Chuong 4 kiến trúc tập lệnh

Chương Kiến trúc tập lệnh (Instruction Set Architecture) Nội dung • • • • • • Mơ hình lập trình máy tính Các đặc trưng lệnh máy Các kiểu thao tác lệnh Các phương pháp định địa Phân loại tập lệnh Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Mơ hình lập trình máy tính Mơ hình lập trình máy tính • Tập ghi (Registers) – Chứa thông tin tạm thời phục vụ cho hoạt động thời điểm CPU – Được coi mức hệ thống nhớ – Số lượng ghi nhiều  tăng hiệu CPU – Có hai loại ghi: • Các ghi lập trình • Các ghi khơng lập trình Mơ hình lập trình máy tính • Phân loại ghi theo chức – Thanh ghi địa chỉ: quản lý địa nhớ hay cổng vào-ra – Thanh ghi liệu: chứa tạm thời liệu – Thanh ghi đa năng: chứa địa liệu – Thanh ghi điều khiển/trạng thái: chứa thông tin điều khiển trạng thái CPU – Thanh ghi lệnh: chứa lệnh thực Mơ hình lập trình máy tính • Một số ghi điển hình – Các ghi địa (Address Register) • • • • Bộ đếm chương trình PC (Program Counter) Con trỏ liệu DP (Data Pointer) Con trỏ ngăn xếp SP (Stack Pointer) Thanh ghi sở ghi số (Base Register & Index Register) – Các ghi liệu (Data Register) – Thanh ghi trạng thái (Status Register) Mơ hình lập trình máy tính • Bộ đếm chương trình PC – Cịn gọi trỏ lệnh IP (Instruction Pointer) – Giữ địa lệnh thi hành – Sau lệnh nhận vào, nội dung PC tự động tăng để trỏ sang lệnh • Thanh ghi trỏ liệu DP – Chứa địa ô nhớ liệu mà CPU muốn truy cập – Thường có nhiều ghi trỏ liệu cho phép chương trình truy cập nhiều vùng nhớ đồng thời Mơ hình lập trình máy tính • Ngăn xếp (Stack) – Ngăn xếp vùng nhớ có cấu trúc LIFO (Last In First Out) FILO (First In - Last Out) – Ngăn xếp thường dùng để phục vụ cho chương trình – Đáy ngăn xếp ô nhớ xác định – Đỉnh ngăn xếp thơng tin nằm vị trí ngăn xếp – Đỉnh ngăn xếp bị thay đổi Mơ hình lập trình máy tính • Con trỏ ngăn xếp SP (Stack Pointer) – Chứa địa ô nhớ đỉnh ngăn xếp – Khi cất thơng tin vào ngăn xếp: • Thao tác PUSH • Nội dung SP tự động tăng • Thông tin cất vào ô nhớ trỏ SP – Khi lấy thông tin khỏi ngăn xếp: • Thao tác POP • Thơng tin đọc từ nhớ trỏ SP • Nội dung SP tự động giảm – Khi ngăn xếp rỗng, SP trỏ vào đáy Mơ hình lập trình máy tính • Thanh ghi sở ghi số – Thanh ghi sở: chứa địa ngăn nhớ sở (địa sở) – Thanh ghi số: chứa độ lệch địa ngăn nhớ mà CPU cần truy cập so với ngăn nhớ sở (chỉ số) – Địa ngăn nhớ cần truy cập = địa sở + số Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Hết chương Q&A ... thống tập lệnh lai RISC CISC • Tổ chức bên theo RISC • Kiến trúc lập trình bên ngồi theo CISC • Sử dụng vi chương trình làm trung gian Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến. .. Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 Kiến trúc tập lệnh Intel x86 ... máy tính • Ví dụ: Tập ghi số xử lý Các đặc trưng lệnh máy • Giới thiệu chung tập lệnh – Mỗi xử lý có tập lệnh xác định – Tập lệnh thường có hàng chục đến hàng trăm lệnh – Mỗi lệnh chuỗi số nhị