计算机组成原理——第四章指令系统（下）

本是青灯不归客，却因浊酒恋红尘

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前言

接下来这部分主要讲的就是高级语言与汇编语言的对应关系，高级语言通过编译程序（编译器）编译成汇编程序，再通过汇编程序变成二进制的机器语言，一条高级语言可能对应多个编译语言，一个编译语言对应一条机器语言，机器级代码包含机器语言和汇编语言，通常给出某段简单程序的C语言，汇编语言，机器语言表示，能集合C语言看懂汇编语言的关键语句（看懂常用指令，选择结构，循环结构，函数调用即可）

4.3.1 高级语言与机器级代码之间的对应

以mov指令为例
如下图，蓝色标注的是寄存器，紫色标注的是立即数，绿色标注的同时打一个中阔号这是指一个内存地址，而在其前面的红色字体的dword和byte则表示的是内存中读取几个字节，如下中我们在寄存器中直接指明了两个名字的寄存器进行操作，这是不是就是寄存器寻址，第二句中，前部分就是寄存器寻址，后部分就是立即寻址，第三句中后面的那个操作数就是直接寻址

寄存器
如下图你会发现寄存器的都是以E开头的，在x86的cpu中寄存器是以E开头的那么这个寄存器的总长就是32bit，通用寄存器都是以X进行结尾

相对于变址寄存器和堆栈基指针，堆栈顶指针相比，通用寄存器更灵活，我们若是名字使用的时候去掉E也就是AX,BX,CX,DX 则表示使用的是低16bit,甚至我们可以划分的更小一些，划分8bit也是可以的

之前我们说过中括号里面的是主存地址，但是下面这个图中你会发现中括号中的是一个寄存器，若是你能联想本章的前部分，你可能会想到这里是寄存器间接寻址，h的后缀表示是一个16进制的

本节总结
此图对应开头的两个问题，并做出了回答

4.3.2 常用的X86汇编指令

本节探讨的常见的指令有哪些，每一个指令是对数据进行什么样的处理,这里主要讲的算数运算，逻辑运算
d:destination目的
s:source来源地
这里需要特别注意一个除法，你会发现只有一个操作数，这里的是除数，而被除数是被提前存放于edx和eax中，这里也就是隐含寻址，edx:eax的意思是有的时候需要进行位扩展，进行除法运算

王道书上讲解
这里同样需要注意左边这个数不能是常量，还有就是X86中不允许两个操作数同时来自于主存，因为访问主存的次数越多，速度自然也就越慢

4.3.3 ATu0026T格式和Intel格式

之前我们学过的X86汇编语言，分为两种格式，前面学习的就是intel格式（Windows的常用格式），这里讲一下AT&T格式（Unix,Linnx的常用格式），最大的一个区别是源操作数和目的操作数的位置是相反的

4.3.4 选择语句的机器级表示

ip计数器其实也就是程序计数器PC ,jum指令和我们之前学过的指令是一样的，这个地址就是jum的操作数，而这个操作数无非就是来自于寄存器，主存，常数，但是程序员怎么能知道最终这个操作数被存放于什么地址，就算知道书写也太过麻烦，而且不方便挪动代码，一个解决方案就是用一个标号去锚定一个位置，就是有点像C语言中的goto语句，

条件转移指令
通常条件转移指令要配合cmp来一起使用

4.3.5 循环语句的机器级表示

除了循环之外在X86中还有一个loop指令，这个指令特殊之处在于会自动的对ecx进行减减的操作，所以这里不能使用其他的寄存器来代替ecx,用ecx中的值来判断是否需要继续进行循环

4.4 CiSC和RiSC

这两个有些类似一个只给你提供了一个简单的语句，另外一个给你提供许多封装好的函数
CISC复杂指令集系统：一条指令完成一个复杂的基本功能
RISC精简指令集系统：一条指令完成一个基本“动作”多条指令组合完成一个复杂的基本功能
这里如下图想到之前我们提到的 直接寻址使用的就是CISC的指令系统，
指令流水线：因为CISC中各个指令的执行时间相差较大，指令流水线的实现比较复杂，但是也可以通过一定的方式实现，RISC各个指令执行时间在一个周期基本上都能完成，也就实现流水线比较方便，并且效率会更高，