对指令格式设计时要优先考虑哪些原则?
(2)什么叫作指令格式的优化?
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答 案：(1)对指令格式(Instruction Format)的设计有一些优先考虑的原则可概括如下：①关于指令的长度短指令要比长指令更节约些。尽管存储器的价格越来越便宜但设计者还是不愿意浪费它们。显然一个程序如果采用m个16位长的指令要比采用m个32位长的指令节省一半的存储空间。②还要考虑是否有足够的空间表示所有期望的操作。如果一个指令集有2n个操作那么指令长度就不应短于n位。③在GPR结构中无论是哪种寄存器与存储器类型提高存取指令的速度都是应该考虑的一个重要原则。存储器的存取速率越高就能给处理机提供更多的指令进行处理。在一定的存取速率下如果平均指令长度较短那么存储器就能供应更多的指令。从这个意义上说较短的指令意味着较快的处理速度。④机器字长(Word Length)应该是字符长度(Character Length)的整数倍。否则在存储字符时就会造成浪费而且也会造成寻址困难。⑤寻址字段长度的选择。(2)所谓指令格式的优化就是从整个指令系统的利用率角度出发尽量设法减少指令中的冗余信息量以便用最少的位数提供足够的操作信息和地址信息。
(1)对指令格式(Instruction Format)的设计有一些优先考虑的原则，可概括如下：①关于指令的长度，短指令要比长指令更节约些。尽管存储器的价格越来越便宜，但设计者还是不愿意浪费它们。显然，一个程序如果采用m个16位长的指令，要比采用m个32位长的指令节省一半的存储空间。②还要考虑是否有足够的空间表示所有期望的操作。如果一个指令集有2n个操作，那么指令长度就不应短于n位。③在GPR结构中，无论是哪种寄存器与存储器类型，提高存取指令的速度都是应该考虑的一个重要原则。存储器的存取速率越高，就能给处理机提供更多的指令进行处理。在一定的存取速率下，如果平均指令长度较短，那么存储器就能供应更多的指令。从这个意义上说，较短的指令意味着较快的处理速度。④机器字长(Word Length)应该是字符长度(Character Length)的整数倍。否则，在存储字符时就会造成浪费，而且也会造成寻址困难。⑤寻址字段长度的选择。(2)所谓指令格式的优化就是从整个指令系统的利用率角度出发，尽量设法减少指令中的冗余信息量，以便用最少的位数提供足够的操作信息和地址信息。