›
›

Bài giảng Kiến trúc máy tính 1 - Chương 6: Kiến trúc bộ lệnh - Vũ Đức Lung

Download
Chương 6 – Kiến trúc bộ lệnh  
6.1. Phân loại kiến trúc bộ lệnh  
6.2. Địa chỉ bộ nhớ  
6.3. Mã hóa tập lệnh  
6.3.1. Các tiêu chuẩn thiết kế dạng thức lệnh  
6.3.2. Opcode mở rộng  
6.3.3. Ví dụ về dạng thức lệnh  
6.3.4. Các chế độ lập địa chỉ  
6.4. Bộ lệnh  
6.4.1. Nhóm lệnh truyền dữ liệu  
6.4.2. Nhóm lệnh tính toán số học  
6.4.3. Nhóm lệnh Logic  
6.4.4. Nhóm các lệnh dịch chuyển  
6.4.5. Nhóm các lệnh có điều kiện và lệnh nhảy  
6.5. Cấu trúc lệnh CISC và RISC  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
1
6.1. Phân loại kiến trúc bộ lệnh  
kiến trúc ngăn xếp (stack),  
kiến trúc thanh ghi tích lũy (Accumulator)  
kiến trúc thanh ghi đa dụng GPRA(general-purpose register  
architecture).  
Ví dụ phép tính C = A + B được dùng trong các kiểu kiến trúc:  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
2
Kiểu kiến trúc GPR  
Ưu điểm  
– Dùng thanh ghi, một dạng lưu trữ trong của CPU có tốc độ nhanh hơn  
bộ nhớ ngoài  
– Trình tự thực hiện lệnh có thể ở mọi thứ tự  
– Dùng thanh ghi để lưu các biến và như vậy sẽ giảm thâm nhập đến bộ  
nhớ => chương trình sẽ nhanh hơn  
Nhược điểm  
– Lệnh dài  
– Số lượng thanh ghi bị giới hạn  
Ngăn xếp (Stack) ?  
Thanh ghi tích luỹ (Accumulator Register) ?  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
3
Kiểu kiến trúc thanh ghi đa dụng  
lệnh có 2 toán hạng  
ADD A, B  
lệnh có 3 toán hạng  
ADD A, B, C  
Số toán hạng bộ nhớ có thể thay đổi từ 0 tới 3  
Các loại toán hạng  
• thanh ghi-thanh ghi (kiểu này còn được gọi nạp - lưu trữ),  
• thanh ghi - bộ nhớ  
• bộ nhớ - bộ nhớ.  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
4
6.2. Địa chỉ bộ nhớ  
Các khái niệm:  
– Memory, bit, cell, address, byte, word  
Sắp xếp thứ tự byte  
– Có vấn đề gì không trong cách sắp xếp thứ tự byte  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
5
6.3. Mã hóa tập lệnh  
Các trường mã hóa:  
– Opcode  
– Địa chỉ  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
6
Các tiêu chuẩn thiết kế dạng thức lệnh  
Có 4 tiêu chuẩn thiết kế:  
– Mã lệnh ngắn ưu việt hơn mã lệnh dài  
– Dộ dài mã lệnh đủ đế biểu diễn tất cả phép toán mong muốn  
– độ dài word của máy bằng bội số nguyên của độ dài ký tự  
– số BIT trong trường địa chỉ càng ngắn càng tốt  
Opcode mở rộ
– ví dụ một máy tính có lệnh dài 16 bit :  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
7
Opcode mở rộng  
Lệnh (n+k) bit với opcode chiếm k bit và địa chỉ chiếm n bit.  
VD: 15 lệnh ba địa chỉ  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
8
Opcode mở rộng  
14 lệnh hai địa chỉ  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
9
dạng thức lệnh PDP-11  
Mã hóa lệnh trên máy PDP-11  
tám cách trên PDP-11  
opcode mở rộng có dạng x111  
các lệnh một toán hạng  
– opcode 10 bit: 4 bit opcode và 6 bit của trường toán hạng nguồn  
– mode/register 6 bit  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
10  
Họ lntel 8088/80286/80386/Pentium  
Dạng thức lệnh của các máy tính Intel:  
– Cấu tạo phức tạp  
– kế thừa từ nhiều thế hệ  
– bốn cách lập địa chỉ toán hạng (so với tám cách trên PDP-11)  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
11  
Format lệnh Pentium  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
12  
Các chế độ lập địa chỉ  
Địa chỉ tức thời – Immediate  
Địa chỉ trực tiếp – Direct  
Địa chỉ gián tiếp – Indirect  
Địa chỉ thanh ghi – Register  
Địa chỉ gián tiếp thanh ghi – Register inderect  
Địa chỉ dịch chuyển – Displacement  
Địa chỉ ngăn xếp - Stack  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
13  
Các chế độ lập địa chỉ  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
14  
Cách tính địa chỉ thực  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
15  
Các chế độ lập địa chỉ  
Lập địa chỉ tức thời (Immediate Addressing):  
– OPERAND = A  
– MOV  
R1, #4  
Lập địa chỉ trực tiếp (Direct Addressing):  
– EA = A  
Lập địa chỉ gián tiếp (Indirect Addressing)  
– EA = (A)  
– một con trỏ (trong C++)  
Lập địa chỉ thanh ghi (Register Addressing)  
– trỏ tới một tha
– Các máy ngày nay được thiết kế có các thanh ghi vì lý do?  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
16  
Các chế độ lập địa chỉ  
Địa chỉ gián tiếp thanh ghi (Register Indirect)  
– EA = (R)  
Địa chỉ Địa chỉ dịch chuyển – Displacement  
– EA = A + (R)  
Địa chỉ ngăn xếp – Stack  
– FILO (first in last out)  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
17  
VD:  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
18  
Ví dụ lệnh Add với tham chiếu bộ nhớ  
Add R1, @(R3)  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
19  
6.4. Bộ lệnh  
Quá trình biên dịch ra ngôn ngữ máy  
Khoa KTMT  
Vũ Đức Lung  
20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 31 trang yennguyen 12/04/2022 5220
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kiến trúc máy tính 1 - Chương 6: Kiến trúc bộ lệnh - Vũ Đức Lung", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_kien_truc_may_tinh_1_chuong_6_kien_truc_bo_lenh_vu.pdf