pushpop指令的操作数必须是字操作数_指令格式
按指令字长度分类
指令字长:整个指令的长度,与机器字长没有固定关系。通常把指令字长 = 机器字长的指令称为单字长指令,同理还有半字长指令和双字长指令。
在一个指令系统(指令集:ARM,x86)中,若所有指令的长度都相等,则称为定长指令字结构。定长指令的执行速度快,控制简单。同样与之对应的有变长指令字结构。
由于主存一般是按字节编址的,所以指令字长多为字节的整数倍。
按操作码长度分类
定长操作码:指令中系统中所有指令的操作码长度都相同。
可变长操作码:指令系统中各指令的操作码长度可变。
扩展操作码的设计(考点)
定长指令字结构+可变长操作码,不同地址数的指令使用不同长度的操作码。
在设计扩展操作码指令格式时,必须注意以下两点:
不允许短码是长码的前缀,即短操作码不能与长操作码的前面部分的代码相同。——比如哈夫曼编码
各指令的操作码一定不能重复。
通常情况下,对使用频率较高的指令,分配较短的操作码,对使用频率较低的指令,分配较长的操作码,从而尽可能减少指令译码和分析的时间。
按指令操作类型分类
一、数据传送类
LOAD——把存储器中的数据放到寄存器
STORE——把寄存器中的数据放到存储器
二、运算类
1、算术逻辑操作
算术:加、减、乘、除、加1、减1、求补、浮点运算、十进制运算
逻辑:与、或、非、异或、位操作、位测试、位清除、位求反
2、移位操作
算术移位、逻辑移位、循环移位(带进位和不带进位)
三、程序控制类——转移操作
无条件转移:JMP
条件转移
调用CALL和返回RETURN
陷阱(Trap)与陷阱指令
四、输入输出类:进行CPU和I/O设备之间的数据传输
CPU寄存器与IO端口之间的数据传送(端口即IO接口中的寄存器)
按操作数地址码数目分类
1、零地址指令
不需要操作数,如空操作、停机、关中断等指令
堆栈计算机,两个操作数隐含存放在栈顶和次栈顶,计算结果压会栈顶。——如数据结构中“后缀表达式”的运算。
2、一地址指令
只需要单操作数,加1、减1、取反、求补等
指令含义:OP(A1)→A1
需要两个操作数,但其中一个操作数隐含在某个寄存器(如隐含在ACC)
指令含义:(ACC)OP(A1)→ACC —— 将ACC中的内容和A1中的内容做OP操作得到的结果放回ACC。
完成一条指令需要2次访存:取指令和访问A1,放回ACC不用访存,ACC是寄存器。
3、二地址指令
常用与需要两个操作数的算术运算、逻辑运算相关指令。
指令含义:(A1)OP(A2)→A1——将地址为A1和A2的内容执行OP操作,结果放回A1
访存4次:取指令→读A1→读A2→写A1
4、三地址指令
常用与需要两个操作数的算术运算、逻辑运算相关指令。
指令含义:(A1)OP(A2)→A3——将地址为A1和A2的内容执行OP操作,结果放回A3
访存4次:取指令→读A1→读A2→写A3
5、四地址指令
指令含义:(A1)OP(A2)→A3,A4 =下一条将要执行指令的地址。
正常情况:取指令之后PC++,指向下一条指令。
四地址指令:执行指令后,将PC的值修改为A4所指地址。(注意是A4的地址不是A4的内容)
访存4次:取指令→读A1→读A2→写A3
地址寻址范围:
若指令总长度不变,则地址码数量越多,地址码位数越少,直接寻址能力越差。
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