1673指令系统的设计和优化

1673指令系统的设计和优化内容摘要：

新的频度  重复（ 2），直到出现频度为 1，建立Huffman树  确定 Huffman代码表 说明  目的 ：平均码长减少。  Huffma代码不唯一  0， 1对换  合并次序  假设一台模型计算机共有 7种不同的操作码，如果采用固定长操作码需要 3位。 已知各种操作码在程序中出现的概率如下表，计算采用 Huffman编码法的操作码平均长度，并计算固定长操作码和 Huffman操作码的信息冗余量。 利用 Huffman树进行操作码编码的方法，又称为最小概率合并法。 指令 I1 概率 I2 I3 I4 I5 I6 I7 举例 1  把所有指令按照操作码在程序中出现的概率，自左向右从排列好。  选取两个概率最小的结点合并成一个概率值是二者之和的新结点，并把这个新结点与其它还没有合并的结点一起形成新结点集合。  在新结点集合中选取两个概率最小的结点进行合并，如此继续进行下去，直至全部结点合并完毕。  最后得到的根结点的概率值为 1。  每个结点都有两个分支，分别用一位代码 “ 0” 和 “ 1”表示。  从根结点开始，沿尖头所指方向，到达属于该指令的概率结点，把沿线所经过的代码组合起来得到这条指令的操作码编码。  解： 采用 Huffman编码法所得到的操作码的平均长度 ＝ 1＋ 2＋ 3＋ 4 ＋ 5＋ 6＋ 6＝ （位）  熵 H＝ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＝ （位） 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 指令序号 概率 Huffman编码法 操作码长度 I1 0 1位 I2 10 2位 I3 110 3位 I4 1110 4位 I5 11110 5位 I6 111110 6位 I7 1111111 6位 采用 3位固定长操作 码的信息冗余量为：  % o g12 HR 例如 ：把上例改为 1235扩展编码法，其操作码最短平均长度为： H = 1＋ 2＋ 3＋ (＋ ＋ ＋ ) 5 = 信息冗余量为：  又例如 ：把上例改为 24等长扩展编码法，其操作码最短平均长度为： H = (++) 2+ (+++) 4 = 信息冗余量为： % R% R序号 概率 1235扩展编码 I1 0 I2 10 I3 110 I4 11100 I5 11101 I6 11110 I7 11111 24等长扩展编码 00 01 10 1100 1101 1110 1111 平均长度 信息冗余量 % % 7条指令的操作码扩展编码法 举例 2：二 ~十进制代码压缩  2位二 ~十进制代码可表示 0~99 a b c d e f g h 0。