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1、第三节 指令类型,CISC化,RISC化,:从增强指令系统功能出发,指令功能复杂。,:从提高指令执行效率出发,指令功能简单。,3.3.1 传送指令,源地址 目的地址,数,设置时需考虑：,1. 规定传送范围,例. DJS-100系列：,80X86：,IBM370：,2. 指明传送单位,例. VAX-11(用操作码说明)：,80X86(用地址量说明)：,传送次数由计数器控制,MOVB 8,MOV AX，BX (16),MOVW 16,MOVL 32,MOV AL，BL (8),MOV EAX，EBX (32),例. 80X86的串传送指令：REP MOVSW,3. 设置寻址方式,在寻址方式的设置上
2、几乎不受限制，能比较 集中地反映指令系统各种寻址方式的实现。,3.3.2 输入/输出指令,各种信息,设置时需考虑：,1. I/O指令的功能扩展,如何用通用I/O指令实现对各种具体设备的控制？,（1）I/O指令中留有扩展余地,指令中某些字段编码事先不定义，需要时再约定 其含义。,（2）I/O接口中设置控制/状态寄存器,用于外设种类、数量不多的场合。,（2）I/O接口中设置控制/状态寄存器,2. 主机对外设的寻址方式,如何设置控制/状态寄存器是接口设计的关键。,寻找I/O接口中的寄存器的方式。,主机用输出指令或传送指令将具体设备的控制命令 按约定的代码格式送往接口中的控制寄存器，向外 设发出命令。
3、 外设的状态信息也以某种格式放在接口的状态寄存 器中，主机用输入指令或传送指令从状态寄存器中 取出有关信息进行查询、分析。,I/O端口,寻找I/O接口中的寄存器的方式。,如何为I/O端口分配地址？,（1）单独编址,I/O地址空间不占主存空间，可与主存空间重叠。,编址到设备：每个设备有各自的设备编码； I/O指令中给出设备码，并指明访问该设备的哪 个寄存器。,=1 访问存储器 =0 访问I/O端口,需设置标志区分访问对象，如,编址到寄存器：为每个寄存器(I/O端口)分配独 立的端口地址； I/O指令中给出端口地址。,（2）统一编址,（2）统一编址,I/O端口占据部分主存空间。 常将存储空间的低端
4、分配给主存单元，高端分配 给I/O端口，以示区分。,编址到寄存器,（1）设置专用I/O指令 针对单独编址，用I/O指令访问I/O端口。 指令中说明输入/输出操作，并给出设备码或端口 地址。,：为每个寄存器(I/O端口)分配总 线地址； 访问外设时，指令中给出总线地址。,3. I/O指令设置方式,显式I/O指令,例1. DJS-100系列I/O指令设置,3 2 3 2 6,输入：DIB C 2，设备码；,并清除B,接口中,主机内,输出：DOA 3，设备码；,例2. 80X86I/O指令设置,输入：IN AL，n；,端口地址,(直接端口寻址),IN AL，DX；,间接端口地址,(间接端口寻址),输
5、出：OUT n，AL；,(直接端口寻址),OUT DX，AL；,(间接端口寻址),主机调用输入机：,（2）用传送指令实现I/O操作 针对统一编址，用传送指令访问I/O端口。 不设专用I/O指令。,例. 某机I/O接口中设置 控制/状态寄存器CSR,其总线地址为177550(8进制) 数据缓冲寄存器DBR，其总线地址为177552,隐式I/O指令,控制/状态字格式：,15 14 12 7 6 2 1 0,启动： 测试： 取数：,（3）通过I/O处理机进行I/O操作,CPU执行简单I/O指令 (启动、停止、查询、清除),设置时需考虑操作数类型、符号、进制等； 运算结束后设置相应状态标志。,两级I/
6、O指令,1. 算术运算指令,I/O处理机执行I/O操作指令 (输入、输出),3.3.3 算术逻辑运算指令,2. 逻辑运算指令,实现对代码位的设置、测试、清除、修改等。,与,或,异或,控制程序流程。,1. 转移指令,3.3.4 程序控制指令,2. 转子指令与返回指令,转子：操作码 子程序入口,无条件转移 条件转移 循环,：操作码 转移地址 ：操作码 转移地址 转移条件 ：转移条件为循环计数值,返回：操作码 返回地址,同一条返回指令应能提供多个不同的返回地址。 返回地址的存取：,用堆栈存放返回地址。,主程序,子程序A,子程序B,D1,D2,D1,D2,主程序,子程序A,子程序B,D1,D2,子程序A,D3,D3,多重转子,递归调用,子程序不复杂，支持多重转子和递归调用。,3. 软中断指令,程序,自陷指令,第三章复习提纲 1.I/O指令的功能扩展(目的、方法)，外设编址方 式和指令设置方式。 2.基本概念：扩展操作码(扩展方法)、地址结构 (简化方法)、隐地址、显地址、基本寻址方式(立 即、直接、间址、变址)的含义与应用场合。,表示不同的功能调用,调试程序,早期主要用于程序的调试。,现在常常用于系统功能调用。,以 INT n 的形式出现在程序中。,