第2章计算机指令集结构课后习题

最新推荐文章于 2024-03-08 10:56:29 发布

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#计算机系统结构

本文探讨了计算机指令集结构的多种类型，如堆栈型、累加器型和通用寄存器型计算机。讨论了CISC和RISC指令集的特点，CISC指令集复杂且执行效率相对较低，而RISC则追求简洁和高效。完整性、规整性、高效率和兼容性是设计指令集结构的关键考虑因素。此外，还分析了寻址方式、操作数表示、指令格式设计及CPU性能评估等方面的内容。

2.1

堆栈型计算机：CPU中用来存储操作数的存储单元是堆栈的计算机
累加器型计算机：CPU中用来存储操作数的存储单元是累加器的计算机
通用寄存器型计算机：CPU中用来存储操作数的存储单元是通用寄存器的计算机
CISC：复杂指令集计算机
RISC：精简指令集计算机
寻址方式：一种指令集结构如何确定所要访问的数据的地址。一般来说，寻址方式可以指明指令中的操作数是一个常数、一个寄存器操作数或者是一个存储器操作数。
数据表示：计算机硬件能够识别、指令集可以直接调用的数据类型

2.2

CPU中用来存储操作数的存储单元类型；堆栈结构、累加器结构、通用寄存器结构

2.3

指令集结构类型	优点	缺点
寄存器-寄存器型	:指令字长固定，指令结构简洁,是一种简单的代码生成模型，各种指令的执行时钟周期数相近	与指令中含有存储器操作数的指令集结构相比，指令条数多，目标代码不够紧凑，因而程序占用的空间比较大
寄存器-存储器型	可以在ALU指令中直接对存储器操作数进行引用，而不必先用LOAD指令进行加载。容易对指令进行编码，目标代码比较紧凑	由于有一个操作数的内容将被破坏，所以指令中的两个操作数不对称。在一条指令中同时对寄存器操作数和存储器操作数进行编码，有可能限制指令所能够表示的寄存器个数。指令的执行时钟周期数因操作数的来源（寄存器或存储器）不同而差别比较大
存储器-存储器型	目标代码最紧凑，不需要设置寄存器来保存变量	指令字长变化很大，特别是3操作数指令。而且每条指令完成的工作也差别很大。对存储器的频繁