Bài giảng Kiến trúc máy tính (ThS. Nguyễn Hằng Phương) Chương 13

+ Chương 13 Tập lệnh: Chế độ định địa định dạng + NỘI DUNG Các chế độ định địa Địa tức thời Địa trực tiếp Địa gián tiếp Địa ghi Địa gián tiếp ghi Địa thay Địa ngăn xếp Chế độ địa x86 ARM Định dạng lệnh Chiều dài lệnh Phân bổ Bit Lệnh có độ dài thay đổi Các định dạng lệnh x86 ARM + Các chế độ định địa  Tức thời  Trực tiếp  Gián tiếp  Thanh ghi  Thanh ghi gián tiếp  Thay  Ngăn xếp Các chế độ định địa + Các chế độ định địa  A = nội dung trường address từ lệnh  R = Nội dung trường address lệnh tham chiếu đến ghi  EA = địa hiệu dụng vị trí chứa tốn hạng đc tham chiếu  (X) = Nội dung vị trí nhớ X ghi X + Địa tức thời Dạng định địa đơn giản  Tốn hạng = A  Có thể sử dụng để định nghĩa sử dụng số thiết lập giá trị ban đầu biến  Số thường lưu trữ dạng bù  Bit ngồi bên trái trường tốn hạng bit dấu  Ưu điểm: Không cần tham chiếu nhớ để lấy liệu tốn hạng (chỉ có lần truy xuất lệnh)  tiết kiệm chu kỳ cache nhớ chu kỳ lệnh  Nhược điểm: Kích thước số bị giới hạn kích thước trường địa Vì tập lệnh, kích thước trường địa thường nhỏ kích thước từ  Địa trực tiếp       Trường địa chứa địa hiệu dụng toán hạng Địa hiệu dụng (EA) = trường địa (A) Phổ biến hệ máy tính trước Chỉ tham chiếu nhớ lần để lấy liệu Khơng cần tính tốn để tìm EA Hạn chế: cung cấp không gian địa hữu hạn + Địa gián tiếp  Trường địa tham chiếu đến địa từ nhớ chứa địa đầy đủ toán hạng  EA = (A)  Dấu ngoặc đơn hiểu nội dung  Tìm A, tìm địa (A), tới để lấy tốn hạng  VD: ADD (A) + Địa gián tiếp (2)  Ưu điểm: Không gian địa lớn Với từ có kích thước N cho phép khơng gian địa 2N Nhược điểm:  thực thi lệnh đòi hỏi hai lần tham chiếu nhớ để truy xuất toán hạng  Một để lấy địa chỉ, hai để lấy giá trị Biến thể gặp địa gián tiếp địa gián tiếp nhiều tầng  EA = (((A)))  Nhược điểm: cần nhiều tham chiếu nhớ để truy xuất toán hạng  chậm    + Địa ghi Trường địa tham chiếu đến ghi không tham chiếu địa nhớ  EA = R  Số lượng ghi hữu hạn  Ưu điểm:     Nhược điểm:   Chỉ cần trường địa nhỏ lệnh  lệnh ngắn hơn, truy xuất lệnh nhanh Không cần tham chiếu nhớ Không gian địa giới hạn Sử dụng nhiều ghi để tăng hiệu  Gánh nặng cho người lập trình assembly hay người viết trình hợp dịch + Độ dài lệnh  Vấn đề thiết kế  Ảnh hưởng, bị ảnh hưởng bởi:  Kích thước nhớ  Tổ chức nhớ  Cấu trúc bus  Độ phức tạp xử lý  Tốc độ xử lý  Trade off hiệu lệnh tiết kiệm không gian + Độ dài lệnh  Cần xem xét:  Độ dài lệnh có nên độ dài liệu nhớ truyền Hoặc hai nên bội lại  Tốc độ truyền nhớ chậm tốc độ VXL  Độ dài lệnh nên bội độ dài ký tự (thương bit) bội độ dài số dấu chấm tĩnh + Phân bổ bit Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sử dụng bit địa lệnh  Số lượng chế độ địa  Số lượng toán hạng  Thanh ghi hay nhớ  Số lượng tập ghi  Dải địa  Độ chi tiết địa Định dạng lệnh PDP-8 + Định dạng lệnh PDP-10 + Lệnh có độ dài thay đổi  Cung cấp thay đổi cách hiệu linh hoạt  Tăng phức tạp VXL  Vẫn mong muốn tất độ dài lệnh bội độ dài từ  Vì VXL khơng biết chiều dài lệnh truy xuất  Giải pháp điển hình truy xuất số lượng byte word lệnh dài  Đôi nhiều lệnh truy xuất Định dạng lênh 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 + Chương 13  Các chế độ định địa Tập lệnh: 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 + Câu hỏi chương 13 Trình bày cách định địa tức thời Trình bày cách định địa trực tiếp Trình bày cách định địa gián tiếp Trình bày cách định địa ghi Trình bày cách định địa gián tiếp ghi Trình bày cách định địa thay Trình bày cách định địa tương đối Ưu điểm đánh số tự động? Phân biệt postindexing preindexing? 10 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sử dụng bit địa lệnh? 11 Ưu điểm nhược điểm việc sử dụng định dạng lệnh có độ dài thay đổi? ... hiệu dụng toán hạng Địa hiệu dụng (EA) = trường địa (A) Phổ biến hệ máy tính trước Chỉ tham chiếu nhớ lần để lấy liệu Khơng cần tính tốn để tìm EA Hạn chế: cung cấp không gian địa hữu hạn + Địa... lệnh Các định dạng lệnh ARM Ví dụ sử dụng ARM Immediate Constants (hằng số tức thì) Tập lệnh Thumb Hợp ngữ Tổng kết + Chương 13  Các chế độ định địa Tập lệnh: Chế độ định địa định dạng  Chế... xếp nhớ thực tế địa gián tiếp ghi Là dạng địa ngầm định Lệnh máy không cần thêm tham chiếu nhớ hoạt động ngầm định đỉnh ngăn xếp Tính tốn chế độ định địa x86 Các chế độ định địa x86 + ARM Indexing