计算机中寻址方式
变址寻址和相对寻址
![变址寻址和相对寻址](https://img.taocdn.com/s3/m/131d5a2f7f21af45b307e87101f69e314332faf3.png)
变址寻址和相对寻址1.引言1.1 概述概述在计算机科学领域中,寻址是指确定计算机存储器中的特定位置以存取数据的过程。
变址寻址和相对寻址是两种常见的寻址方式。
变址寻址是一种基于地址偏移的寻址方式,它通过在当前地址的基础上加上一个偏移量,来获取目标数据的存储位置。
在变址寻址中,地址的值并不直接对应实际存储位置,而是通过偏移量来确定最终的存储地址。
这种寻址方式常见于许多编程语言和计算机体系结构中。
相对寻址是一种相对于当前指令或数据位置的寻址方式。
在相对寻址中,地址的值表示与当前位置的相对偏移量,因此地址值的大小并不直接对应实际存储位置,而是相对于当前位置的偏移量。
这种寻址方式常用于相对于指令位置的跳转或分支操作。
这两种寻址方式在不同的场景下有着不同的用途和优势。
变址寻址通常用于处理数组和数据结构等情况下,通过变换地址来访问不同的元素或成员。
相对寻址则常用于程序中的控制流操作,如循环、条件判断和函数调用等。
本文主要介绍变址寻址和相对寻址的定义、用途和优势,并对它们进行比较分析。
通过了解这两种寻址方式的特点和适用场景,可以更好地理解计算机寻址的原理和设计思想,并在实际编程和系统设计中做出合理的选择。
在接下来的章节中,我们将首先对变址寻址进行详细介绍,包括其定义和常见的应用场景。
然后,我们将对相对寻址进行介绍,并分析其相对于变址寻址的优势。
最后,我们将对这两种寻址方式进行比较分析,并探讨它们在未来的应用前景。
通过阅读本文,读者将能够全面了解变址寻址和相对寻址的概念和用途,以及它们在计算机系统和编程领域中的重要性和应用前景。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下几点:文章结构的设计是为了使读者能够清晰地理解和掌握变址寻址和相对寻址的概念、定义、用途、优势以及对比分析等内容。
本文将按照以下结构进行展开:1. 引言:介绍变址寻址和相对寻址的背景和意义,引出本文要讨论的问题。
2. 正文:2.1 变址寻址:2.1.1 定义:详细解释变址寻址的概念、作用和特点。
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](https://img.taocdn.com/s3/m/d0f28409581b6bd97f19ea1c.png)
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。
简述计算机指令的寻址方式
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简述计算机指令的寻址方式计算机指令的寻址方式是指在执行指令时,CPU通过其中一种方式定位到指令所需的操作数或操作数所在的内存位置。
寻址方式可以分为立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、相对基址寻址、相对变址寻址和堆栈寻址等形式。
立即寻址 (Immediate addressing):指令中的操作数直接包含在指令本身中。
该方式的特点是指令长度固定,操作数长度有限制。
直接寻址 (Direct addressing):指令中的操作数是内存中的一个绝对地址。
CPU将指令中的地址直接作为内存地址,在该地址处读取或写入数据。
间接寻址 (Indirect addressing):指令中的操作数是一个内存地址,该内存地址中保存了真正的操作数所在的内存地址。
CPU首先读取间接寻址所指向的内存地址,然后再从该地址处读取或写入数据。
寄存器寻址 (Register addressing):指令中的操作数是CPU内部的寄存器,不需要访问内存。
CPU直接从寄存器中读取或写入数据。
这种寻址方式的快速性和效率高。
寄存器间接寻址 (Register indirect addressing):指令中的操作数是CPU内部的寄存器,该寄存器中保存了一个内存地址,CPU使用该地址从内存中读取或写入数据。
寄存器相对寻址 (Register relative addressing):指令中的操作数是CPU内部的寄存器和一个固定的偏移量,CPU首先将寄存器的内容与偏移量相加,然后使用计算所得的结果作为内存地址,从内存中读取或写入数据。
相对基址寻址 (Base-indexed addressing):指令中的操作数是一个基址寄存器和一个索引寄存器,以及一个固定的偏移量。
CPU首先将基址寄存器的内容与索引寄存器的内容相加,然后再与偏移量相加,最后使用计算所得的结果作为内存地址,从内存中读取或写入数据。
相对变址寻址 (Relative addressing with offset):指令中的操作数是一个地址寄存器和一个偏移量,地址寄存器中保存了一个内存地址,CPU将地址寄存器中的地址与偏移量相加,然后使用计算所得的结果作为内存地址,从内存中读取或写入数据。
计算机组成原理(简答题)
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计算机组成原理(简单题)第一章概论1、计算机的应用领域:科学计算、数据处理、实时控制、辅助设计、通信和娱乐。
2、计算机的基本功能:存储和处理外部信息,并将处理结果向外界输出。
3、数字计算机的硬件由:运算器、控制器、存储器、输入单元和输出单元。
4、软件可以分成系统软件和应用软件。
其中系统软件包括:操作系统、诊断程序、编译程序、解释程序、汇编程序和网络通信程序。
5、计算机系统按层次进行划分,可以分成,硬件系统、系统软件和应用软件三部分。
6、计算机程序设计语言可以分成:高级语言、汇编语言和机器语言。
第二章数据编码和数据运算1、什么是定点数?它有哪些类型?答:定点数是指小数点位置固定的数据。
定点数的类型有定点整数和定点小数。
2、什么是规格化的浮点数?为什么要对浮点数进行规格化?答:规格化的浮点数是指规定尾数部分用纯小数来表示,而且尾数的绝对值应大于或等于1/R并小于等于1。
在科学计数法中,一个浮点数在计算机中的编码不唯一,这样就给编码带来了很大的麻烦,所有在计算机中要对浮点数进行规格化。
3、什么是逻辑运算?它有哪些类型?答:逻辑运算时指把数据作为一组位串进行按位的运算方式。
基本的逻辑运算有逻辑或运算、逻辑与运算和逻辑非运算。
4、计算机中是如何利用加法器电路进行减法运算的?答:在计算机中可以通过将控制信号M设置为1,利用加法器电路来进行减法运算。
第三章存储系统1、计算机的存储器可以分为哪些类型?答:计算机的存储器分成随机存储器和只读存储器。
2、宽字存储器有什么特点?答:宽字存储器是将存储器的位数扩展到多个字的宽度,访问存储器时可以同时对对个字进行访问,从而提高数据访问的吞吐量。
3、多体交叉存储器有什么特点?答:多体交叉存储器是由对个相互独立的存储体构成。
每个存储器是一个独立操作的单位,有自己的操作控制电路和存放地址的寄存器,可以分别进行数据读写操作,各个存储体的读写过程重叠进行。
4、什么是相联存储器?它有什么特点?答:相联存储器是一种按内容访问的存储器。
名词解释寻址方式
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名词解释寻址方式
寻址方式是计算机网络中计算机系统能够识别能够跟踪互联网中的一个特定用户或终端的方法。
它是一种把地址(即IP地址)特定在计算机网络的一个特定用户的方法,也就是把每个用户给一个唯一的地址,使每个用户能够识别和跟踪,并能实现数据传输。
寻址方式常见的有IP地址寻址和域名寻址两种,IP地址寻址是一种最常见的访问互联网中的网站所用的寻址方式,基于IP地址寻址,可以通过用户的IP地址来识别用户状态和位置,帮助用户发送请求或返回信息。
而域名寻址则可以更简单地实现,用户可以通过域名来识别特定的IP地址,用户可以较为简单的方式来定位的某网站,而无需记住相应的IP地址。
在互联网上,寻址方式是用户与计算机之间交流传输数据、搜索资源和信息的重要途径。
它使网络信息交流更加便捷、稳定,还为网络资源的组织、交换和管理提供了基本的支撑技术条件。
从用户的角度所见,使用不同的寻址方法可以更加快捷、便捷地实现网络信息的传输、互通,从而更好的满足用户的诉求。
简述计算机指令的寻址方式
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简述计算机指令的寻址方式
计算机指令的寻址方式是指指令通过哪种方式来访问和处理操作数。
常见的计算机指令的寻址方式包括以下几种:
1. 直接寻址:指令中给出了操作数的地址,直接通过该地址访问操作数。
2. 即时寻址:指令直接给出了操作数的值,而不必访问内存。
3. 寄存器寻址:指令中给出了一个寄存器的编号,操作数存储在该寄存器中。
4. 寄存器间接寻址:指令中给出了一个寄存器的编号,该寄存器中存储了操作数在内存中的地址,需要通过寄存器访问内存。
5. 相对寻址:指令中给出了与指令本身相对地址的偏移量,操作数的地址通过指令本身相对地址加上偏移量得到。
6. 基址寻址:指令中给出了一个基址寄存器的编号和一个偏移地址,操作数的地址通过基址寄存器和偏移地址结合得到。
7. 变址寻址:指令中给出了一个变址寄存器的编号和一个偏移地址,操作数的地址通过变址寄存器和偏移地址结合得到。
8. 相对寄存器寻址:指令中给出了一个相对寄存器的编号,操作数的地址通过相对寄存器和指令中的寄存器的值结合得到。
以上是常见的计算机指令的寻址方式,不同的计算机体系架构可能支持不同的寻址方式,寻址方式的选择取决于具体的指令集设计和计算机架构设计。
数据寻址方式介绍
![数据寻址方式介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/06cc1a604a73f242336c1eb91a37f111f1850da8.png)
数据寻址方式介绍数据寻址方式是计算机中的一种技术,用于确定存储器中数据元素的位置。
在计算机系统中,存储器是一个重要的组成部分,用于存储数据和程序。
为了有效地存取存储器中的数据,需要一种确定数据所在位置的方式。
数据寻址方式可以分为以下几种类型:1.直接寻址:直接寻址是最简单的寻址方式,通过给定一个绝对地址来确定数据元素的位置。
在直接寻址方式中,每个数据元素都有一个唯一的地址,计算机可以直接通过这个地址访问数据。
这种寻址方式的优点是简单快速,但是缺点是地址空间受限,浪费存储空间。
2.间接寻址:间接寻址是通过给定一个地址的地址来确定数据元素的位置。
在间接寻址方式中,存储器中的每个地址都指向存储器中的另一个地址,进而确定数据元素的位置。
这种寻址方式的优点是地址空间较大,可以充分利用存储空间。
但是缺点是多次访问存储器,时间效率较低。
3.寄存器寻址:寄存器寻址是通过将数据元素存储在寄存器中,然后通过寄存器编号来访问数据元素。
在寄存器寻址方式中,计算机系统中有一组寄存器可以用于数据存储,这些寄存器具有较快的访问速度。
这种寻址方式的优点是访问速度快,但是缺点是寄存器数量有限,存储容量有限。
4.索引寻址:索引寻址是通过给定一个索引来确定数据元素的位置。
在索引寻址方式中,存储器中的每个地址都存储了数据元素的索引值,通过给定的索引值可以快速确定数据元素的位置。
这种寻址方式的优点是可以通过索引值快速定位数据元素,但是缺点是需要额外的索引存储空间。
5.相对寻址:相对寻址是根据当前指令的位置来确定数据元素的位置。
在相对寻址方式中,指令中的地址是相对于当前指令的位置的偏移量,通过加上这个偏移量可以计算出数据元素的位置。
这种寻址方式的优点是灵活,可以根据当前指令的位置动态计算数据元素的位置,但是缺点是指令中的地址需要较多的位数。
6.基址寻址:基址寻址是通过给定一个基地址和一个偏移量来确定数据元素的位置。
在基址寻址方式中,基址是存储器中的一个地址,偏移量是相对于基址的地址的偏移量,通过将基址和偏移量相加可以计算出数据元素的位置。
计算机原理_3寻址方式和指令系统
![计算机原理_3寻址方式和指令系统](https://img.taocdn.com/s3/m/fd20e753cd7931b765ce0508763231126edb77cd.png)
计算机原理_3寻址方式和指令系统寻址方式和指令系统是计算机原理中非常重要的概念,它们决定了计算机能够进行的操作和数据的处理方式。
下面将从寻址方式和指令系统的概念、分类和特点三个方面详细介绍。
一、寻址方式在计算机中,寻址方式是指CPU访问内存中数据的方式。
常见的寻址方式包括直接寻址、间接寻址、变址寻址和相对寻址等。
1、直接寻址直接寻址是指通过给出数据的内存地址来访问数据。
在直接寻址中,指令中给出了待访问的内存地址,CPU直接从该内存地址中读取/写入数据。
2、间接寻址间接寻址是指通过寄存器中的地址来访问数据。
在间接寻址中,指令中给出了一个寄存器的编号,CPU将寄存器中的地址作为内存地址进行读取/写入操作。
3、变址寻址变址寻址是指通过给出基地址和偏移量来计算内存地址的方法。
在变址寻址中,指令中给出了一个基地址和一个偏移量,CPU通过将两者相加来得到最终的内存地址进行操作。
4、相对寻址相对寻址是指通过给出相对于指令计数器的偏移量来计算内存地址的方式。
在相对寻址中,指令中给出了一个偏移量,CPU将偏移量与指令计数器相加来得到最终的内存地址。
二、指令系统指令系统是指计算机可以执行的指令的集合。
根据指令的类型和功能划分,指令系统可以分为以下几种类型。
1、数据传输指令数据传输指令用于在CPU和内存、寄存器之间传输数据。
例如,将内存中的数据传送到寄存器中或将寄存器中的数据传送到内存中等。
2、算术指令算术指令用于进行数值运算,如加、减、乘、除等。
这些指令可以对寄存器或内存中的数据进行算术运算,并将结果存放在寄存器或内存中。
3、逻辑指令逻辑指令用于进行逻辑运算,如与、或、非等。
这些指令可以对寄存器或内存中的数据进行逻辑运算,并将结果存放在寄存器或内存中。
4、控制指令控制指令用于控制程序的执行流程,如跳转、条件分支等。
这些指令可以根据条件改变程序的执行顺序或跳转到指定的地址执行。
指令系统的设计需要考虑指令的种类、格式、寻址方式和作用等因素。
计算机组成原理指令系统
![计算机组成原理指令系统](https://img.taocdn.com/s3/m/5952ecd9f46527d3250ce06e.png)
…
Ri 操作数
Rn 寄存器
• 执行阶段不访存,只访问寄存器,执行速度快 • 寄存器个数有限,可缩短指令字长
6. 寄存器间接寻址
EA = ( Ri )
寻址特征
OP
Ri
指令中的形式地址为寄存器的编 号,寄存器的内容是操作数的有 效地址。
主存
R0
…
…
Ri 地址
操作数
…
…
MOV AX , [BX]
Rn 寄存器
PC
7. 基址寻址
(1) 采用专用基址寄存器(隐式)
EA = ( BR ) + A
BR 为基址寄存器
寻址特征
OP
A
主存
BR
ALU
操作数
• 可扩大寻址范围 • BR 内容由操作系统或管理程序确定 • 在程序的执行过程中 BR 内容不变,形式地址 A 可变
(2) 采用通用寄存器作基址寄存器(显式)
寻址特征
(1) 寄存器寻址 R (2)寄存器间接寻址 (R)
(3)直接寻址 1000 (4)存储器间接寻址 (1000)
(5)相对寻址-2000(PC) (6)立即数寻址 #2000
解: (1) Data=( R)=1000 (2) Data=( ( R) )=(1000)=2000 (3) Data=(1000)=2000 (4) Data=((1000))=(2000)=3000 (5) EA=(PC)-2000=4000-2000=2000
(1) 相对寻址举例
LDA # 0
LDX # 0
M
ADD X, D
M+1 INX
M+2 M+3
CPX # N BNE M DIV # N
计算机组成原理寻址方式例题
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计算机组成原理寻址方式例题
以下是一个计算机组成原理中的寻址方式的例题:
假设一个计算机系统的每个字长为16位,存储器共有64K个字,采用的寻址方式是直接寻址,并且以字节为单位寻址。
请回答以下问题:
1. 存储器最大容量是多少字节?
答:存储器最大容量 = 字长 ×存储器容量 = 16位 × 64K字 = 1M字节。
2. 地址总线应该有多少位才能寻址最大容量的存储器?
答:地址总线的位数 = log2(存储器最大容量) = log2(1M字节) = log2(2^20字节) = 20位。
3. 如果存储器容量增加到256K字节,地址总线的位数需要调整吗?
答:是的,地址总线的位数需要调整。
原来的地址总线位数是20位,这只能寻址2^20 = 1M字节的存储器。
如果存储器容量增加到256K字节,需要的地址总线位数为 log2(256K字节) = log2(2^18字节) = 18位。
4. 通过直接寻址能够寻址的最大存储器容量是多少字节?
答:通过直接寻址能够寻址的最大存储器容量 = 2^(地址总线位数) = 2^20 = 1M字节。
计算机寻址方式
![计算机寻址方式](https://img.taocdn.com/s3/m/05ab4867e55c3b3567ec102de2bd960590c6d9a3.png)
计算机寻址方式计算机寻址是计算机系统中一个重要的概念,它决定了一个程序如何访问内存中的数据。
计算机寻址的方式是指在计算机系统中用于存取数据的一种机制。
本文将对计算机寻址方式进行详细研究,以便于更好地理解这一概念。
首先我们来了解一下计算机寻址的定义,它是指一种技术,用于将计算机存储器中的指令和数据地址与存储器物理地址相关联。
计算机寻址方式非常重要,提高了程序性能,因为它可以大大缩短数据存取时间。
计算机寻址方式可以分为三类:静态寻址,动态寻址和自动寻址。
静态寻址是指在编译阶段,源代码中指令和数据的物理地址就已经确定,并依次存储在程序代码中。
动态寻址也称为堆栈寻址,它是在程序运行时,将控制器设置的地址存储到堆栈中,实现指令和数据的地址寻址。
自动寻址是指在程序编译后,地址将自动更新,实现指令和数据的地址寻址。
计算机寻址方式分为多种类型,有相对寻址,绝对寻址,基址寻址和相对基址寻址等。
相对寻址是指一个指令中包含着一个相对于当前指令地址的偏移量,这个偏移量指定了下一个指令或数据所在的位置。
绝对寻址是指指令中包含着完整的物理地址,从而确定下一个指令或数据所在的位置。
基址寻址是指指令中包含着一个基本地址,和一个偏移量,将它们相加得到下一个指令或数据所在的位置。
而相对基址寻址则是指指令中包含一个基本地址和一个偏移量,与基址寻址类似,但此次偏移量是与当前指令相比的,而不是固定的地址。
计算机寻址是一项重要技术,它可以帮助程序员更好地编写高效的程序,并有助于提高程序的运行性能。
但是,由于计算机寻址方式的复杂性,导致它的实现有一定的难度,因此必须通过一定的技术妥善处理,才能保证程序的高效运行。
以上就是计算机寻址方式的简单介绍,综上所述,计算机寻址方式对程序的运行性能有很大的作用,因此,在使用上需要谨慎操作,合理掌握各种寻址方式,以保证程序的高效运行。
【计算机组成原理】指令系统-寻址
![【计算机组成原理】指令系统-寻址](https://img.taocdn.com/s3/m/ff6cbc130640be1e650e52ea551810a6f524c82e.png)
【计算机组成原理】指令系统-寻址⼀、指令和数据的寻址⽅式操作数或指令在存储器中的地址:某个操作数或某条指令存放在某个存储单元时其存储单元的编号在存储器中,操作数或指令字写⼊或读出的⽅式,有地址指定⽅式、相联存储⽅式和堆栈存取⽅式。
寻找⽅式:当采⽤地址指定⽅式时,形成操作数或指令地址的⽅式。
寻址⽅式分为两类:指令寻址和数据寻址。
1)指令寻址:确定下⼀条预执⾏指令的指令地址a、顺序寻址:(PC)+1->PC 程序计数器⾃动加1b、跳跃寻址:由转移指令指出2)数据寻址:确定本条指令的操作数地址指令中所给出的地址码,并不⼀定是操作数的有效地址。
寻址过程就是把操作数的形式地址,变换为操作数的有效地址。
例如:⼀种单地址指令的结构如下所⽰,其中⽤X I D各字段组成该指令的操作数地址。
⼆、寻址⽅式1、隐含寻址(操作数在累加寄存器中)在指令中不明显的给出⽽是隐含着操作数的地址例如:单地址的指令格式,没有在地址字段指明第⼆操作数地址,⽽是规定累加寄存器AL或AX作为第⼆操作数地址,AL或AX对单地址指令格式来说是隐含地址eg: MOV AL ,LSRC_BYTEMUL RSRC_BYTEADD寻址特征A操作数地址隐含在操作码中,(寻址特征指明寻址类型)。
另⼀个操作数隐含在ACC中先在内存中地址为A的地⽅找到⼀个操作数,另⼀个操作数隐含在寄存器ACC⾥,从ACC⾥取出另外⼀个操作数,然后和给出的A 地址中的数相加暂存在ACC中。
2、⽴即寻址形式地址A就是操作数本⾝OP⽴即寻址特性 #A指令执⾏阶段不访存A的位数限制了⽴即数的范围3、直接寻址EA=A直接根据读内存找到操作数,形式地址不需要经过任何处理。
执⾏阶段访问⼀次存储器A的位数决定了该指令操作数的寻址范围MOV AX,[2222H]:将有效地址为2222H的内存单元的内容读到累加器AX中4、间接寻址EA=(A)有效地址由形式地址间接提供,形式地址是操作数的地址的地址OP间接寻址标识 A根据A的内容到内存中寻找到的是操作的数地址,再根据这个地址去找操作数。
计算机寻址方式比较
![计算机寻址方式比较](https://img.taocdn.com/s3/m/e7d61fdd76a20029bd642d63.png)
2、运算类指令 考虑四个因数的组合: (1) 操作种类:加、减、乘、除、与、或、非、 异或、比较、移位、检索、转换、匹配、清除、 置位等 (2) 数据表示:定点、浮点、逻辑、十进制、字 符串、定点向量等 (3) 数据长度:字、双字、半字、字节、位、数 据块等 (4) 数据存储设备:通用寄存器、主存储器、堆 栈等
3、软硬件的功能分配问题 复杂的指令使指令的执行周期大大加长。 一般CISC处理机的指令平均执行周期都在4以上, 有些在10以上, 在CISC中,增强指令系统功能,简化了软件, 硬件复杂了。 1981年,Patterson等人研制了32位的RISC I 微处理器。 总共31种指令,3种数据类型,两种寻址方式。 研制周期10个月,比当时最先进的MC68000和 Z8002快3至4倍, 1983年,又研制了RISC II, 指令种类扩充到39种,单一的变址寻址方式,通 用寄存器138个。
例子:
LOOP: X X X YYY …… ZZZ COMP R1, R2, LOOP WWW (a) 调整前的程序 XXX LOOP: Y Y Y …… ZZZ COMP R1, R2, LOOP XXX WWW (b) 调整后的程序
指令取消技术(向后转移)
效果:能够使指令流水线在绝大多数情况下不断 流, 由于绝大多数情况下,转移是成功的,
2、缩短地址码长度的方法
目的:用一个短的地址码表示一个大的逻辑地址空间 用间址寻址方式缩短地址码长度 在主存储器的低端开辟一个专门存放地址区域, 用变址寻址方式缩短地址码长度 由于程序的局部性,变址寻址方式中的地址偏移量比 较短, 用寄存器间接寻址方式缩短地址码长度,很有效的 方法 例如,16个间址寄存器,用4位地址码就能表示一个任 意长的逻辑地址; 用来支持间接寻址的寄存器,可 以借用通用寄存器
计算机原理指令系统
![计算机原理指令系统](https://img.taocdn.com/s3/m/0a7c29dbc5da50e2524d7fea.png)
I/O端口寻址
二. I/O端口寻址
操作数在I/O端口中时,必须通过累加器(AX或AL)实现对端口的访问 1. 直接端口寻址 — 指令直接提供8位端口的地址 例:IN AL, 63H ;AL(63H) 端口寻址时,地址不加[ ],当端口地址可用一个字节来表示时,可使用 直接端口寻址 2. 间接端口寻址 — 由DX寄存器给出16位端口地址
例:MOV AX, [BX+1000H] ;AX BX+1000H 所指向的存储单元 内容
若BX = 2000H,则将数据段(3000H, 3001H)的内容传送给AX
指令也可书写为: MOV AX, 1000H[BX]
7. 基址变址寻址
操作数的有效地址由基址寄存器和变址寄存器的内容相加产生
例:MOV
8086指令介绍
第3.3节 8086指令介绍
8086 CPU共有133条指令,根据操作性质,可分为: ➢ 传输指令 ➢ 算术运算指令 ➢ 逻辑运算和移位指令 ➢ 串操作指令 ➢ 控制转移指令
※ 操作数的符号表示 ✓ DST:目的操作数 ✓ SRC:源操作数 ✓ TARGET:循环、转移和调用指令中的目的操作数
CPU内部操作数寻址
一. 数据寻址方式
1. 立即数寻址
指令中直接给出操作数,指令执行时可以立即得到,此时 把操作数又称作“立即数”
例:MOV AL,5 ;AL5
2. 寄存器寻址
操作数放在CPU内部的寄存器中,在指令中直接指出寄存 器的名字
例:INC CX ;将CX的内容加1
3. 隐含寻址
指令已经默认是对CPU中的某个寄存器操作
PUSH 1000 错误
➢ 操作:DST (SP+1, SP),SP SP+2
物理寻址和功能寻址
![物理寻址和功能寻址](https://img.taocdn.com/s3/m/33552420dcccda38376baf1ffc4ffe473368fde7.png)
物理寻址和功能寻址物理寻址和功能寻址是计算机系统中常用的两种寻址方式,用于访问内存中的数据和指令。
物理寻址是指直接使用物理地址进行寻址,而功能寻址是通过使用不同寄存器和寄存器组合的方式进行寻址。
下面将对这两种寻址方式进行详细介绍。
物理寻址是计算机系统中最基本的寻址方式。
在物理寻址中,每个内存单元都有一个唯一的物理地址,操作系统和应用程序可以通过直接访问这些地址来读写内存中的数据和指令。
物理寻址适用于单处理器系统,其运行原理简单、快速,能够直接定位到内存中的指定位置。
然而,在多道程序环境中,由于物理地址空间被多个进程共享,因此需要设置一些硬件和软件机制来确保每个进程都能在自己的地址空间中进行有效的寻址和访问。
功能寻址是通过使用不同寄存器和寄存器组合的方式进行寻址。
在计算机系统中,有一些寄存器用于存放指令执行过程中的中间结果或者临时数据。
功能寻址就是通过对这些寄存器进行操作来进行寻址。
在功能寻址中,寄存器的编号和指定的操作数被编码到指令中,然后根据指令中的寄存器编号来访问相应的寄存器,从而完成寻址过程。
功能寻址适用于多处理器系统,可以灵活地使用不同寄存器来实现指令的寻址和访问,能够提高系统的并行性和执行效率。
物理寻址和功能寻址各有其优缺点。
物理寻址简单快速,但在多道程序环境中需要设置额外的硬件和软件机制来管理地址空间的共享问题;功能寻址灵活方便,能够灵活地使用不同的寄存器组合来实现指令的寻址和访问,但需要更多的指令和寄存器来实现寻址,增加了程序的复杂度。
综上所述,物理寻址和功能寻址是计算机系统中常用的两种寻址方式。
物理寻址通过直接使用物理地址进行寻址,适用于单处理器系统;功能寻址通过使用不同寄存器和寄存器组合的方式进行寻址,适用于多处理器系统。
这两种寻址方式各有其优缺点,可以根据具体的应用场景来选择合适的寻址方式。
【计算机组成原理】寻址方式
![【计算机组成原理】寻址方式](https://img.taocdn.com/s3/m/f1f5a9ac0129bd64783e0912a216147917117e67.png)
【计算机组成原理】寻址⽅式寻址⽅式指根据地址码形成操作数地址或指令地址的⽅法。
实质—地址编码⽅式的逆,即地址=f(地址码)⽬标—缩短地址码长度,⽅便(编译程序)形成地址码指令中的MEM地址:有效地址(EA)——指令中形成的存储单元地址(逻辑地址,注意不是物理地址);{逻辑地址:程序在存储器中的地址;物理地址:程序在主存中的地址}形式地址(A)——地址码中给出的地址;⼀、指令寻址⽅式顺序寻址:EA=(PC)+“1”;由于顺序寻址的地址形成与当前指令⽆关,且只有⼀种,故通常⽤隐含寻址⽅式表⽰,指令字中没有指令地址码;跳跃寻址:PC=对IR的计算结果,下条指令地址由当前指令产⽣;跳跃寻址与当前指令有关,且可能有多种,故通常显⽰地⽤地址码表⽰;下条指令形成时间:⼆、数据寻址⽅式寻址⽅式识别:译码地址码格式:按照OPD存放位置的不同,⼤致有以下七种寻址⽅式(以单地址指令为例):1、OPD存放在REG中i)⽴即寻址⽅式OPD存放在指令REG中,地址参数为OPD本⾝;ii)寄存器寻址⽅式OPD存放在数据REG中,地址参数为数据REG编号;2、OPD存放在MEM中iii)直接寻址⽅式OPD存放在MEM中,地址参数为OPD的EA;iv)间接寻址⽅式OPD存放在MEM中,地址参数为存放OPD的EA的EA;因需要多访存⼀次,故使⽤较少,是⽤于**p的情况v)寄存器间接寻址⽅式OPD存放在MEM中,地址参数为存放EA的地址寄存器编号;vi)变址寻址⽅式OPD存放在MEM中,地址参数为变址REG编号以及形式地址(基准地址);特点:适⽤于数据块的访存(例如数组array[])vii)基址寻址⽅式OPD存放在MEM中,地址参数为基址REG编号以及形式地址(偏移量);特点:适⽤于程序段的管理;寄存器的常见组织:(1)变址寄存器,基址寄存器常为地址寄存器的⼦集;(2)数据寄存器与地址寄存器常混⽤,称作通⽤寄存器(GPR)viii)相对寻址(只有指令能使⽤该种寻址⽅式)指令放在MEM中,地址参数为形式地址(偏移量),基准地址隐含在PC中;注意:A为有符号数,因为指令进⾏跳跃寻址时可以往前跳跃;通常基址寻址与变址寻址的A为⽆符号数(由ISA指定)隐含寻址⽅式:⽆地址码,地址形成⽅式由操作码隐含指明⽐如OPD恒为定值,R0<-(R0)+1中的1;(可变常数不能隐含,采⽤⽴即寻址⽅式)⼜或OPD在栈顶或者固定的REG中,例如返回指令,顺序寻址等。
8086指令操作数的寻址方式实验总结
![8086指令操作数的寻址方式实验总结](https://img.taocdn.com/s3/m/03e2dde2b1717fd5360cba1aa8114431b90d8e31.png)
8086指令操作数的寻址方式实验总结在计算机体系结构的学习中,8086指令操作数的寻址方式是一个非常重要的概念。
通过对这一概念的深入了解和实验操作,我们可以更好地理解计算机程序的执行过程,深化对计算机底层原理的理解。
在本文中,我将结合理论知识和实验结果,对8086指令操作数的寻址方式进行全面评估和总结。
1. 立即寻址立即寻址是一种直接将操作数的值嵌入指令中的寻址方式。
在8086指令集中,我们可以使用MOV指令将一个立即数传送到目的操作数中。
MOV AX, 1234h指令将立即数1234h传送到寄存器AX中。
通过实验操作,我发现立即寻址方式适用于需要直接传送常数值的情况,能够提高程序执行的效率。
2. 寄存器寻址寄存器寻址是一种通过寄存器来寻址操作数的方式。
8086微处理器具有通用寄存器AX、BX、CX、DX等,可以直接操作这些寄存器中的数据。
MOV AX, BX指令将寄存器BX中的数据传送到寄存器AX中。
在实验过程中,我发现寄存器寻址方式是一种高效的操作数寻址方式,能够提高程序的执行速度。
3. 直接寻址直接寻址是一种通过内存位置区域来寻址操作数的方式。
在8086指令集中,我们可以使用MOV指令将内存中的数据传送到寄存器中,或将寄存器中的数据传送到内存中。
MOV AX, [1234h]指令将存储在内存位置区域1234h处的数据传送到寄存器AX中。
实验结果表明,直接寻址方式可以灵活地对内存中的数据进行操作,适用于大规模数据的传送和处理。
4. 寄存器间接寻址寄存器间接寻址是一种通过寄存器中存储的位置区域来寻址操作数的方式。
在8086指令集中,我们可以使用指令将寄存器中存储的内存位置区域作为操作数进行操作。
MOV BX, [SI]指令将寄存器SI中存储的内存位置区域处的数据传送到寄存器BX中。
在实验中,我发现寄存器间接寻址方式适用于需要对内存中多个数据进行操作的情况,能够提高程序的效率和灵活性。
5. 立即偏移寻址立即偏移寻址是一种通过基址寄存器和偏移量来寻址操作数的方式。
计算机寻址方式范文
![计算机寻址方式范文](https://img.taocdn.com/s3/m/4ce6094d77c66137ee06eff9aef8941ea76e4b09.png)
计算机寻址方式范文计算机寻址是指计算机在执行指令和访问数据时,根据指定的地址找到相应的数据或者指令的过程。
计算机的寻址方式主要有直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、基址寻址、相对寻址以及变址寻址等多种方式。
下面将详细介绍这些寻址方式。
直接寻址是最基本的寻址方式之一、在直接寻址方式中,指令中给出了要访问的存储单元的地址,计算机直接根据给定的地址进行访问,将指令或数据加载到寄存器中供后续的操作使用。
直接寻址方式具有简单、直接的特点,可以高效地访问指定地址的数据。
但是直接寻址方式的缺点是寻址空间有限,指令和数据的地址必须提前指定,不够灵活。
间接寻址方式是指指令中给出的地址指向的是存储器中的一个地址单元,该地址单元中存放的是实际要访问的数据或指令的地址。
计算机首先根据给定的地址找到实际要访问的地址,然后再根据实际地址进行数据或指令的访问。
间接寻址方式具有较大的寻址空间,可以通过改变地址单元中的内容来访问不同的数据或指令。
但是间接寻址方式的缺点是需要多次访存操作,运行效率较低。
寄存器寻址方式是指指令中给出的地址为寄存器的编号,计算机根据给定的寄存器编号访问相应的寄存器内容。
寄存器寻址方式具有速度快、效率高的特点,可以快速访问寄存器中的数据。
但是寄存器寻址方式的缺点是寄存器数量有限,无法满足大量数据的存取需求。
基址寻址方式是指指令中给出的地址是一个基址加上一个偏移量,计算机根据给定的基址和偏移量计算出实际要访问的数据或指令的地址,并进行访问。
基址寻址方式具有灵活、高效的特点,可以通过改变基址和偏移量来访问不同的数据或指令。
但是基址寻址方式的缺点是需要对基址和偏移量进行加法运算,运算复杂度较高。
相对寻址方式是指指令中给出的地址是相对于当前指令地址的偏移量,计算机根据当前指令地址和给定的偏移量计算出实际要访问的数据或指令的地址,并进行访问。
相对寻址方式类似于基址寻址方式,但是相对寻址方式不需要额外的基址寄存器,节省了寄存器资源。
计算机组成:解疑补漏之MOV指令与操作数寻址方式
![计算机组成:解疑补漏之MOV指令与操作数寻址方式](https://img.taocdn.com/s3/m/227e852711661ed9ad51f01dc281e53a58025130.png)
计算机组成:解疑补漏之MOV指令与操作数寻址⽅式MOV指令以及操作数的寻址⽅式1. 偏移地址在指令中,操作数在内存中MOV指令默认的操作数存储在DS中(数据段寄存器);此时采⽤段加偏移。
2. 偏移地址在寄存器中,操作数在内存中能够存储偏移地址的寄存器:BX、BP、SI、DI(此时⽤作数据寄存器)在段寄存器没有指定的情况下,BP对应SS;BX、SI、DI对应DS。
⽐如: MOV AX, [BP] #源操作数的物理地址:SS*16 + BP3. 第⼆种情形的延申⽐如: MOV AX, [BP+15H] #源操作数的物理地址:SS*16 + BP + 15H4. 基址加变址寻址⽅式⽤⼀个基址寄存器(BX和BP)和⼀个变址寄存器(DI和SI)值,相加结果作为操作的偏移地址(SI源变址寄存器,DI⽬的变址寄存器);BP对应SS(因为BP本⾝就⽤于堆栈操作,所以对应SS堆栈段寄存器);BX对应DS(同样BX本⾝就是数据寄存器,所以对应DS数据段寄存器);⽐如:MOV AX, [BX+SI] #源操作数的物理地址:DS*16 + BX + SIMOV AX, [BP+DI] #源操作数的物理地址:SS*16 + BP + DI5. 第四种情形的升级基址加变址加相对寻址⽐如:MOV AX, [BX+SI+10H] #源操作数的物理地址:DS*16 + BX + SI + 10HMOV AX, [BP+DI+10H] #源操作数的物理地址:SS*16 + BP + DI + 10H第四第五两种情形,都必须是⼀个基址加⼀个变址。
如此,就能很轻松解决下⾯的三道题了设CS=2500H,DS=2400H,SS=2430H,BP=0200H,SI=0010H,DI=0206H,计算下列x86指令源操作数的物理地址。
MOV AX,[2000H] ?24000H + 2000H = 26000H√MOV AX,[BP+SI+4] ?24300H + 0200H + 0010H + 4 = 24514H √MOV AX,[DI+100H] ?24000H + 0206H + 100H = 24306H √总结于下操作数可能在的三个位置:指令、寄存器、内存;指令:⽴即数寻址(直接给出⽴即数,也就是偏移量,像250H、'a'都可以作为理解数)寄存器:寄存器寻址(指令中给出的是寄存器的名字,⽐如AX、BX、CX、DX、IP等)以上两种情形,在指令中都不会出现[ ],因为[ ]表⽰,在内存⾥,⽽⼀旦与内存有关,就要考虑“段加偏移”。
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计算机中寻址方式
根据地址码代表的地址类型,之林系统可以有以下5种。
1.立即寻址
地址码就是操作数,这种寻址方式不必再次访问内存去取操作数。
当然,也无法修改操作数。
2.直接寻址
地址码就是主存内数据的绝对地址,不必做任何换算。
不足之处在于寻址范围有限,地址码的位数限制了寻址空间,而计算机的发展趋势是计算机拥有越来越大的内存。
而使用变长指令可以突破限制,但是该指令会变得臃肿。
3.寄存器寻址
地址码的地址是寄存器的地址。
与内存寻址相比较而言,访问寄存器的速度是非常快的,所以使用寄存器寻址有非常快的速度。
不足之处在于寄存器的数量和数据宽度有限。
4.间接寻找
地址码指向主存中的数据,这个数据任然是一个地址,这种方式提高了寻址的灵活性,扩大了寻址的范围。
但由于要多次读内存,速度大为下降。
5.寄存器间间接寻址
地址码保存的是寄存器地址,相对应的寄存器中保存的是数据的地址,这样既快又有灵活性,是一种广泛使用的寻址方式。
6.变址寻址
变址寻址,是讲地址码和变址寄存器内容相加后形成数据的地址。
由于变址寄存器能自动修改,因而这种方式对数组运算、字符串操作等批量数据的处理非常有效。
7.基址变址
于变址寻址类似,是讲变址寄存器改为基址寄存器,不同之处在于,基址寄存器的内容不变,改变的是指令中地址码的部分内容,主要作用是扩大寻址空间和再定位。
8.页面寻址
页面寻址是将主存分组为若干个区,寻址时使用区码加区码内偏移的方式确定位置。
9.相对寻址
相对寻址与变址寻址类似,这时变址寄存器换成了程序计数器。