《计算机硬件技术基础(第三版)》第4章 指令系统

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第4章

指令系统天津大学 计算机科学与技术学院

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4. 1

指令格式

4.1.1 指令格式 . . 指令是由许多部分组成的，在构成指令的这几部分中， 只有操作码部分是必需存在的。其余各部分则要根据指令操 作所涉及的操作数类型、以及操作数存放在何处等因素决定 取舍。 任何一条机器指令都是由一组二进制代码构成，通常又 被进一步分成操作码部分和地址码部分，一般的指令格式如 图所示。操作码 地址码

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8086~80286是16位的微处理器， 16位的指 令格式如图所示。

操作码 1~2字节

MOD-REG-R/M 0~1字节

位移量 0~1字节

立即数 0~2字节

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Pentium(32位)指令的一般格式如图所示；指令前缀 指令前缀 0或1字节 段的超前前缀 0或1字节 地址大小前缀 0或1字节 操作数大小前 缀 0或1字节

。

操作码 1或2 字节 指令

Mod R/M 0或1 字节

SIB 0或1字节

立即数 位移量 0,1,2或4字节 0,1,2或4字节

Mod 7 6 5

Reg/OPcode 4 3 2

R/M 1 0 7

SS 6 5

Index 4 3 2

Base 1 0

由图可知，一条指令是由可任选的指令前缀(可以以任何的次序)、一个或两 由图可知，一条指令是由可任选的指令前缀(可以以任何的次序)、一个或两 )、 个原操作码字节、有可能要用的地址说明符( ModR/M字节和按比例变址基地址 个原操作码字节、有可能要用的地址说明符(由ModR/M字节和按比例变址基地址 SIB字节构成)、一个位移量 根据需要)和一个立即操作数数据字段( 字节构成)、一个位移量( SIB字节构成)、一个位移量(根据需要)和一个立即操作数数据字段(如果需要 的话)等元素组成的。 Pentium的所有指令都是如图所示的指令格式的子集 的话)等元素组成的。 Pentium的所有指令都是如图所示的指令格式的子集计算机硬件技术基础

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1.指令前缀 .指令前缀是置于指令前面的一个或多个字 节，它的作用是用来修改指令的操作。下面所 列出的这四个指令前缀就是供应用程序使用的。 (1)指令前缀： (2)段的超前前缀： (3) 操作数大小前缀： (4)地址大小前缀：

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2.指令中各字段意义 .(1)操作码字段 (2)Mod R/M字段 (3)SIB字段 (4)偏移量 (5)立即数

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4. 2

寻址方式

寻址方式是指微处理器获取操作数的方式。一条 指令必须说明两个问题；一是要说明这条指令要进行 什么操作，二是要说明这条指令的操作数位于何地。 一条指令可以对零个或多个操作数操作。零个操作数 的指令的例子是NOP指令(即没有数)。操作数可以 位于下列位置处： (1)指令本身有操作数；即立即操作数 (2)操作

数在寄存器中； (3)操作数在存储器中 (4)操作数在I/O端口计算机硬件技术基础

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4.2.1 常用寻址方式 . .1.立即操作数寻址 立即操作数寻址 是说指令本身带的数据作为一个操作数用，即指令所用的操作数是指 令自身所拥有的，像单操作数指令或两操作数指令即是这类指令。凡指令 本身所拥有的操作数就称之为立即操作数。 例如， MOV AX,1999H ;这条指令的功能是将16进制的立即操作数 1999传送到AX寄存器。由于立即操作数1999是16位的，其中存放在代码 段的高地址字节中的内容被传送到AH寄存器，低地址字节中的内容被传 送到AL寄存器，如图所示。存储器 ┋ AH 19H AL 99H 操作码 99H 19H ┋ 1380H 1381H计算机硬件技术基础

1350H 1351H

指 令

代 码 段

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2.寄存器操作数寻址 寄存器操作数寻址 将操作数存放在32位通用寄存器中，或存 放在16位通用寄存器中，或存放在8位通用寄 存器中，并对操作数进行访问操作，称之为寄 存器操作数寻址。指令 MOV EDX,EAX ;MOV EDX , EAX 源操作数 目标操作数EAX EBX ECX EDX 1 3 9 A D 4 0 7

2 2 3 3 1 1 0 01 3 9 A

9 9 9 9 9 9 9 9D 4 0 7

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3 存储器操作数寻址

(1)直接寻址 ) 直接寻址是一种很简单的寻址方式，虽然操作数存放在存储器内，但在 这种直接寻址方式下，操作数的有效地址是由指令直接给出。例如： MOV EAX, LISTT 这条指令的功能是，将地址LISTT处4个连续字节地址中的32位操作数 传送到寄存器EAX内。LISTT 是存储器中存储单元的符号地址，LISTT的实 际地址是1230H这个十六进制地址存储器 ┋ 80 38 6A BC EAX 8 0 3 8 6 A B C ┋计算机硬件技术基础

1233H 1232H 1231H 1230H

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(2)寄存器间接寻址 寄存器间接寻址这种寻址方式， 寄存器间接寻址这种寻址方式，可以对存储器内的 任何存储单元的数据进行寻址，只是要借助于在BP BX, BP, 任何存储单元的数据进行寻址，只是要借助于在BP,BX, DI和SI这些寄存器内保存的偏移地址。 DI和SI这些寄存器内保存的偏移地址。 这些寄存器内保存的偏移地址 如果寄存器BX的 …… 此处隐藏：3727字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……