Bài giảng Kiến trúc máy tính - Chương 11: Các chế độ định địa chỉ và định dạng lệnh cung cấp cho người học các kiến thức: Các chế độ địa chỉ, các chế độ địa chỉ của x86 và ARM, định dạng lệnh, định dạng lệnh của x86 và ARM,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
+ Kiến trúc máy tính + Chương 11 Tập lệnh: Các chế độ định địa định dạng lệnh + Chương 11 Chế độ định địa định dạng lệnh 11.1 Các chế độ địa 11.2 Các chế độ địa x86 ARM 11.3 Định dạng lệnh 11.4 Định dạng lệnh x86 ARM 11.5 Hợp ngữ (Assembly Language) + 11.1 Các chế độ định địa a Tức b Trực tiếp c Gián tiếp d Thanh ghi e Gián tiếp ghi f Dịch chuyển g Ngăn xếp + Các chế độ định địa + a Định địa tức Dạng đơn giản định địa Toán hạng = A Chế độ sử dụng để định nghĩa sử dụng số thiết lập giá trị ban đầu biến Ưu điểm: Các số thường lưu trữ dạng số bù hai Bit bên trái trường toán hạng sử dụng bit dấu Chỉ cần truy xuất nhớ lần (để lấy lệnh), tiết kiệm chu kỳ cache nhớ chu kỳ lệnh Nhược điểm: Kích thước số bị giới hạn kích thước trường địa thơng thường kích thước trường nhỏ kích thước từ Ví dụ: ADD R1,5 ; R1←R1+5 Trong đó, tốn hạng nguồn tham chiếu trực tiếp câu lệnh: địa tức + b Định địa trực tiếp Trường địa chứa địa hiệu dụng toán hạng Địa hiệu dụng (Effective address (EA)) = trường địa (Address field (A)) Phổ biến hệ máy tính trước Tham chiếu nhớ lần để lấy liệu toán hạng Hạn chế: cung cấp không gian địa hạn chế Ví dụ: ADD R1,A ; R1←R1+(A) Trong đó, A địa vị trí nhớ, (A) nội dung vị trí CPU tham chiếu đến tốn hạng có địa A nhớ + c Định địa gián tiếp Tham chiếu đến địa từ nhớ chứa địa đầy đủ toán hạng EA = (A) Ưu điểm: Với từ có kích thước N cho phép khơng gian địa 2N Nhược điểm: Dấu ngoặc đơn hiểu nội dung Thực thi câu lệnh đòi hỏi hai lần tham chiếu nhớ để truy xuất toán hạng Một để lấy địa chỉ, hai để lấy giá trị Một biến thể gặp địa gián tiếp địa gián tiếp nhiều cấp nhiều tầng EA = ( (A) ) Nhược điểm cần ba nhiều tham chiếu nhớ để truy xuất toán hạng + d Định địa ghi Trường địa dùng để tham chiếu ghi khơng phải địa nhớ EA = R Ưu điểm: Chỉ cần trường địa nhỏ lệnh (do số lượng ghi ít) Không cần tham chiếu nhớ (tốn nhiều thời gian) Nhược điểm: Không gian địa giới hạn + Ví dụ Trường địa câu lệnh 14 (hệ thập phân) Toán hạng lệnh nằm đâu trường hợp sau a) Chế độ địa tức b) Chế độ địa trực tiếp c) Chế độ địa gián tiếp d) Chế độ địa ghi e) Chế độ địa gián tiếp ghi 11.3 Định dạng lệnh • Định nghĩa cách bố trí trường bên lệnh • Gồm có thơng tin sau cần thể hiện: • Opcode: mã lệnh • Chế độ địa chỉ: ngầm định cần rõ, cho biết chế độ định địa cho tốn hạng • Địa toán hạng: ngầm định rõ • Với tập lệnh, có nhiều định dạng sử dụng • Ví dụ: máy giả thuyết CPUSIM read 0011 0000 0000 0000 jmpn Done 1011 0000 0000 1010 + Kích thước từ lệnh Phụ thuộc vào: Kích thước nhớ: vd: cho phép quản lý BN dung lượng số bit trường địa Tổ chức nhớ: kích thước ngăn nhớ, kích thước từ Cấu trúc bus: số đường địa chỉ, số đường liệu đơn vị truyền Sự phức tạp vi xử lý: lệnh nhiều địa (kích thước từ lệnh lớn) VXL phức tạp Tốc độ vi xử lý Kích thước từ lệnh thường bội đơn vị truyền VD: bus liệu có kích thước 16b, kích thước từ lệnh 16b 32b tùy kiến trúc + Phân bổ bit Việc phân bổ bit (phân chia trường) từ lệnh phụ thuộc vào yếu tố sau: Số lượng chế độ định địa chỉ: lệnh có nhiều chế độ địa chỉ, chế độ ngầm định Số lượng tốn hạng Thanh ghi so sánh với nhớ Số lượng tập ghi Dải địa Địa chi tiết Định dạng lệnh PDP-8 + Định dạng lệnh PDP-10 + Các lệnh chiều dài thay đổi Sự thay đổi cung cấp hiệu gọn nhẹ Tăng phức tạp VXL Không loại bỏ mong muốn làm cho tất chiều dài lệnh tương đồng với chiều dài từ Vì VXL khơng biết chiều dài lệnh truy xuất Một chiến lược điển hình truy xuất số byte word lệnh dài Đơi nhiều lệnh truy xuất Định dạng lệnh PDP-11 + Các ví dụ lệnh VAX Định dạng lệnh x86 x86 trang bị nhiều định dạng lệnh Các định dạng lệnh ARM Ví dụ sử dụng ARM Immediate Constants (hằng số tức thì) Tập lệnh Thumb Hợp ngữ Tổng kết + Chapter 11 Các chế độ định địa Tập lệnh: Các chế độ định địa định dạng Chế độ định địa x86 Các chế độ định địa ARM Định dạng lênh Định địa tức Định địa trực tiếp Định địa gián tiếp Kích thước lệnh Định địa ghi Phân bố bit Định địa gián tiếp ghi Các lệnh có kích thước thay đổi Định địa dịch chuyển Định địa ngăn xếp Định dạng lênh X86 Định dạng lệnh ARM ...+ Chương 11 Tập lệnh: Các chế độ định địa định dạng lệnh + Chương 11 Chế độ định địa định dạng lệnh 11. 1 Các chế độ địa 11. 2 Các chế độ địa x86 ARM 11. 3 Định dạng lệnh 11. 4 Định... hạng: ngầm định rõ • Với tập lệnh, có nhiều định dạng sử dụng • Ví dụ: máy giả thuyết CPUSIM read 0 011 0000 0000 0000 jmpn Done 1 011 0000 0000 1010 + Kích thước từ lệnh Phụ thuộc vào: Kích thước... tham chiếu cách rõ ràng + Định địa chỉ mục - Indexed Addressing Trường địa tham chiếu địa nhớ ghi tham chiêu chứa giá trị dịch chuyển dương từ địa Phương pháp tính tốn EA giống với định địa