107.计组--四章

指令系统

终于有个简单的一掌让我整整了 学习周期很短结束

一.指令系统概述

指令系统：指令集体系结构(ISA)中最核心的部分 其完整定于了硬件和软件之间的接口

ISA规定内容：
1.指令格式 指令寻址方式 操作类型
2.操作数类型 寻址方式 大小端方式对齐
3.可访问的寄存器编号 个数和位数 存储空间大小和编址方式
4.执行过程的控制方式

指令的基本格式

一条指令就是机器语言的一个语句 一组二进制代码
指令字长指一条指令所包含的二进制代码位数 其和机器字长无固定关系
定长指令字结构：所有指令长度相等
变长指令字结构：指令长度有异
单字长指令：指令长度=机器字长
半字长指令：指令长度=半个机器字长
指令字长通常为字节的整数倍

然后我们来划分几个地址指令

零地址指令

一地址指令

二地址指令

理论上，指令地址的数量可以非常多，但在实际设计中，我们通常只讨论0地址、1地址、2地址、3地址指令，偶尔会提到4地址指令

指令操作类型
1.数据传送指令
mov 进出栈
2.算术和逻辑运算
加减乘除 与或取反
3.移位
算术逻辑移位
4.转移操作（程序控制类指令）
无条件转移 调用 返回等
5.输入输出操作

看题：

CPU执行指令过程中 指令地址由PC(程序计数器)给出

程序控制类指令功能是改变程序执行顺序

某指令系统有200条指令 对操作码采用固定长度二进制编码 最少用几位

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二.寻址方式

就是找有效地址 确定本条指令地址及下一条指令地址

1.指令寻址

• 顺寻寻址 PC+1(按字编址) 自动形成下一条指令地址
• 跳跃寻址 转移指令实现 执行结果修改PC值

2.数据寻址

表示一个操作数的地址或计算出操作数地址
位数决定了寻址方式的种类

搞懂几个概念 然后重点就是寻址方式的规则算法
A 形式地址
EA 有效地址
(A) A的内容即数值

不同寻址方式 为的是缩短指令字长 扩大寻址空间 提高编程的灵活性

隐含地址

立即寻址
地址字段就是操作数本身(立即数) 最快能找到操作数

直接寻址

间接寻址

寄存器寻址
原理同直接寻址一样 把主存换成寄存器 速度快

寄存器间接寻址

相对寻址(偏移寻址)

基址寻址(偏移寻址)

主要用于解决程序逻辑空间与存储器物理空间的无关性

变址寻址(偏移寻址)

变址寻址 基址寻址 相对寻址如出一辙 共属于偏移寻址

堆栈寻址
后进先出原则管理的存储区 读写单元用堆栈指针(SP)给出
硬堆栈(寄存器堆栈) 成本高 软堆栈适合大容量堆栈

题目中将理解以上寻址方式的作用

简化地址结构基本方法尽量采用 隐含地址

缩短指令中某个地址段位数 采用寄存器寻址

寻址方式中 最快获得操作数的方式 立即寻址

相对寻址方式的相对地址实质上是一种 以下条指令在内存中首地址为基准位置的偏移量

下面两道题同种类型

注意主存按字编址还是按字节编址

求范围同类型题

求LSB(最低有效字节)

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三.机器代码

机器代码就是0和1组成的 但可读性差
我们学过高级语言java c啥的 这节考点是汇编语言 一种低级语言
一条汇编语言对应一个机器代码

主要寄存器

汇编指令分为Intel格式和AT&T格式
区别：

当然还有很多区别 但考试内容注重X86汇编指令 所以看这个Intel的

<reg> 任意寄存器
<mem> 内存地址
<con> 常数
dword ptr[] 32bit
word ptr[] 16bit
byte ptr[] 8bit

常用的一些指令：

选择

#include <stdio.h>
int main(void) {int a = 7, b = 6, c;if (a > b) {c = a;} else {c = b;}
}

实现过程：
mov eax,7  ---a
mov ebx,6  ---b
cmp eax.ebx 比较a和b
jg Next  如果a>b 跳到Next执行
mov ecx,ebx 就是不满足a>b 把b赋给c
jmp End 跳到END
Next：
mov ecx,eax 把a赋给c
End：

循环

不再举列子 就说其特殊的
loop：循环体
goto 跳转到

调用

参考：

过程调用：

题目：

记得加上jle指令字节

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四.CISC RISC

简言之就是：
CISC 复杂指令系统计算机
RISC 精简指令系统计算机
然后对比：

到此结束 然后计组最后一个强大敌人CPU 攻克之后 基本总线和IO一路平坦