基于堆栈的 CPU 组织介绍
使用基于堆栈的中央处理器组织的计算机基于名为堆栈的数据结构。堆栈是数据字的列表。它使用的是后进先出(LIFO) 访问方式，这是大多数 CPU 中最流行的访问方式。一个寄存器用于存储堆栈最顶层元素的地址，称为堆栈指针(SP) 。在这种组织中，对堆栈数据执行算术逻辑单元操作。这意味着两个操作数在堆栈中都是必需的。操作之后，结果被放入堆栈。
对堆栈的操作者执行的两个主要操作是推和弹出。这两个操作仅从一端执行。
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Push – This operation results in inserting one operand at the top of the stack and it decrease the stack pointer register. The format of the PUSH instruction is:
PUSH它将指定地址的数据字插入堆栈顶部。它可以实现为:
``` //decrement SP by 1 SP <-- SP - 1
//store the content of specified memory address //into SP; i.e, at top of stack SP <-- (memory address) ```
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Pop – This operation results in deleting one operand from the top of the stack and it increase the stack pointer register. The format of the POP instruction is:
POP它将堆栈顶部的数据字删除到指定的地址。它可以实现为:
``` //transfer the content of SP (i.e, at top most data) //into specified memory location
(memory address) <-- SP//increment SP by 1 SP <-- SP + 1 ```
操作类型指令不需要该 CPU 组织中的地址字段。这是因为操作是对堆栈顶部的两个操作数执行的。例如:
SUB该指令只包含操作码，没有地址字段。它从堆栈中弹出两个最上面的数据，减去数据，然后将结果放入堆栈顶部。
PDP-11、英特尔的 8085 和惠普的 3000 都是堆栈组织计算机的一些例子。
基于堆栈的 CPU 组织的优势–
- 复杂算术表达式的高效计算。
- 指令的执行速度很快，因为操作数数据存储在连续的存储单元中。
- 指令长度很短，因为它们没有地址字段。
基于堆栈的 CPU 组织的缺点–
- 程序的大小增加了。
注: 基于堆栈的 CPU 组织使用零地址指令。
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