从系统结构设计人员角度出发,指令系统还应考虑到: 兼容性:指令系统设计多次反复,注意简单周到,还 应注意系列机中软件兼容性 可扩性:保留一定余量的操作码空间,为以后扩展用, 并适应工艺技术的新发展。 指令码高密度性:对于那些频度高的指令串可以进行 优化,设计新指令代替,提高指令码密度,减少存储容 量和访问存储器次数,以提高效率
从系统结构设计人员角度出发,指令系统还应考虑到: ✓兼容性:指令系统设计多次反复,注意简单周到,还 应注意系列机中软件兼容性. ✓可扩性:保留一定余量的操作码空间,为以后扩展用, 并适应工艺技术的新发展。 ✓指令码高密度性:对于那些频度高的指令串可以进行 优化,设计新指令代替,提高指令码密度,减少存储容 量和访问存储器次数,以提高效率
412指令系统发展的两种途径CISC,RISC ()复杂指令集计算机(CISC 指令系统庞大硬件复杂、庞大—执行速度低 编译程序复杂、长 部分指令使用效率低 (二)精简指令系统计算机(RISC) 通过减少指令总数和简化指令的功能来降低硬件设计 的复杂程度,提高指令执行速度,使指令简单,有效可行。 PENTIUM处理器 RISC特征:某些指令以硬连线来实现,并能在一个时钟 周期执行完; CISC特征:用微代码实现,需要2-3个时钟周期的执行时 间,有多种寻址方式,多种指令长度,为数不多的通用寄 存器
4.1.2 指令系统发展的两种途径CISC,RISC (一)复杂指令集计算机(CISC) (二)精简指令系统计算机(RISC) 通过减少指令总数和简化指令的功能来降低硬件设计 的复杂程度,提高指令执行速度,使指令简单,有效可行。 指令系统庞大 硬件复杂、庞大 执行速度低 编译程序复杂、长 部分指令使用效率低 PENTIUM处理器: RISC特征:某些指令以硬连线来实现,并能在一个时钟 周期执行完; CISC特征:用微代码实现,需要2-3个时钟周期的执行时 间,有多种寻址方式,多种指令长度,为数不多的通用寄 存器
42数据类型和数据表示 42.1数据类型 计算机中常用数据有三类 用户定义的数据 系统数据 指令数据 数据类型:指一组数据值的集合,还定义了可作用于这个集 合上的操作集 从系统结构看有基本数据类型,结构数据类型,抽象数据 类型和访问指针。 用户定义 (系统数据类型
4.2 数据类型和数据表示 4.2.1 数据类型 计算机中常用数据有三类: ➢ 用户定义的数据 ➢ 系统数据 ➢ 指令数据 数据类型:指一组数据值的集合,还定义了可作用于这个集 合上的操作集。 从系统结构看有基本数据类型,结构数据类型,抽象数据 类型和访问指针。 用户定义 系统数据类型
422基本数据表示 数据表示:指在计算机中能由硬件直接辩认,指令 系统可以直接调用的数据类型。 数据结构:结构化数据的组织方式,它反应了 应用中各种数据元或信息元间的结构关系。它必须 通过软件映象,变换成机器中所具有的(存储于 维存储器内)各种数据表示来实现的 数据表示实质上是一个软、硬件取舍的问题
4.2.2 基本数据表示 数据表示:指在计算机中能由硬件直接辩认,指令 系统可以直接调用的数据类型。 数据结构:结构化数据的组织方式,它反应了 应用中各种数据元或信息元间的结构关系。它必须 通过软件映象,变换成机器中所具有的(存储于一 维存储器内)各种数据表示来实现的。 数据表示实质上是一个软、硬件取舍的问题
424二进制定点,浮点,数据表示 EEE754浮点数据表示标准: E S符号位 指数 尾数 32位单精度形式 E S符号位指数 尾数 64位双精度形式
4.2.4 二进制定点,浮点,数据表示 IEEE754 浮点数据表示标准: 1 8 23 S符号位 E M 指数 尾数 32位单精度形式 1 11 52 S 符号位 E M 指数 尾数 64位双精度形式