计算机组成原理[袁风]chap5.ppt

1,第5章 指令系统,南京大学计算机系多媒体技术研究所袁春风,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,2,第5章 指令系统,机器指令特征操作数类型和存储方式操作类型汇编语言地址码编码(寻址方式)操作码编码指令集的设计指令格式举例,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,3,指令系统的位置,指令系统处在软件和硬件交界面上，能同时被硬件设计者和系统程序员看到。从设计者角度看，指令系统为CPU提供了功能需求；从系统程序员角度来看，指令系统提供的功能就是他所能使用的全部功能。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,4,5.1 机器指令特征,1.一条指令须包含的信息 一条指令必须明显或隐含地包含以下信息：操作码：指定操作类型(操作码长度：固定可变)源操作数参照：一个或多个源操作数所在的地址(操作数来源：主(虚)存/寄存器/I/O端口/指令本身）结果值参照：产生的结果存放何处(结果地址：主(虚)存/寄存器/I/O端口)下一条指令地址：下条指令存放何处(下条指令地址：主(虚)存)(正常情况隐含在PC中，改变顺序时由指令给出）,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,5,5.1 机器指令特征,2.地址码字段的个数 据上述分析知,一条指令包含个操作码和多个地址码零地址指令(1)无需操作数如：空操作停机等(2)所需操作数为默认的如：堆栈累加器等形式：一地址指令其地址既是操作数的地址，也是结果的地址(1)单目运算如：取反取负等(2)另一操作数为默认的如：累加器等形式：,OP,OP,A1,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,6,2.地址码字段的个数(续)据上述分析知,一条指令包含个操作码和多个地址码二地址指令（最常用）分别存放双目运算中两个操作数，并将其中一个地址作为结果的地址。形式：三地址指令分别作为双目运算中两个源操作数的地址和一个结果的地址。形式：多地址指令大中型机中用于成批数据处理的指令,如:向量/矩阵等,A1,OP,A2,5.1 机器指令特征,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,7,5.1 机器指令特征,3 指令格式 指令格式的选择应遵循的几条基本原则：应尽量短要有足够的操作码位数指令字长应是字节的整数倍合理地选择地址字段的个数 与指令集设计相关的重要方面操作码的全部组成：操作码个数/种类/复杂度数据类型：对哪几种数据类型完成操作指令格式：指令长度/地址码个数/各字段长度寄存器：寄存器的个数/功能/长度寻址方式：操作数地址的指定方式,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,8,5.2 操作数类型和存储方式,操作数是指令处理的对象，其基本类型有：地址 被看成无符号整数，用来参加运算以确定主(虚)存地址数值数据 定点数(整数)：一般用二进制补码表示 浮点数(实数)：大多数机器采用IEEE754标准 十进制数：一般用NBCD码表示，压缩/非压缩字符串 用来表示文本、声音和图象等逻辑(布尔)数据按位操作（0-假1-真）Pentium的数据类型,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,9,5.3 操作类型,按操作功能分为以下几种：数据传送算术运算逻辑运算字符串处理输入/输出操作程序流控制系统控制,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,10,5.3 操作类型,数据传送(MOV,STOR/LOAD,PUSH/POP,SET/CLR等)指令中需给出的信息：传送源：内(虚)存/寄存器/栈顶传送目的地：内(虚)存/寄存器/栈顶传送数据的个数：每个操作数的寻址方式CPU必须完成的动作：在寄存器之间传送，则仅CPU内部操作在寄存器和主(虚)存或主(虚)存之间传送，则：(1)由寻址方式计算存储器地址(2)若地址为虚址，则要转换成内存物理地址(3)在cache中查找，若无，则再在主存中查找,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,11,5.3 操作类型,算术运算(ADD/SUB/MUL/DIV/INC/DEC等)指令加工的数据：带符号的定点数浮点数压缩十进制数操作数个数和来源：单/双源操作数：内(虚)存/寄存器/栈顶CPU必须完成的动作：在寄存器和ALU之间传送在ALU中进行相应的运算(加/减/乘/除/取负/增1/减1等)从主(虚)存取数或将结果送主(虚)存保存改变机器状态并产生条件码(零/负/溢出/进位等),南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,12,5.3 操作类型,逻辑运算(AND/OR/XOR/SHL/SHR等)指令加工的数据：逻辑数据操作数个数和来源：单/双源操作数：内(虚)存/寄存器/栈顶CPU必须完成的动作：在寄存器和ALU之间传送在ALU中进行相应的运算 如：与/或/非/异或/逻辑移位/循环移位等从主(虚)存取数或将结果送主(虚)存保存,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,13,5.3 操作类型,字符串处理指令加工的数据：字符串(一个连续字节序列)-内(虚)存/寄存器/栈顶首地址+字节个数操作类型：传送/传送转换/比较/扫描/跨越/定位/匹配子串等CPU必须完成的动作：在寄存器和ALU之间传送在ALU中进行相应的运算（比较）从主(虚)存取数或将结果送主(虚)存保存 根据比较结果产生条件码,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,14,5.3 操作类型,输入输出操作 若计算机的输入输出空间和主存统一编址(存储映射编址)的话，就不需要专门的输入输出指令。指令功能：用于启动外设、测试外设的状态、读写外设的数据操作数个数和来源：内(虚)存/寄存器（首地址+字节个数）CPU必须完成的动作：从外设端口取数或将结果送外设端口保存,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,15,5.3 操作类型,系统控制 系统控制指令用于改变计算机的工作状态，如，改变执行的特权、进入特殊的处理程序等。它常用于在操作系统中对系统资源的访问进行控制，这些资源对应用程序员是透明的。这种指令只有在系统管理状态下才能执行。有时称为管态（访管、特权）指令。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,16,5.3 操作类型,程序流控制 前面所述的指令都不明显地给出下一条指令的地址。而总是约定随后的指令为下一条。程序流控制指令通过在指令中明显给出下条指令的地址或约定跳过下条指令来改变指令执行顺序。三类控制指令：转移(分支)跳步子程序调用CPU必须完成的动作：对某些标志（条件码）进行判断，根据条件转移根据寻址方式计算下条指令地址并送PC 对于子程序调用指令，还要保存返回地址到栈顶,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,17,5.4 汇编语言,指令的表示内部表示 在机器内部，指令用一个位串表示，由多个字段构成。这种直接的二进制位串表示规则，称为机器语言。通过把它读到指令寄存器IR中译码解释，能被机器直接理解 并执行。符号表示 机器语言表示的指令可读性差，编程人员一般将指令的操作码和地址码用助记符来表示。所有助记符的集合及使用规则构成的一个程序设计语言，称为汇编语言，是一种机器指令符号表示法。它不能被机器直接理解，需用专门的程序完成它到机器语言的转换。这个转换程序称为汇编程序。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,18,计算机语言的级别,MOV AX,BXMOV CX,BX+1MOV BX,CXMOV BX+1,AX,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,19,5.5 寻址方式,什么是“寻址方式”？指操作数的参照方式。即：用来指定操作数所在位置的方法。地址码编码由操作数的寻址方式决定。地址码编码原则：指令地址字段的长度直接影响指令的长度。因此指令地址码要尽量短，但操作数的存放位置又必须灵活，空间也应尽量大。所以，机器应能提供灵活的寻址方式，并使用尽量短的地址码访问尽可能大的寻址空间。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,20,5.5 寻址方式,指令的寻址-简单正常：PC增值跳转：操作数寻址操作数的寻址-复杂操作数来源：寄存器/主(虚)存/外设端口/栈顶操作数结构：位/字节/半字/字/双字/一维表/二维表/通常寻址方式特指“操作数的寻址”,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,21,寻址方式的确定（1）在操作码中给定寻址方式（2）专门的寻址方式位有效地址的含义用于存放操作数的寄存器的编号或主存地址(无虚拟存储器的系统)或虚存地址(有虚拟存储器的系统)基本寻址方式 立即/直接/间接/寄存器/寄存器间接/偏移/堆栈基本寻址方式的算法及优缺点假设：A=地址字段值，EA=有效地址(X)=地址X中的内容,5.5 寻址方式,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,22,基本寻址方式的算法和优缺点,方式 算法 主要优点 主要缺点立即 操作数=A 无存储器访问 操作数幅值有限直接 EA=A 简单 地址范围有限间接 EA=(A)地址范围大 多次存储器访问寄存器 EA=R 无存储器访问 地址范围有限 寄间接 EA=(R)地址范围大 额外存储器访问偏移 EA=A+(R)灵活 复杂堆栈 EA=栈顶 无存储器参照 应用有限偏移方式：将直接方式和寄存器间接方式结合起来。有：相对/基址/变址三种,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,23,寻址方式示例,（d）堆栈,操作数,栈顶,隐含,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,24,寻址方式示例,R,（f）寄存器间接,存储器,操作数,寄存器组,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,25,寻址方式示例,R,（g）偏移,存储器,操作数,寄存器组,A,+,A,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,26,偏移寻址方式,相对寻址指令地址码给出一个偏移量(带符号数)，基准地址隐含由PC给出。即：EA=(PC)+A作用：实现程序(公共子程序)的浮动。基址寻址指令地址码给出一个偏移量(无符号数)，基准地址明显或隐含由基址寄存器B给出。即：EA=(B)+A作用：实现多道程序重定位。变址寻址指令地址码给出一个基准地址，而偏移量(无符号数)明显或隐含由变址寄存器I给出。即：EA=(I)+A作用：为重复操作的完成提供一种高效的机制。例如可实现对线形表的方便操作。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,27,相对寻址的作用-公共子程序的浮动,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,28,基址寻址的作用-程序重定位,每个用户程序装入系统后都有一个基址，基址寻址的操作数在相对于基址的偏移单元中，所以虽偏移都是51，但操作数不同。,ADD AX,#51,150,50,51,120,ADD AX,#51,120,151,SUB AX,#51,40,51,130,SUB AX,#51,240,251,130,用户程序1,用户程序2,100,200,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,29,变址寻址的作用,自动变址 EA=(I)+A I=(I)1 在没有硬堆栈的情况下，用它来建立软堆栈。也能 提供对线性表的方便访问。变址与间址结合前置变址（先变址后间址）EA=(I)+A)后置变址（先间址后变址）EA=(I)+(A),A=100,0,变址器I,A0,A1,A3,A4,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,30,5.5 寻址方式,位、字节和块的寻址位寻址 当需要对寄存器或内(虚)存中单独一位进行操作(如：置位/复位/测试等)时，需要进行位寻址。指令中必须隐含或明显地给出位指针。字节寻址当操作数为一个字节时，指令必须对字节进行定位。字节编址时，指令须给出访问的是字节/半字/字/双字字编址时，指令须给出是否为字节访问，并指出是哪个字节。块寻址当需对一个信息块进行操作时，指令必须对块定位。指令须给出：首址+长度/首址+末址/首址+末端标志,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,31,奔腾机的寻址方式,操作数的来源：寻址方式立即数(立即寻址)：直接来自指令寄存器(寄存器寻址)：来自32位/16位/8位通用寄存器存储单元(其他寻址)：需进行地址转换 虚拟地址=线性地址LA(=内存地址)分段 分页(1)段寄存器SR隐含或显式给出(2)8/16/32位偏移量A显式给出(2)基址寄存器B明显给出，任意通用寄存器皆可(3)变址寄存器I明显给出，除ESP外的任意通用寄存器皆可。有比例变址和非比例变址。比例变址时要乘以比例因子S(1:8位/2:16位/4:32位/8:64位)地址转换机制 虚拟地址=线性地址LA（分段）,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,32,Pentium处理器寻址方式,方式,算法,立即(地址码本身为操作数)寄存器(通用寄存器的内容为操作数)偏移量(地址码给出8/16/32位偏移量)基址(地址码给出基址器编号)基址带偏移量(一维表访问)比例变址带偏移量(一维表访问)基址带变址和偏移量(二维表访问)基址带比例变址和偏移量(二维表访问)相对(给出下一指令的地址，转移控制),操作数=A操作数=(R)LA=(SR)+ALA=(SR)+(B)LA=(SR)+(B)+ALA=(SR)+(I)xS+ALA=(SR)+(B)+(I)+ALA=(SR)+(B)+(I)xS+A转移地址=(PC)+A,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,33,Pentium的存储器寻址,段寄存器,SS,CS,段选择符,段表项(段描述符),存取权,段限,基地址,基址寄存器,变址寄存器,比例因子1/2/4/8,偏移量8/16/32位,x,+,+,线性地址,有效地址,段限,基址,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,34,5.6 操作码编码,操作码的编码方式有：定长编码法优化编码法（huffman编码法）扩展编码法,操作码,地址码部分（字段数可变）,取决于寻址方式、逻辑地址格式、寄存器个数、立即数位数等,？,指令,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,35,定长编码法,基本思想指令的操作码部分采用固定长度的编码。如：假设操作码固定为7位，则系统最多可表示128种指令。特点译码方便，但有信息冗余举例IBM360/370采用位定长操作码，最多可有256条指令，但只提供了183条指令。有73种编码为冗余信息。机器字长32位，按字节寻址，有16个32位通用寄存器，基址器B和变址器X可用其中任意一个。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,36,IBM360/370指令格式,8,8,4,12,4,12,第1个半字,第2个半字,第3个半字,Ri：寄存器X：变址器Bi：基址器Di：位移量I：立即数L：数的长度,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,37,优化编码法(Huffman编码),基本思想对出现频度较高的信息单元用较短的编码表示，而对频率较低的信息单元用较长的编码表示。特点能达到最短的编码长度，但编码不规则，译码困难。举例指令 频度 编码 I1 0.30 10 I2 0.22 00 I3 0.18 01 I4 0.16 110 I5 0.08 1110 I6 0.06 1111,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,38,扩展编码法,基本思想 结合定长编码法和Huffman编码法的思想，将操作码的编码长度分成几种固定长的格式。被大多数指令集采用。PDP-11是典型的变长操作码机器。种类等长扩展法：4-8-12；3-6-9；./不等长扩展法举例设某指令系统指令字是16位，每个地址码为6位。若二地址指令15条，一地址指令34条，则剩下零地址指令最多有多少条？解:操作码按短到长进行扩展编码 二地址指令:0000-1110 一地址指令:11110 00000-11111;11111 00000-00001 零地址指令:11111 00010-11111 000000-11111 故零地址指令最多有30*26=15*27 种,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,39,PDP-11中的典型指令格式,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,40,5.7 指令集的设计,指令集设计原则完备性：指令集应能覆盖计算机的各种功能。即任何功能都能用指令集中的指令编写的程序完成。正交性：指令中各个不同字段在编码时应互相独立、互不相关，从而使指令的使用规则简单。规整性：指令系统中，对所有操作和寄存器作同等规定。即在某种操作中各寄存器是等价的，且每一种数据处理指令能对各种数据类型进行同样的操作。可扩充性：保留一定余量的操作码空间为后继产品提供扩充余地。有效性：高效运行。即程序代码占空间小，执行速度快。兼容性：系列机中前任产品的指令集要保留，使已有软件能在新产品上运行。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,41,5.7 指令集的设计,指令系统分类按指令操作数指定方式(1)堆栈型指令集（很少用）源操作数来自栈顶，结果也存于栈顶。(2)累加器型指令集 操作数之一总放在累加器中，结果也存在累加器中。(3)通用寄存器型指令集 所有操作数须显式说明在哪个寄存器或存储单元中。通用寄存器型指令集成为主流方式，按ALU两个操作数来源的不同，指令可分为：RR型/RS型/SS型。(4)装入/存储指令集 运算指令不能访问存储器。只能通过装入/存储指令访问。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,42,四种指令系统比较,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,43,比较结果-通用寄存器结构占优势,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,44,寄存器使用例,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,45,Evolution of Processor Design,Single Accumulator(EDSAC 1950),Accumulator+Index Registers,(Manchester Mark I,IBM 700 series 1953),Separation of Programming Model from Implementation,High-level Language Based,Concept of a Family,(B5000 1963),(IBM 360 1964),General Purpose Register Machines,Complex Instruction Sets,Load/Store Architecture,RISC,(Vax,Intel 432 1977-80),(CDC 6600,Cray 1 1963-76),(Mips,Sparc,HP-PA,IBM RS6000,.1987),南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,46,指令系统分类按指令的设计/实现风格分(1)CISC(Complex Instruction Set Computer)复杂指令集计算机(2)RISC(Reduce Instruction Set Computer)精简指令集计算机,5.7 指令集的设计,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,47,按指令的设计/实现风格分(1)CISC(Complex Instruction Set Computer)复杂指令集计算机(2)RISC(Reduce Instruction Set Computer)精简指令集计算机,指令系统分类,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,48,复杂指令集计算机CISC,产生和发展的主要原因(1)为了保持兼容 后继产品保留原指令集，因而越来越复杂。(2)提供更强的功能 复杂指令能很好地支持高级语言，缩小机器语 言与高级语言之间的语义差距，从而使编译程序 的设计变得简单。(3)微程序的发展 微程序的发展也使系统能够实现越来越复杂的 指令操作。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,49,复杂指令集计算机CISC,例如，VAX-11/780小型机16种寻址方式；9种数据格式；303条指令；一条指令包括12个字节的操作码和下续N个操作数说明符。一个说明符的长度达1 10个字节。例如，32位68020微机（与6800微机相比）指令种数多两倍；寻址方式多11种，达18种；指令长度从一个字（16位）发展到16个字。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,50,复杂指令集计算机CISC,早期CISC设计风格的主要特点(1)指令系统复杂 指令多/寻址方式多/指令格式多(2)指令周期长 绝大多数指令需要多个时钟周期才能完成(3)各种指令都能访问存储器 除了专门的存储器读写指令外，运算指令也能 访问存储器。(4)采用微程序控制(5)有专用寄存器(6)难以进行编译优化生成高效目标代码,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,51,复杂指令集计算机CISC,CISC的缺陷日趋庞大的指令系统不但使计算机的研制周期变长，而且难以保证设计的正确性，难以调试和维护，并且因指令操作复杂而增加机器周期，从而降低了系统性能。1975年IBM公司开始研究指令系统的合理性问题，John Cocks提出精简指令系统思想。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,52,复杂指令集计算机CISC,对CISC进行测试，发现一个事实：在程序中各种指令出现的频率悬殊很大，最常使用的是一些简单指令，这些指令占程序的80%，但只占指令系统的20%。而且在微程序控制的计算机中，占指令总数20%的最复杂的指令占用了控存容量的80%。1982年美国加州伯克利大学的RISC，斯坦福大学的MIPS，IBM公司的IBM801相继宣告完成，这些机器被称为第一代RISC机。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,53,RISC产生的原因,(1)10-20%与80-90%问题 指令集中10-20%为常用指令，占程序80-90%，大多数指令在程序中很少用。(2)VLSI技术发展引起的问题 VLSI要求规整性，但复杂指令集控制逻辑极不规整，占硅片面积大；而微程序实现复杂功能所化时间与用简单指令组成的子程序实现无多大差别。慢！(3)编译程序的重负问题 复杂指令虽然缩小了与高级语言间语义上的差异，简化了目标。但编译程序在对各种指令序列进行分析时，因为完成相同功能的可能的组合多，而使得分析更困难，编译时间更长。此外也不利于流水线性能的提高。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,54,RISC设计风格的主要特点,(1)简化的指令系统 指令少/寻址方式少/指令格式少/指令长度一致(2)以RR方式工作 指令系统中除Load/Store指令可访问存储器外，其余指令都只访问寄存器。(3)指令周期短 以流水线方式工作，因而除Load/Store指令外，其他指令都只需一个或一个不到的时钟周期就可完成。(4)采用大量通用寄存器，以减少访存次数(5)采用组合逻辑电路控制，不用或少用微程序控制(6)采用优化的编译系统，力求有效地支持高级语言程序,RISC处理器结构概述,RISC处理器结构的特点：寄存器数量多采用流水线组织控制器的实现采用硬布线控制逻辑电路,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,56,Summary,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,57,同CISC比较，RISC的优点：,(1)可以充分利用VLSI芯片面积微程序控制的CISC机，其微码电路在芯片上所占面积要占整个芯片的50%以上，而RISC机硬布线逻辑所占面积可下降到10%左右或更少。(2)可以提高计算机运算速度指令数、寻址方式和指令格式的种类都较少，且指令编码有规律，使指令译码加快。硬布线控制比微程序控制延迟小，可缩短CPU周期。CPU的通用寄存器多，减少了访存次数，速度变快。大部分指令能在一个周期内完成，因而特别适合于流水线工作。有的RISC机采用寄存器窗口重叠技术，程序嵌套时不必将寄存器内容保存到存储器中，加快了速度。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,58,同CISC比较，RISC的优点(续)：,(3)设计容易，因而成本低、可靠性高、研制周期短RISC机指令系统简单，因而控制逻辑简单，设计出错可能性小，容易发现错误，可靠性高。(4)能有效支持高级语言程序RISC靠编译程序的优化来支持高级语言程序。指令少、寻址方式少，反而使编译程序容易选择更有效的指令和寻址方式。通用寄存器多，可尽量安排快速的寄存器操作。有的RISC机采用寄存器窗口重叠技术，使过程间的参数传送快，且不必保存与恢复现场，因而能直接支持调用子程序和过程的高级语言程序。如IBM研究人员发现：IBM801产生的代码大小是IBM370的90%。(5)能更好地响应中断中断响应总是在两条指令切换时进行，所以复杂指令系统的中断响应不如RISC及时。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,59,指令集发展趋势,RISC的出现，阻止了计算机组织与结构向复杂指令集发展的趋势。一种做法是设计一种全新的完全不同于CISC的RISC机。如：IBM RS/6000，MIPS R2000/R3000/R4000，Sun SPARC，Motorola M88000，DEC Alpha，Intel i860等。另一种做法是在保留CISC主要优点的基础上吸取RISC的某些特征，称为类RISC。如：Intel 486开始的微处理器芯片，Fairchild公司的Clipper等。随着技术的发展，CISC和RISC已逐渐融合，所以它们并不是截然不同的两大体系。,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,60,本章总结,地址码的编码取决于：寻址方式（9种基本寻址方式）地址字段个数逻辑地址格式和地址空间大小通用寄存器的个数寻址方式位的指定寻址单位（位/字节/半字/字/）等操作码的编码定长编码法哈夫曼编码法扩展编码法,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,61,总结,根据操作数指定方式，指令系统分为四类：堆栈型指令集累加器型指令集通用寄存器型指令集(用的较多)装入/存储指令集根据设计和实现风格，指令系统分为两类：复杂指令集计算机CISC精简指令集计算机RISC,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,62,总结,指令系统是软硬件的交界面一条指令必须隐含或明显地包含：操作码/源操作数参照/结果值参照/下一条指令地址：与指令集设计相关的重要方面操作码/数据类型/指令格式/寄存器/寻址方式操作数类型 整数/浮点数/十进制数/位串/无符号数/字符串（基本类型）存储和对齐方式大端序/小端序边界对齐/不对齐,南京大学计算机系 多媒体技术研究所 袁春风,63,总结,指令操作类型 数据传送 算术运算 逻辑运算 字符串处理 输入/输出操作 程序流控制 系统控制汇编语言是机器语言的符号表示,