Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 4: Kiến trúc tập chỉ thị ISA (Instruction Set Architecture) giúp cho các bạn hiểu rõ hơn về các đặc trưng của tập chỉ thị, thành phần của tập chỉ thị, biểu diễn chỉ thị, loại chỉ thị,... Mời các bạn tham khảo.
Trang 1Bai 4
KIEN TRUC TAP CHI THI
" ISA (Instruction Set Architecture)
Nguyễn Hông Sơn
Trang 2
4 Tap chi thi
=» Tap hop cac chi thi khac nhau ma bo xu ly
có thê thực thi
Trang 3
4 Cac dac trung
= Cac thành phân của một chỉ thị
= Biéu dién chi thi
m Loại chỉ thị
= SO dia chi
„ Đặc trưng thiết kê
Trang 4
4 Các thành phan
m Mã lệnh (Operation code)
= Todn hang nguon (Source operand)
=» Toan hang dich (Result operand)
Trang 5
4 Biéu dién chi thi
= Mot tuan tu bit
m Biêu diên môi thành phân như thê nào
— Opeode _| Operand Operand
Trang 6=m Lưu trữ dữ liệu: memory
= Di chuyền dit liéu: I/O
= Điêu khiên: kiêm tra, rẽ nhánh, chuyên điêu
khiên
Trang 8
Goi thu tuc
Addresses 1:
411) ái{II
CALL Pree!
CALL Prec2
Trang 9
4 S6 luong dia chi
=» Bao nhiéu dia chi duoc chứa trong một chỉ
thi
= Dia chi duoc biéu dién tuong minh hay khong tuong minh
= dia chi bo nho
s thanh ghi, bo tich luy (accumulator)
a chi thi khong dia chi
Trang 11= dau châm động (floating point)
a thap phan, nhi phan
a Ky tu
- Luận lý
11
Trang 124 Tập chỉ thị được đo lường qua vài yêu tô
„ Kích thước lưu trữ mà chương trình cân
m Độ phức tạp của tập chỉ thị cũng như độ phức tạp của
Trang 13
4 Các cân nhặc thiết kế
a Chi thi ngan hay dai
= Chiéu dài cô định hay thay đôi (cô định dễ giải mã
nhưng lãng phí)
„ Tổ chức bộ nhớ (địa chỉ hóa theo byte hay không)
= Chi thi có chiêu dài cỗ định không nhất thiết phải cô
dinh so toan hang (expanding opcode)
= Ché d6 dia chi hóa
„ Thứ tự lưu giữ các byte của các từ có nhiêu byte như thê nao (little endian va big endian)
13
Trang 14
Dia chi tit la x cho ca hai minh hoa
Trang 15
4 Hỗ trợ lưu trữ bên trong CPU
= Kién tric stack: ding mot stack đề thực thi chỉ thị,
các toán hạng được ngâm định ở đỉnh stack, không
thể truy xuất ngẫu nhiên, khó sinh mã hiệu quả
m Kiến trúc accumulator: một toán hạng ngâm định
(không tường minh) trong accumulator, to1 thieu
độ phức tạp nhưng lưu lượng bộ nhớ lớn
= Kiến trúc thanh ghi mục đích tông quát (GPR:
General Purpose Register): dung mot so thanh ghi,
truy xuất nhanh Có hai đặc trưng chính: sô lượng
toán hạng và cách thức địa chỉ hóa toán hạng
15
Trang 17Dia chi tuc thoi (Immediate addressing)
= Gid tri tham chiéu năm nøay trong chi thi
= Khéng c6 tham chiéu bộ nhớ đề lây dữ liệu
Trang 18
4 Dia chi truc tiép (Direct addressing)
= Toán hạng là địa chỉ của giá trị tham chiêu
„ Tham chiêu một vị trí bộ nhớ dé truy xuât
Trang 20
4 Dia chi gidn tiép (indirect addresing)
= Toan hang là địa chỉ của con trỏ chỉ đến dữ
liệu
a Dia chi hiệu quả chính là con trỏ
m Ví dụ
ADD 38F
=» Cong noi dung tai 6 nho co dia chi duoc chứa
trong 6 nho 38F voi noi dung trong AC
m 35L không phải là địa chỉ hiệu qua
20
Trang 22
4 Dia chi thanh ghi (Register addressing)
= Toan hang la tên thanh ghi (địa chỉ thanh
ghi)
= Dia chi hieu qua la thanh ghi
=» Truy xuat nhanh
m Ví dụ
ADD RI cộng nội dung thanh ghi RÏ với nội dung của AC
22
Trang 26Dia chi dung do doi (displacement addressing)
» Thanh ghi git do doi (offset)
= Dia chi higu qua = dia chi + do doi
26
Trang 27opcode thanh ghi dia chi
Cac thanh ghi
> độ dời GỒ
Trang 28
4 Relative addressing
=» Tu displacement addressing néu thanh ghi là PC
thì gọi la dia chi quan hé (relative addressing);
=» Lay nội dung từ ô nhớ tại vị trí "địa chỉ" tính từ
vị trí hiện hành được chỉ ra trong thanh øhi PC
m Ví dụ LDA
nap noi dung tu 6 nho A+(PC) vao thanh ghi AC
28
Trang 29Địa chỉ dùng thanh ghi nên + (Base-register addressing)
= Gia trj thir nhat 1a d6 doi
„ Thanh ghi chứa con trỏ chỉ đên địa chỉ nên
=» Thanh ghi có thê là tường minh hay không
tường minh (ngâm)
29
Trang 30
4 Indexed addresing
= Gia tri dia chi trong chỉ thị chứa địa chỉ nên
m Thanh phi chứa độ dời (offset)
= Dia chi hi€u qua= dia chi nên + độ dời
= Thich hợp cho truy xuat mang
= Dia chi truy xuat = dia chi nén + d6 doi trong
thanh ghi R
e R++
30
Trang 31Địa chỉ ngăn xép (stack
Trang 32
4 Các chế độ địa chỉ cải tiến
= Có thê kết hợp các chế độ địa chỉ với nhau
= Vi du indirect indexed addressing, indirect based register adressing
32
Trang 33
4 Bai tap
| Giai thich va cho ví dụ các chê độ địa chỉ
cải tiên -Indirect indexed addressing -Indirect based register adressing
2 Tim hiéu các chế độ địa chỉ trong máy Pentium
33