A命令写指令,则单字长指令能正确写入,双字长指令只能正确写入第一个字。请解释原因。
时间: 2024-02-23 22:56:49 浏览: 145
这可能是由于指令长度限制导致的。在计算机内部,指令和数据都是以二进制形式存储的,每个指令都有一个固定的长度。在某些体系结构中,指令的长度可以是单字节,双字节或更长。当执行一个指令时,处理器会从内存中读取指令,并根据指令长度的要求将其解码为可执行的操作码。
在这个问题中,由于单字长指令和双字长指令的长度不同,如果程序员没有正确地指定指令长度,处理器可能会错误地解码指令,导致指令无法正确执行。因此,为了保证程序的正确性,程序员必须严格遵守指令长度的规定,以确保指令可以正确地写入和执行。
相关问题
指令字长与存储字长有何不同?它们之间存在哪些关系,并且对CPU结构和系统总线设计有哪些影响?
指令字长与存储字长虽然在概念上有所关联,但它们在计算机体系结构中扮演着不同的角色。指令字长是指令在内存中存储占用的位数,通常包含操作码和操作数地址等部分。而存储字长则是一个存储器单元能够存储的数据位数,通常指的是数据总线的宽度,也就是CPU一次性能够读取或写入的数据量。
参考资源链接:[计算机组成原理:指令字长详解及其影响因素](https://wenku.csdn.net/doc/2quyeyo8gw?spm=1055.2569.3001.10343)
两者的不同影响了CPU的指令处理方式和数据传输效率。在固定字长指令系统中,指令字长和存储字长通常是匹配的,这简化了指令解码和执行的过程,也使得系统总线设计更加简单。但在可变字长指令系统中,指令字长可能会超过存储字长,导致需要多次内存访问来获取整个指令,这增加了设计的复杂性,但也带来了更高的灵活性和编码效率。
指令字长的选择会直接影响CPU结构的设计,包括指令寄存器的大小、指令解码逻辑的复杂度以及控制单元的设计。如果指令字长很长,可能意味着指令集能提供更多的操作码和操作数地址,但也可能导致更复杂的译码逻辑和更大的控制单元。在现代处理器设计中,由于指令集的可扩展性以及对性能的高要求,设计者需要仔细权衡指令字长的利弊,以确保处理器在不同应用中都有良好的表现。
对于系统总线设计来说,存储字长的大小决定了数据传输的并行度。如果存储字长较大,可以在一个总线周期内传输更多数据,提高了数据吞吐量。但这也意味着数据总线的宽度需要相应增加,可能会增加硬件成本和设计复杂度。
综上所述,理解指令字长与存储字长之间的关系对于深入研究CPU结构和系统总线设计至关重要。为了更深入地探讨这些概念及其在实际系统中的应用,建议阅读《计算机组成原理:指令字长详解及其影响因素》一书。该书不仅详细解释了指令字长的概念及其对系统性能的影响,还提供了实例分析和深入讨论,有助于读者从理论到实践全面掌握计算机体系结构的关键知识点。
参考资源链接:[计算机组成原理:指令字长详解及其影响因素](https://wenku.csdn.net/doc/2quyeyo8gw?spm=1055.2569.3001.10343)
画出主机框图,分别以存数指令”STAM和加法指令” ADDM(M均为主存地址)为例,在图中按序标出完成该 假设主存 指令(包括取指令阶段)的信息流程(如t )。 容量为256M*32位,在指令字长、存储字长、机器字 长相等的条件下,指出图中各寄存器的位数
在计算机体系结构中,主机框图是一个高层次的概念图,用于说明计算机各主要部件之间的连接和交互。在给出示例框图前,我先简单说明一下存数指令(STAM)和加法指令(ADDM)的信息流程。
对于存数指令(STAM)和加法指令(ADDM),它们的基本信息流程大致可以分为以下步骤:
1. 取指令:CPU从内存中取出指令,这通常涉及PC(程序计数器)指向当前指令的地址,然后从该地址读取指令到指令寄存器(IR)。
2. 指令译码:指令在IR中被译码,确定需要进行的操作类型(存数还是加法)以及操作数的位置。
3. 执行指令:
- 对于STAM指令,首先需要计算存储地址(可能涉及到地址寄存器的内容和指令中给出的偏移量),然后将数据寄存器的内容存储到计算出的内存地址处。
- 对于ADDM指令,需要从两个操作数中获取数据(可能是一个寄存器和一个内存地址),然后执行加法操作,并将结果存储回内存或寄存器。
假设条件如下:
- 指令字长、存储字长、机器字长相等,均为32位。
- 主存容量为256M*32位,意味着主存有256MB,每个地址可以存取32位数据。
主机框图中主要寄存器的位数如下:
- PC(程序计数器):一般与地址总线宽度一致,如果主存地址总线是32位,那么PC也是32位。
- IR(指令寄存器):用来存储当前正在执行的指令,通常是32位宽,因为机器字长为32位。
- MAR(内存地址寄存器):存储即将访问的内存地址,也应是32位宽。
- MDR(内存数据寄存器):暂存从内存读出或写入内存的数据,宽度也是32位。
请注意,由于我无法直接为你绘制图形,以下是一个文字描述的简化版信息流程:
```
PC -> MAR -> 主存 -> MDR -> 数据总线 -> 数据寄存器 (取指令)
IR (指令译码)
PC -> MAR -> 主存 -> MDR -> 数据总线 -> 数据寄存器 (ADDM操作数)
数据寄存器1 + 数据寄存器2 -> 数据寄存器 (执行加法)
数据寄存器 -> 数据总线 -> MDR -> 主存 (存储加法结果)
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