第二节操作数类型和操作类型

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第4章_计算机指令构成和寻址方式

第4章_计算机指令构成和寻址方式

Pentium指令系统所支持的数据类型:
1. 整数:补码表示的二进制数,字节(8位)、字(16位)和双字(32 位)3种。
2. 序数:无符号二进制数,字节(8位)、字(16位)和双字(32位)3 种。
3. UBCD数:未压缩的(unpacked)BCD数,数字值0到9,每个数字 占一个字节。 4. BCD数:压缩的BCD数,一个字节可以表示2位数字,从00到99。 5. 指针:32位有效地址,指出段内的地址偏移量。
二地址指令
一地址指令 零地址指令
add r1,r2
add r1 add
r1←r1+r2
A←A+r1 T←T+(T-1)
寻址方式:
寻址方式指的是如何描述一个操作数或下一条指令的地址, 即确定操作数或下一条指令地址的方法。常用的寻址方式有 立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、间接寻址、相对寻址 等。
指令长度: 指令长度有固定长度和可变长度两种。RISC处理机一般采用 固定长度的指令格式,例如SUN SPARC的指令长度均为32位, 与数据字长相同。定长指令格式的好处在于指令译码和流水 线执行比较容易。Pentium处理机的指令长度是可变的,常用 指令用较少的二进制位表示,不常用的指令使用较多的位表 示,它的好处是可以缩短指令的平均长度。 指令系统设计中的问题: 指令种类和寻址方式越多越好,还是越少越好?指令种类越 多、寻址方式越复杂,说明处理机的功能越强。但同时,实 现一条复杂指令需要较多的逻辑门电路,执行一条复杂指令 所化费的时间也比较长,而且处理机的设计复杂度提高、设 计周期增长,并且复杂指令的使用频率较低。指令种类少、 寻址方式简单的好处是可以提高时钟频率,缩短指令周期, 从而很快完成一条指令的执行。但并不是越简单越好,指令 太简单,完成一次比较复杂的操作往往需要一长串的简单指 令序列,也会使执行时间变长,同时也使程序变长。

高等教育自学考试Java语言程序设计(一)第二章数据和表达式课件

高等教育自学考试Java语言程序设计(一)第二章数据和表达式课件

第二章数据和表达式目录第一节基本语法元素第二节基本数据类型第三节表达式01 基本语法元素1.空白在java程序中,换行符及回车符都可以表示一行的结束,它们可被看作是空白,另外空格键,水平定位键(Tab)亦是空白,编译器会忽略多余的空白。

2.注释(1)单行注释://一行内的注释(2)多行注释:/*一行或多行注释*/(3)文档注释:/**文档注释*/3.语句、分号和块语句是Java程序的最小执行单位,程序的各语句间以分号“;”分隔。

一个语句可以写在连续的若干行内。

大括号“{”和“}”包含的一系列语句称为块语句,简称块。

语句块可以嵌套,即语句块中可以含有子语句块;关键字Java语言定义了许多关键字,关键字也称为保留字,他们都有各自的特殊意义和用途。

*标红的为预留关键字,尚未使用标识符1.标识符是由字母、数字、下划线(_)或美元符($)组成的字符串,其中数字不能作为标识符的开头。

2.标识符区分大小写,长度没有限制。

3.标识符中不能含有其他符号,例如+、=、*、及%等,当然也不允许插入空白。

4.标识符可用作变量名、方法名、接口名和类名。

5.Java源代码采用的是Unicode码,用16位无符号二进制数表示一个字符,Unicode字符集中的字符数可达65535个,汉字也是字符,所以也可以出现在标识符中,例如“这是一个标识符”也是一个正确的标识符。

Java编程风格编写程序时应该注重自己的编程风格,增加必要的注释和空格,采用缩进格式。

定义的各种标识符也要遵从惯例注意大小写。

程序中尽量不使用没有含义的标识符。

最好能望名知义,例如,变量用于计数,可将它命名为counter;用变量保存税率,可将它命名为taxRate。

·类名或接口名:多为名词,含有大小写,每个单词的首字母大写如HelloWorld、Customer、SortClass 等。

·方法名:多是动词,含有大小写,首字母小写,其余各单词的首字母大写。

(完整版)计算机系统结构课后习题答案

(完整版)计算机系统结构课后习题答案

第1章计算机系统结构的基本概念1.1 解释下列术语层次机构:按照计算机语言从低级到高级的次序,把计算机系统按功能划分成多级层次结构,每一层以一种不同的语言为特征。

这些层次依次为:微程序机器级,传统机器语言机器级,汇编语言机器级,高级语言机器级,应用语言机器级等。

虚拟机:用软件实现的机器。

翻译:先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序,然后再在这低一级机器上运行,实现程序的功能。

解释:对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令,都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。

执行完后,再去高一级机器取下一条语句或指令,再进行解释执行,如此反复,直到解释执行完整个程序。

计算机系统结构:传统机器程序员所看到的计算机属性,即概念性结构与功能特性。

在计算机技术中,把这种本来存在的事物或属性,但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。

计算机组成:计算机系统结构的逻辑实现,包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。

计算机实现:计算机组成的物理实现,包括处理机、主存等部件的物理结构,器件的集成度和速度,模块、插件、底板的划分与连接,信号传输,电源、冷却及整机装配技术等。

系统加速比:对系统中某部分进行改进时,改进后系统性能提高的倍数。

Amdahl定律:当对一个系统中的某个部件进行改进后,所能获得的整个系统性能的提高,受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。

程序的局部性原理:程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的,而是相对地簇聚。

包括时间局部性和空间局部性。

CPI:每条指令执行的平均时钟周期数。

测试程序套件:由各种不同的真实应用程序构成的一组测试程序,用来测试计算机在各个方面的处理性能。

存储程序计算机:冯·诺依曼结构计算机。

其基本点是指令驱动。

程序预先存放在计算机存储器中,机器一旦启动,就能按照程序指定的逻辑顺序执行这些程序,自动完成由程序所描述的处理工作。

系列机:由同一厂家生产的具有相同系统结构、但具有不同组成和实现的一系列不同型号的计算机。

operation计算机术语

operation计算机术语

operation计算机术语操作(operation)是计算机术语中的一个关键概念。

它指的是计算机执行的特定任务或指令。

操作可以包括各种各样的活动,例如数据输入、处理、输出和存储。

在计算机中,所有的操作都是由计算机指令进行控制和执行的。

操作可以分为多个类型,包括算术操作、逻辑操作、控制操作和输入/输出操作等。

下面将详细介绍这些类型的操作:1.算术操作:算术操作是执行数学运算的操作,例如加法、减法、乘法和除法。

计算机中的算术运算器可以执行各种算术操作,使得计算机能够进行数值计算。

2.逻辑操作:逻辑操作是执行逻辑运算的操作。

逻辑运算包括与、或、非等操作,用于处理布尔值。

逻辑操作在计算机中经常用于判断和决策。

3.控制操作:控制操作是控制计算机执行流程的操作。

它包括条件控制和循环控制。

条件控制用于根据特定条件选择执行不同的操作,而循环控制用于多次重复执行相同的操作。

4.输入/输出操作:输入/输出操作用于计算机与外部设备之间的数据交换。

计算机通过输入操作接收外部设备的数据,通过输出操作将数据发送给外部设备。

常见的输入/输出操作包括从键盘输入数据和向显示器输出图像等。

操作可以使用不同的方式来指定和执行。

最常用的方式是使用计算机指令。

计算机指令是一组规定计算机执行操作的命令,它们可以以不同的形式表示,例如机器代码、汇编语言和高级语言等。

机器代码是计算机可以直接执行的二进制代码。

它由0和1表示,每个指令和操作数都有特定的编码。

汇编语言是一种更加人类可读的低级语言,它使用符号和助记符来表示机器指令。

汇编语言程序可以通过汇编器转换成机器代码。

高级语言是一种更抽象和易于理解的编程语言,例如C、Java和Python等。

高级语言使用更自然的语法和更高级的概念来描述操作,而不需要直接处理底层的二进制代码。

高级语言程序可以通过编译器或解释器转换成机器代码。

操作还可以根据指令的执行频率分为单周期操作和多周期操作。

单周期操作每个指令只需要一个时钟周期来执行,执行期间所有的操作都在同一个时钟周期内完成。

第三章操作数的寻址方式

第三章操作数的寻址方式

第一节 汇编指令格式
2、单操作数指令
指令助记符 操作数
只有把数据先送入隐含的寄存器中、才能执行此操
作的指令。
例:mul cx
;(ax) ×(cx)→(dx,ax)
3、无操作数指令 指令助记符
例:clc ;0→cf stc ;1→cf
第二节 操作数的寻址方式
一、概述 二、立即数寻址(imm) 三、寄存器寻址(reg) 四、存储器寻址(mem)
如mov ax,varw
mov ax,[varw]
与立即数寻址的区别
在指令中,直接寻址给出操作数的EA,立 即数寻址给出操作数。
用数字书写时,格式不一样。
mov ax,1234h
mov ax,[1234]
2、寄存器间接寻址
操作数在存储器中,操作数的有效地址用si、di、 bx和bp等四个寄存器之一来指定,称这种寻址方式 为寄存器间接寻址方式。
2、寄存器间接寻址
例:假设有指令:mov ax, [bx],在执行时, (ds)=3000h,(bx)=2000h,存储单元32000h的内容是 1234h。问执行指令后,ax的值是什么?
PA=(ds)*16+(bx)=3000h*16+2000h=32000h (bx)=1234h
图示
3、寄存器相对寻址
立即数寻址(imm)
操作数出现在指令中,是指令的一个组成部分。这 样的操作数叫做立即数.以这种指定操作数的方式 就叫做立即数寻址。 执行过程
例:
mov ah, 80h add ax, 1234h mov b1, 12h mov w1, 3456h add d1, 32123456h
其中:b1、w1和d1分别是字节、字和双字内存变量。

7.2 操作数类型和操作类型

7.2 操作数类型和操作类型

7.2 操作数类型和操作种类一、操作数类型 地址 数字 字符 逻辑数 无符号整数定点数、浮点数、十进制数 ASCII逻辑运算二、数据在存储器中的存放方式 例 1 2 3 4 5 6 7 8 H 的存放方式 78H 56H 34H 12H 8 4 0 12H 34H 56H 78H 840 2017-12-1二、数据在存储器中的存放方式 –字节编址,数据在存储器中的存放方式(存储字长64位,机器字长32位)a.从任意位置开始存储字 节 半 字 双------ 字 单 字 半--- 字 单 字 字节 单--- 字 ...xx00...xx08...xx10...xx18...xx20 a.从任意位置开始优点:不浪费存储资源缺点:除了访问一个字节之外,访问其它任何类型的数据,都可能花费两个存储周期的时间。

读写控制比较复杂。

二、数据在存储器中的存放方式–字节编址-数据在存储器中的存放方式b. 从一个存储字的起始位置开始访问优点:无论访问何种类型的数据,在一个周期内均可完成,读写控制简单。

缺点:浪费了宝贵的存储资源二、数据在存储器中的存放方式 –字节编址-数据在存储器中的存放方式 c.边界对准方式——从地址的整数倍位置开始访问 (c )边界对准方式--按地址的整数倍存储字节 浪 费双 字半 字 浪 费双 字单 字 浪 费双 字字节 浪 费 单 字 半 字 浪 费 单 字字节 浪费 半 字...xx00...xx08...xx10...xx18...xx20...xx28...xx30...xx38 (xx40)本方案是前两个方案的折衷,在一个周期内 数据存放的起始地址是数据长度(按照编址单位进行计算)的整数倍三、操作类型 1. 数据传送源 目的 寄存器 寄存器 寄存器 寄存器 存储器 存储器 存储器 存储器 置“1”,清“0” 2. 算术逻辑操作加、减、乘、除、增 1、减 1、求补、浮点运算、十进制运算 与、或、非、异或、位操作、位测试、位清除、位求反 如 8086 MOVE STORE LOAD MOVEPUSH POP例如 MOVE MOVE7.2ADD SUB MUL DIV INC DEC CMP NEGAAA AAS AAM AAD3. 移位操作 算术移位4. 转移(1) 无条件转移 JMP(2) 条件转移结果为零转 (Z = 1) JZ 结果溢出转 (O = 1)JO 结果有进位转(C = 1)JC 跳过一条指令 SKP 循环移位(带进位和不带进位)如300 …305 306 307 SKP DZ; D = 0 则跳逻辑移位完成触发器 7.2(3) 调用和返回 CALL SUB1 ... ... CALL SUB2 … ... CALL SUB2 … RETURN RETURN主程序 地址20002100 2101子程序SUB1 24002500 25012560 25612700 主存空间分配 程序执行流程子程序SUB27.2...IN AX, (4) 陷阱(Trap )与陷阱指令 意外事故的中断• 设置供用户使用的陷阱指令如 8086 INT TYPE 软中断提供给用户使用的陷阱指令,完成系统调用5. 输入输出• 一般不提供给用户直接使用在出现事故时,由 CPU 自动产生并执行(隐指令) IN AL, DX IN AX, DX 入 端口中的内容 CPU 的寄存器 出 CPU 的寄存器 端口中的内容 7.2 如 IN AL, n。

西门子S7-200PLC指令系统手册

西门子S7-200PLC指令系统手册

(二)输出指令 梯形图(LAD)中,“()”表示线圈,“能 流”到线圈端,则线圈被激励,其Q寄存器的相 应位为1,反之为0; 语句表(STL)中,输出指令为“=”,把栈 顶值复制到操作数地址指定的存储器位(bit), 堆栈各级栈值不变。 (三)置位和复位指令-把从操作数(bit)指定 的地址开始的N个点都被置位或复位,其中N=1 -255
3. 修改指针:用自增或自减指令修改指针,则可 连续存取存储单元中的数据
五、用户程序的结构 用户程序可分为三个区:主程序、子程序和 中断程序; 主程序(OB1):是用户程序的主体,CPU 在每一个扫描周期都要执行一次主程序指令; 子程序:可选部分,只有主程序调用时才执 行; 中断程序:可选部分,只有当发生中断事件 时,才执行中断程序,可在扫描周期的任意点执 行。
(二)直接寻址-指令中直接给出操作数的地址 的寻址方式 例: 位寻址 AND Q5.5
字节寻址 ORB VB33 , LB21 字寻址 双字寻址 MOVW MOVD AC0 , AQW200 AC1 , VD200
(三)间接寻址-指令中给出了存放操作数地 址的存储单元的地址的寻址方式 1. 建立指针
S7-200 PLC 的SIMATIC指令集不支持完全 数据类型检查; 使用局部变量时,执行简单数据类型检查; 使用全局变量时,指令操作数为地址而不是 可选的数据类型时,执行无数据类型检查。 (二)数据长度和数值范围 数据长度:用字节型(B)、字型(W)、 双字型(D)分别表示8位、16位、32位数据; 不同的数据长度对应的数据范围如表5-4所示
在语句表(STL)中,没有EN允许输入端, 但允许执行指令的条件是栈顶的值必须为1。 功能框的ENO端是允许输出端,即允许功能 框的布尔量输出,用于指令的级联 ; 语句表(STL)中,用AENO(ANDENO)指 令产生允许输出。 (四)条件输入、无条件输入 条件输入:在梯形图(LAD)、功能块图 (FBD)中,与“能流”有关的功能框或线圈不直 接与左母线连接;

同等学力人员申请硕士学位电气工程学学科综合水平全国统一考试大纲

同等学力人员申请硕士学位电气工程学学科综合水平全国统一考试大纲

同等学力人员申请硕士学位电气工程学科综合水平全国统一考试大纲国务院学位委员会办公室考试大纲第一章电工基础理论第一节电路模型和电路定律一、基本概念(一)电路和电路模型(二)电流和电压的参考方向(三)功率、吸收功率、发出功率二、电路元件(一)电阻元件(二)电容元件(三)电感元件(四)电压源(五)电流源(六)受控源三、基尔霍夫电流定律、基尔霍夫电压定律第二节电阻电路的分析一、简单电阻电路的等效变换(一)电阻的串联、并联和串并联(二)电阻的Y形联结与△形联结的等效变换(三)电压源、电流源的串联和并联(四)电源的等效变换(五)一端口的输入电阻和等效电阻二、电阻电路的一般分析(一)电路的图(二)KCL和KVL的独立方程数(三)结点法(四)网孔法和回路法1三、电路定理(一)叠加定理(二)替代定理(三)戴维宁定理和诺顿定理(四)特勒根定理第三节一阶电路和二阶电路的时域分析一、动态电路方程(一)动态电路及其方程(二)动态电路的初始条件二、一阶电路的时域分析(一)一阶电路的零输入响应(二)一阶电路的零状态响应、三要素法(三)一阶电路的全响应及其强制分量与自由分量(四)一阶电路的阶跃响应和冲激响应三、二阶电路的时域分析(一)二阶电路的零输入响应(二)二阶电路的零状态响应第四节正弦交流分析一、相量法(一)正弦量及其三要素、相位差(二)相量法的基本概念(三)基尔霍夫定律的相量形式(四)电路元件的电压、电流关系的相量形式二、正弦电流电路的分析(一)阻抗与导纳、电阻与电抗、电导与电纳、阻抗与导纳的关系、阻抗(导纳)的串联、并联与串并联(二)相量图2(三)正弦电流电路的功率,有功功率、无功功率及视在功率,复功率的定义及计算(四)正弦电流电路的稳态分析(五)正弦电流电路的串联谐振与并联谐振,谐振时阻抗、电流、电压,品质因数(六)最大功率传输三、具有耦合电感的电路(一)互感,互感电压、互感系数、同名端及耦合系数(二)具有耦合电感电路的计算,互感消去法(三)空心变压器(四)理想变压器四、三相电路(一)三相电路及其五种不同联接方式(二)对称三相电路的计算(三)不对称三相电路(四)三相电路的功率,二瓦计法五、非正弦周期电流电路(一)非正弦周期信号(二)周期电流(或电压)的有效值、平均值、非正弦周期电流电路平均功率的计算(三)非正弦周期电流电路的分析第五节运算放大器一、运算放大器的电路模型二、具有理想运算放大器的电路的分析第六节非线性电阻电路一、非线性电阻电路二、非线性电阻的串联和并联三、非线性电阻电路方程的建立3第七节电路方程的矩阵形式一、割集二、关联矩阵、回路矩阵、割集矩阵三、结点电压方程的矩阵形式(一)复合支路(二)电路中含受控电流源的支路方程(三)不考虑耦合电感的结点电压方程的矩阵形式第八节二端口网络一、二端口的方程和参数二、二端口的等效电路第九节静电场的基本性质和方程一、电场强度和电位(一)电场强度(二)电位二、导体和电介质(一)导体(二)电介质的极化和极化强度三、高斯通量定理(一)高斯通量定理(二)高斯通量定理在计算静电场中的应用四、静电场的基本方程(一)静电场的基本方程(二)分界面上的边界条件五、静电场边值问题(一)泊松方程和拉普拉斯方程(二)静电场边值问题第十节恒定电场一、导电媒质中恒定电场的基本方程4二、静电比拟三、接地和接地电阻第十一节恒定磁场的基本性质和方程一、磁通连续性•安培环路定律(一)磁感应强度(二)磁通连续性(三)安培环路定律二、媒质的磁化(一)磁化强度(二)磁场强度三、恒定磁场的基本方程(一)恒定磁场的基本方程(二)分界面上的边界条件第十二节电磁场的基本性质和方程一、电磁场的基本方程组(一)电磁感应定律(二)全电流定律(三)分界面上的边界条件二、电磁场的能量守恒和转化(一)坡印亭定理(二)坡印亭向量三、电磁场的位函数与电磁场的波动性(一)电磁场的动态位•达朗贝尔方程(二)电磁场的波动性(三)似稳场和似稳条件第十三节无损耗均匀传输线一、无损耗均匀传输线及其方程(一)无损耗均匀传输线的方程5(二)无损耗均匀传输线的正弦稳态解二、无损耗均匀传输线的参数(一)原参数(二)副参数三、无损耗均匀传输线中波的反射和透射(一)反射系数(二)透射系数(三)全反射•驻波(四)均匀传输线的匹配四、无损耗均匀传输线的入端阻抗第二章微机原理与应用基础第一节数制和码制一、数制(一)数的位置表示法(二)二、八、十六进制和十进制数的相互转换二、码制(一)机器数、真值和模的概念(二)补码及其运算(三)BCD码、ASCII码和奇偶校验码的基本特点第二节微型计算机基本结构*一、微型计算机系统的硬件与软件(一)微型计算机系统硬件(CPU、存储器、总线、I/O接口及外部设备)的功能结构与特点(二)微型计算机软件(系统软件和用户程序)的功能特点二、Intel 8086 微处理器(一)地址空间的线选法和译码法(二)内存地址的物理地址和逻辑地址表示法(三)内存与I/O接口(I/O隔离、与存储器统一)的编址方法6第三节微处理器指令与汇编语言程序设计*一、指令寻址方式(一)微处理器指令的功能组成(二)指令操作数的类型(三)指令寻址方式类型与特点二、常用的CPU指令要求识记以下几种常用的CPU指令及其用法:(一)传送数据类指令(二)算术和逻辑运算、移位类指令(三)控制转移类指令三、汇编语言基本概念(一)汇编语言的语句格式(二)标号、变量的属性(三)伪指令的概念与应用(四)常用的运算操作符四、汇编语言程序设计方法(一)汇编语言源程序典型结构(二)源程序的堆栈段、数据段和代码段定义方法(三)掌握顺序、分支、循环和子程序等典型程序的阅读理解与设计方法,典型程序的语句数约为10~20行。

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Pentium 处理器浮点数格式
操作数类型和操作类型 操作数存储方式 ---- 字节排序 当一个数据元素的位数超过一个字节和一个字的宽度时,这个数据就要存储在相 邻的位置上。根据是向高 (大) 端放还是向低 (小 )端放,可有两种存储方式。
大端方式 (BigEndian) 将最低字节存储在最大 (高) 地址位置上 例 如 : 若 数 据 元 素 “ 12345678 ” 的 地 址 为 10, 则 : 各 数 据 存 放 位 置 为 :
按边界对齐(假定字的宽度为 32 位,按字节编址) 双字地址: 8 的倍数 (低三位为 0) 字地址: 4 的倍数 ( 低两位为 0) 半字地址: 2 的倍数 (低位为 0) 字节地址:任意
不按边界对齐 这种情况可能会增加访存次数。 对齐方式示例 示例假设数据顺序:字 -半字 - 双字 -字节 -半字 -……
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
5.输入输出操作
若计算机的输入输出空间和主存统一编址 输入输出指令。
(存储映射编址 )的话,就不需要专门的
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:
AF 辅助进位标志( AuxiliaryCarryFlag ):反映指令执行后是否在低 位或借位。用于 BCD码加减法运算结果的调整。
4 位产生进
PF 奇偶
ZF 零标志( ZeroFlag ):反映运算结果是否为 0。
SF 符号标志( SignFalg ):用于带符号数的算术运算, SF 的值就是有符号数的最 高位 ( 符号位 ) 。
逻辑 ( 布尔 )数据 按位操作( 0-假/ 1-真) Pentium 的数据类型 Pentium 处理器数据类型
基本类型: 字节、字 (16 位) 、双字 (32 位 ) 、四字 (64 位 )
整数 :
16 位、 32 位、 64 位三种 2 补码表示的整数 18 位压缩 BCD 码表示的十进制整数 序数: 字节、字或双字长无符号整数 近指针: 表示段内偏移的 32 位有效地址。用于不分段存储器的所有指针和分段存储器的 段内访问。 位串:最长为 232-1 位 浮点数: IEEE754 Pentium 处理器整数类型
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 2.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 ) 80x86 中的主要条件码(标志位) CF 进位标志( CarryFlag ):反映指令执行后是否在最高位产生进位或借位。
第二节 操作数类型和操作类型
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、声音和图像等
OF 溢出标志( OverflowFlag ):用于带符号数的算术运算,当运算结果超出了机 器所能表示的范围,就产生溢出,置 OF=1。
3.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 :
按边界对齐
边界不对齐 操作类型
按操作功能分为以下几种: 数据传送 算术逻辑运算 字符串处理 输入 /输出操作 程序流控制 系统控制 1.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 :
调用与返回 包括过程调用、系统调用和子程序调用 调用 (CALL) 和返回 (RETURN) 配合进行 调用指令执行时,必须记住或保存返回地址 陷阱 实际上是发生意外事件时的中断 一般是隐指令,即由 CPU 自动转移到故障处理程序,也有些机器也提供专门的 “陷阱”指令或访管指令,如“ INTn ”指令用来进行系统调用 (n 为中断类型号 ) 。 操作类型 7.系统控制 系统控制指令用于改变计算机的工作状态,如,停机、开中断、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。
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
6.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 。 五类控制指令: 无条件转移 /分支/跳步/调用与返回 /陷阱 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 根据寻址方式计算目标指令地址并送 PC 对于程序调用指令,还要保存返回地址到栈顶 程序流控制 (观看动画演示 ) 无条件转移 如,“ JMPx”表示无条件转移到 x 处执行 分支 根据相关标志的值决定是顺序执行,还是转移 如,“ JEx”表示若相等 (ZF=0) ,则转移到 x 处执行 跳步 根据相关标志的值决定是顺序执行,还是跳过下条指令
小端方式 (LittleEndian) 将最低字节存储在最小 (低) 地址位置上
如上例,其各数据的存放位置为:
操作数存储方式 ---- 数据对齐 目前计算机所用数据字长一般为 32 位或 64 位,而存储器地址按字节编址。计算 机指令系统可支持对字节、半字、字及双字的运 算。也有位处理指令。各种不同长度的数据存放时,有两种处理方式。
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
4.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 :
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