操作数寻址方式的评判标准

操作数寻址方式的评判 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 操作数寻址方式的评判标准 2006年2月 第23卷第2期 湖北教育学院学报 JournalofHubeiInstituteofEducation Feb.2006 Vo】.23No.2 操作数寻.址方式的评Ij标准 朱相呜 (沙市大学计算机科学系,湖北沙市4340O0) 摘要:操作数寻址方式是计算机指令系统中的一个重要内客.学生在学习时感到不易理解和记忆.本文通过建立的 操作数寻址方式的"多","快","好","省"四字评判标准,对计算机指令系统中几种基本操作数寻址方式进行评判比 较,求得帮助学生理解和记忆的效果. 关键词:操作数;寻址方式;评判标准 中图分类号:TP399:G421文献标识码:A文章编号:1007—1687(2006)02-0053-03 作者简介:朱相鸣(1957-),男,湖北沙市大学计算机科学系,副教授,研究方向为嵌入式系统应用. 0引言2评判举例 指令是计算机完成特定操作的命令.指令系统 是计算机能够执行的全部命令的集合.该集合的丰 富程度如何,决定了指令系统的功能强弱.尽管指令 系统因机器硬件不同而异,没有通用性,但指令的基 本格式却大体相同.一般说来,指令的基本格式通常 由两大部分组成:操作码部分和操作数部分.由于操 作数可以存放在CPU的寄存器,存储器的单元,I/O 接口的端口中,如何找到操作数,就是所谓的指令的 寻址方式.也会因机器硬件不同而异,因此,对指令的 寻址方式的理解和记忆有一定难度.为此,本文提出 一 套操作数寻址方式的评判标准,以8086CPU指令 系统为例,对几种基本操作数寻址方式进行评判比 较,为其理解和记忆提供帮助. l评判标准定义 1.1多.所谓"多",就是该计算机指令能够在存储 器中寻找到的存储单元多.换句话说,就是该计算机 指令的寻址空间范围要大. 1.2快所谓"快",就是该计算机指令在计算机系 统中寻找到操作数的速度快.换句话说,就是该计算 机指令寻址花费的时间要少. 1.3好.所谓"好",就是该计算机指令寻找操作数 的实现技巧好.换句话说,就是该计算机指令寻址的 方法便于应用表格,数组,串等数据结构的处理. l-4省.所谓"省",就是该计算机指令自身占用的 内存单元省.换句话说,就是该指令占用的二进制位 数(或字节数)要少. 2.1立即寻址 所谓立即寻址,就是寻找的对象(操作数)立即就 在本指令内.其典型指令格式为: MOVAX,2050H;把2050H送入AX中. 由于这一定义,计算机指令的这种寻址方式不可 能寻址空间大.即不具备"多"的特点;又由于寻找的 对象(操作数)就在计算机指令内,找到了计算机指令 也就找到操作数,因此,寻址速度较快,即具备"快"的 特点;由于寻找的对象(操作数)就在计算机指令内, 要想修改该数据也就意味要修改计算机指令,即修改 计算机程序,这就不具备"好"的特点;对于"省"来说, 要视寻找的对象(操作数)占用的二进制位数而定,因 此,这一特点不明显. 为了克服立即寻址不具备寻址单元"多"的缺点, 人们把操作数不再放在计算机指令内,而是把操作数 的地址放在计算机指令内,这就引出了直接寻址方式. 2.2直接寻址 所谓直接寻址,就是寻找的对象(操作数)不在本计 算机指令内,而在计算机的存储器中,该存储器中单元 的地址由本计算机指令直接给出.其典型指令格式为: MOVAX,[2050H];把2050H和2051H单元 内的数送入AX中. 由于本计算机指令直接给出的单元地址往往占 到16位二进制,即寻址空间可以达到64K个单元, 因此,具有"多"的特点.由于找到计算机指令内的地 收稿日期:2OO5—1O一11 湖北教育学院学报 址后还需有一次访问内存操作,才能找到操作数,与 立即寻址方式相比,寻找操作数的速度明显降低,也 就谈不上"快"了.又由于操作数地址在计算机指令 内,要想修改该地址也就意味要修改计算机指令,即 修改计算机程序,这就不具备"好"的特点;寻址空间 越大,计算机指令内的地址位数就越多,该计算机指 令自身占用的存储单元也多,因而也谈不上"省"了. 以上两种寻址方式的操作数都在计算机存储器 中,人们为了提高寻址速度,把操作数放在计算机 CPU中,于是,引出了寄存器寻址方式. 2.3寄存器寻址 所谓寄存器寻址,就是操作数在计算机CPU的 寄存器中.其典型指令格式为: MOVAX,BX;把寄存器BX中的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 送人AX中. 对于寄存器寻址方式,寻找的对象(操作数)的地 址(寄存器编号代码)就在计算机指令内,寻址空间是 CPU内的寄存器,虽比立即寻址方式多一些,但与直 接寻址方式相比,就太可怜了,因此不能算"多".尽 管找到指令内的寄存器编号代码后才找到操作数,但 这个过程是在计算机CPU内完成的,不需要访问存 储器.因此,它的寻址速度最快,具有"快"的特点. 立即寻址方式和直接寻址方式对其寻找的对象都不 易进行修改,但寄存器寻址方式可以通过修改寄存器 的内容完成,而不需要去修改计算机指令,因此相对 灵活,就是具有"好"的特点了.计算机CPU内的寄 存器的数量不多,计算机指令内的对应的寄存器编号 代码所占位数较少,该指令自身占用的存储单元也 少,也就具备"省"这个特点.如此看来,四项标准中, 寄存器寻址占有三项之优. 由于计算机CPU中的寄存器数量太少,人们为 了扩大寻址范围,把操作数不再放在寄存器内,而是 把操作数的地址放在寄存器内,这就引出了寄存器间 接寻址方式. 2.4寄存器间接寻址 所谓寄存器间接寻址,就是在计算机CPU的寄存 器中,存放的不是要寻找的操作数,而是存放该操作数 的计算机存储器单元的地址.其典型指令格式为: MOVAI,EBxJ;把寄存器BX中的内容作为地 址,把该地址单元的内容送入AI中. 这种指令寻址方式是通过寄存器中存放的这个 地址,再到存储器或1/O接口中找到操作数.因此 寻址空间大,具有"多"的特点.但由于找到寄存器内 的地址后还有一次访问内存操作,与立即寻址方式和 寄存器寻址方式相比,就谈不上"快"了.由于寄存器 内的地址可以修改,而不需要去修改计算机指令,因 此对数据结构的寻址和处理就相当灵活,具有"好"的 特点.因为计算机CPU内的寄存器的数量不多,计 算机指令内的对应的寄存器编号代码所占位数较少, 该指令自身占用的存储单元也少,也就具备"省"这个 特点.如此看来,四项标准中,寄存器间接寻址也占 有另三项之优. 2.5寄存器相对寻址 所谓寄存器相对寻址,就是操作数的地址由两部 分组成:一是在计算机CPU的寄存器中,另一是在 计算机指令中.两项之和即为操作数的地址.在 CPU的寄存器中的操作数地址,修改方便,人们往往 把它称为"变址";在指令中的操作数地址,类似于"直 接寻址".所以,人们又把寄存器相对寻址称为"直接 变址寻址".其典型指令格式为: MOVAI,EBXq10HI;把寄存器BX中的内容 作为基准地址,1OH作为相对位移量,把两者之和得 到的该地址单元的内容送人AI中. 这样,它一方面继承发展了寄存器间接寻址寻址 空间大,具有"多"的特点;由于"变址"部分可修改, 相对部分固定,对数据结构的"浮动"寻址更为灵活, 方便,具有"好"的特点;另一方面,由于找到寄存器内 的地址后还有一次访问内存操作,以及在计算机指令 中的操作数的地址部:分(相对位移量)占用了存储单 元,因此,不具有"快":和"省"的特点.为了弥补这种 指令的缺陷,人们提出了基址变址寻址方式. 2.6基址变址寻址 所谓基址变址寻址,就是把寄存器相对寻址中的操 作数的地址的两部分组成全部装在CPU的两个寄存器 中,两项之和即为操作数的地址.一个寄存器称为"基 ".其典型指令格式为: 址",另一个称为"变址 M0VAH,EBPXSI3;把寄存器BP和SI中的内容 之和作为地址,寻址单元的内容送人AH中. 这样,由于两个寄存器中操作数的地址均可修改方 便,它不仅寻址空问大,而且对数据结构的寻址显得更 为灵活,具有"多"和"好"的特点;又由于两个寄存器中操 作数的地址均不占用存储单元,指令内的寄存器编号代 码所占位数少,该指令自身占用的存储单元也少,也就 具备"省"这个糕.当然,由于找到寄存器内的地址后 还有一次访问内存操作,这种寻址方式不具有"快"的特 点.如此看来,四项标准中,基址变址寻址同寄存器间 接寻址—样,也占有另三项之优. 2.7相对基址变址寻址 所谓相对基址变址寻址,就是操作数的地址由三 部分组成:两项是在CPU的寄存器中,另一项是在 指令中.三项之和即为操作数的地址.在CPU的 朱相呜;操作数寻址方式的评判标准 寄存器中的操作数地址,修改方便,人们往往把它称 为"变址"和"基址",在指令中的操作数地址,类似于 "直接寻址".所以,人们又把寄存器相对寻址称为 "直接基址变址寻址".其典型指令格式为: MOVAH,[BP+sI+IO00H~;把寄存器BP和sI 中的内容之和作为基准地址,IO00H作为相对位移量, 把三者之和得到的该地址单元的内容送入AH中. 同样,由于两个寄存器中操作数的地址均可修改 方便,它不仅寻址空间大,而且对数据结构的寻址显 得更为灵活,具有"多"和"好"的特点;但由于由于找 到寄存器内的地址后还有一次访问内存操作,在指令 中的操作数的地址部分占用了存储单元,因此,这种 寻址方式不再具有"快"和"省"的特点.我们可将上 述内容列成表格对照,如表1所示. 寻址方式多快好省 立即寻址 直接寻址 寄存器寻址 寄存器间接寻址 寄存器相对寻址 基址变址寻址 相对基址变址寻址 表1基本操作数寻址方式评判标准表 3结束语 通过"多","快","好","省"这四项评判标准的建 立,我们对计算机指令系统中的几种基本操作数寻址 方式进行了评判比较.将其结果列如表1,可谓一目 了然.从表1不难看出,寄存器寻址占有三项之优, 以其作为平台,寄存器间接寻址,基址变址寻址也占 有另三项之优.若在学习和讲授过程中,将寻找操作 数的过程路线再配以CPU的寄存器,内存的存储单 元,I/O接口的端口的结构图示,则更加清晰明了. 通过几种寻址方式的特点比较和发展递进,对评判标 准的应用会有更深刻的印象. 参考文献: [】]莫正坤.计算机组成原理.华中科技大学出版社,1996: 103,106. [23李文英.微机原理与接口技术.清华大学出版社,2003: 66.7O. [3]王元珍.宏汇编语言程序 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 .华中科技大学出版社, 1996:20,30. [4]龚义建.微机原理与接口技术.科学出版社.2005:83,87. CriteriaforAddressSearchingthroughOperatingNumber ZHUXiang-ming (DepartmentofComputerScience,ShashiUniverstiy,ShashiHubei434000,China) Abstract:itisoneoftheimportantcontentsintheorderingsystemofcomputertosearchaddressthrough operatingnumber.Studentsoftenfeelitdifficulttounderstandandremember.Thisarticleextendscom— mentsonthefourcriteria:surplus,swiftness,convenience,economic,foraddresssearchingthroughoperat— ingnumber.Itwillbehelpfulforstudentstounderstandandrememberthiscontent. Keywords:operatingnumber;addresssearching;criterion