù)尋址方式和有效地址的確定方法，搞清楚每一種基本尋址方式的特點(diǎn)；清楚每一種基本尋址方式的特點(diǎn)； 3. 3. 存儲器堆棧的概念及堆棧的進(jìn)、出棧操作存儲器堆棧的概念及堆棧的進(jìn)、出棧操作 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)483.4 3.4 堆棧與堆棧操作堆棧與堆棧操作 堆棧：堆棧：“后進(jìn)先出后進(jìn)先出”(

45、”(LIFO)LIFO)的存儲區(qū)的存儲區(qū)。3.4.1 3.4.1 堆棧結(jié)構(gòu)堆棧結(jié)構(gòu) 寄存器堆棧寄存器堆棧( (硬堆棧）硬堆棧） 存儲器堆棧存儲器堆棧( (軟堆棧軟堆棧) ) 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)49寄存器0寄存器1寄存器2寄存器k-1壓入彈出棧頂b0bn-2bn-11.1.寄存器堆棧寄存器堆棧( (硬堆棧）硬堆棧） 可由可由移位寄存器移位寄存器組構(gòu)成。（從圖中縱向看）組構(gòu)成。（從圖中縱向看） 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)50 從主存中劃

46、出一段區(qū)域來從主存中劃出一段區(qū)域來作堆棧，棧底固定，棧頂浮動作堆棧，棧底固定，棧頂浮動。 由由堆棧指針寄存器堆棧指針寄存器SPSP指示指示當(dāng)前棧頂?shù)奈恢卯?dāng)前棧頂?shù)奈恢谩?.2.存儲器堆棧存儲器堆棧( (軟堆棧軟堆棧) ) 自底向上生成堆棧，棧底地址大于棧頂?shù)刂罚ǔＶ羔樧缘紫蛏仙啥褩?，棧底地址大于棧頂?shù)刂罚ǔＶ羔樖冀K指向棧頂?shù)臐M單元。始終指向棧頂?shù)臐M單元。棧底棧底高地址高地址低地址低地址堆棧區(qū)堆棧區(qū)棧頂棧頂 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)51進(jìn)棧操作（壓入）：進(jìn)棧操作（壓入）： （SPSP）1SP 1SP 修改棧

47、指針修改棧指針 （A A）（SPSP） 將將A中的數(shù)據(jù)壓入堆棧中的數(shù)據(jù)壓入堆棧A現(xiàn)棧頂單元3.4.2 3.4.2 堆棧操作堆棧操作1 1FFFFFF2000SP原棧頂單元2000 2000 H H1 1FFF HFFF H 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)52出棧操作（彈出）：出棧操作（彈出）： （SPSP） A A 將棧頂內(nèi)容彈出，送入將棧頂內(nèi)容彈出，送入A A中中 （SPSP）+ 1 SP + 1 SP 修改棧指針修改棧指針2000SP1 1FFFFFFA1FFF原棧頂單元現(xiàn)棧頂單元1 1FFFFFF20003.4.2

48、 3.4.2 堆棧操作堆棧操作 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)53堆棧的應(yīng)用：堆棧的應(yīng)用：在一般計算機(jī)中，堆棧主要用來暫存中斷斷點(diǎn)、子程序調(diào)用時的在一般計算機(jī)中，堆棧主要用來暫存中斷斷點(diǎn)、子程序調(diào)用時的返回地址、狀態(tài)標(biāo)志及現(xiàn)場信息等，也可用于子程序調(diào)用時參數(shù)的傳返回地址、狀態(tài)標(biāo)志及現(xiàn)場信息等，也可用于子程序調(diào)用時參數(shù)的傳遞等。遞等。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)543.5 3.5 指令系統(tǒng)實(shí)例（側(cè)重于指令系統(tǒng)實(shí)例（側(cè)重于8086/80888086

49、/8088尋址方式）尋址方式） 3.5.0 3.5.0 與與8086/80888086/8088相關(guān)的預(yù)備知識相關(guān)的預(yù)備知識 1. 8086/80881. 8086/8088的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 總線接口部件總線接口部件( (BIU)執(zhí)行部件執(zhí)行部件( (EU) 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)553.5.0 3.5.0 與與8086/80888086/8088相關(guān)的預(yù)備知識相關(guān)的預(yù)備知識 2. 8086/80882. 8086/8088存儲器的分段管理存儲器的分段管理 分段管理的目的是使指令可以訪問較大的內(nèi)存空間。分段管理的目的

50、是使指令可以訪問較大的內(nèi)存空間。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)563.5.0 3.5.0 與與8086/80888086/8088相關(guān)的預(yù)備知識相關(guān)的預(yù)備知識 3. 3. 段寄存器段寄存器CSCS：代碼段寄存器代碼段寄存器DSDS：數(shù)據(jù)段寄存器數(shù)據(jù)段寄存器SSSS：堆棧段寄存器堆棧段寄存器ESES：附加段寄存器附加段寄存器 通常將需執(zhí)行的程序各部分通常將需執(zhí)行的程序各部分( (指令代碼、數(shù)據(jù)、堆棧等指令代碼、數(shù)據(jù)、堆棧等) )分別放在指分別放在指定的某個段中。當(dāng)定的某個段中。當(dāng)CPUCPU訪問某個主存單元訪問某個主存單

51、元( (如取指令或存取操作數(shù)如取指令或存取操作數(shù)) )時，時，就必須指明（或默認(rèn)使用）哪個段寄存器提供該單元的段基值，并給出就必須指明（或默認(rèn)使用）哪個段寄存器提供該單元的段基值，并給出該單元在這個段內(nèi)的偏移量。該單元在這個段內(nèi)的偏移量。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)573.5.1 8086/80883.5.1 8086/8088指令系統(tǒng)特征指令系統(tǒng)特征操作碼：操作碼：定長操作碼，變長指令碼。定長操作碼，變長指令碼。地址碼：地址碼：寄存器、立即、寄存器間址、基址、變址等尋址。寄存器、立即、寄存器間址、基址、變址等尋址。

52、 二地址指令系統(tǒng)。（一條指令里最多有兩個地址）二地址指令系統(tǒng)。（一條指令里最多有兩個地址）對于操作數(shù)在內(nèi)存的尋址方式，對于操作數(shù)在內(nèi)存的尋址方式，有效地址有效地址EA EA 物理地址！物理地址！ 形式形式地址地址有效地址有效地址EA (16位位)物理地址物理地址（20位）位）段首址段首址 (20位位)+對于二地址指令：其中一個尋址方式可選，對于二地址指令：其中一個尋址方式可選， 另一個另一個只能是寄存器尋址只能是寄存器尋址。 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)583.5.2 3.5.2 尋址方式尋址方式 以二地址指令為例，指

53、令格式為以二地址指令為例，指令格式為 例如：例如： ADD BXADD BX，5 5 基本尋址方式基本尋址方式 匯編符號例子匯編符號例子 尋找操作數(shù)尋找操作數(shù)( (的地址的地址) )的過程的過程 寄存器尋址寄存器尋址 ADD ADD BXBX,5 EA = BX,5 EA = BX，即數(shù)據(jù)在寄存器中即數(shù)據(jù)在寄存器中 寄存器間址寄存器間址 ADD ADD BXBX,AX EA =,AX EA =（BXBX） 立即尋址立即尋址 ADD BX,ADD BX,5 5 操作數(shù)在指令中操作數(shù)在指令中 直接尋址直接尋址 ADD ADD 100100,AX EA = 100,AX EA = 100 間接尋址間

54、接尋址 - - 變變( (基基) )址尋址址尋址 ADD ADD BX+20BX+20,AX EA = (BX+20),AX EA = (BX+20) 自相對自相對 LOOP LOOP L1 L1 EA = (IP)+ EA = (IP)+ 位移量位移量 OPOPA1A1 A2A2 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)59 例：例： MOV AL,AH MOV AL,AH ; AL ; AL (AH) (AH) 8 8位位 SUB AX,BX SUB AX,BX ; AX ; AX (AX) - (BX) (AX) - (BX) 16 16位位 INC CX INC CX ; CX ; CX (CX) + 1 (CX) + 1 16 16位位 西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 “計算機(jī)組成原理計算機(jī)組成原理B”教案 第第3 3章章 指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)603.5.3 3.5.3 雙操作數(shù)指令代碼格式雙操作數(shù)指令代碼格式 MOD,R/MMOD,R/M：可指定多種尋址方式。例如可指定多種尋址方式。例如MOD=11MOD=11時為時為REGREG尋址（依據(jù)尋址（依據(jù)R/MR/M，W W）。）。