📄 第四章.htm
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<P> </P></TD>
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<P> </P>
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<TBODY>
<TR>
<TD>
<DIV align=center><FONT
size=2>第四章指令系统习题参考答案</FONT></DIV></TD></TR></TBODY></TABLE>
<P><FONT
size=2><B>1．ASCll码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理？为什<BR>么？<BR></B><BR>解：指令字长设计为12位不是很合理。主存单元字长为32位，一个存储单元可存放4个ASCII码，<BR> 余下4位可作为ASCII码的校验位（每个ASCII码带一位校验位），这样设计还是合理的。<BR> 但是，设计指令字长为12
位就不合理了，12位的指令码存放在字长32位的主存单元中，<BR> 造成19位不能用而浪费了存储空间。<BR><B><BR>2.假设某计算机指令长度为20位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，每个操作数地址规定用6位表示。问：<BR>若操作码字段固定为8位，现已设计出m条双操作数指令，n条无操作数指令，在此情况下，这台计算机最多可以设计出多少条单操作数指令？<BR></B><BR>解：这台计算机最多可以设计出256-m-n条单操作数指令</FONT></P>
<P><FONT size=2><B>3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。</B><BR><IMG height=44
src="第四章.files/zp0310400.jpg" width=424> <BR><BR>解：指令格式及寻址方式特点如下：<BR> ①
单字长二地址指令；<BR> ② 操作码OP可指定<IMG height=16 src="第四章.files/zp0310401.jpg"
width=16>=64条指令；<BR> ③ RR型指令，两个操作数均在寄存器中，源和目标都是通用寄存器（可分别指定16个寄存器<BR>
之一）；<BR> ④ 这种指令格式常用于算术逻辑类指令。</FONT></P>
<P><FONT size=2><B>4．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。</B><BR><IMG height=66
src="第四章.files/zp0310402.jpg" width=434><BR><BR>解：指令格式及寻址方式特点如下：<BR> ①
双字长二地址指令；<BR> ② 操作码OP可指定<IMG height=16 src="第四章.files/zp0310401.jpg"
width=16>=64条指令；<BR> ③ RS型指令，两个操作数一个在寄存器中（16个寄存器之一），另一个在存储器中；<BR> ④
有效地址通过变址求得：E=（变址寄存器）± D，变址寄存器可有16个。</FONT></P>
<P><FONT size=2><B>5．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。</B><BR><IMG height=66
src="第四章.files/zp0310403.jpg" width=430> <BR><BR>解：指令格式及寻址方式特点如下：<BR> ①
单字长二地址指令；<BR> ② 操作码OP可指定<IMG height=16 src="第四章.files/zp0310404.jpg"
width=14>=16条指令；<BR> ③ 有8个通用寄存器，支持8种寻址方式；<BR> ④
可以是RR型指令、SS型指令、RS型指令、</FONT></P>
<P><FONT
size=2><B>6．一种单地址指令格式如下所示，其中I为间接特征，X为寻址模式，D为形式地址。I，X，D组成该指令的操作数有效地址E。设R为变址寄存器，R1
为基值寄存器，PC为程序计数器，请在下表中第一列位置填入适当的寻址方式名称。<BR><IMG height=177
src="第四章.files/zp0310405.jpg" width=511> </B></FONT></P>
<P></P>
<P><FONT size=2>解： ① 直接寻址<BR> ② 相对寻址<BR> ③ 变址寻址<BR> ④ 基址寻址<BR> ⑤
间接寻址<BR> ⑥ 基址间址寻址</FONT></P>
<P><FONT
size=2><B>7．某计算机字长16位，主存容量为64K字，采用单字长单地址指令，共有40条指令，试采用直接、立即、变址、相对四种寻址方式设计指令格式。<BR></B><BR>解：40条指令需占用操作码字段（OP）6位，这样指令余下长度为10位。为了覆盖主存640K字的地<BR> 址空间，设寻址模式（X）2位，形式地址（D）8位，其指令格式如下：<BR> <IMG
height=42 src="第四章.files/zp0310406.jpg" width=358>
<BR> 寻址模式定义如下：<BR> X= 0 0 直接寻址 有效地址 E=D（直接寻址为256个存储单元）<BR> X= 0 1
立即寻址 D字段为操作数<BR> X= 1 0 变址寻址 有效地址 E= (R<FONT size=1>X</FONT>)＋D
（可寻址64K个存储单元）<BR> X= 1 1 相对寻址 有效地址 E=（PC）＋D （可寻址64K个存储单元）<BR> 其中R<FONT
size=1>X</FONT>为变址寄存器（16位），PC为程序计数器（16位），在变址和相对寻址时，位移量D可 正可负。</FONT></P>
<P><FONT
size=2><B>8．某机字长为32位，主存容量为1M，单字长指令,有50种操作码,采用页面寻址、立即、直接等寻址方式。CPU中有PC，IR，AR,
DR和16个通用寄存器，页面寻址可用PC高位部分与形式地址部分拼接成有效地址。问：<BR>（1）指令格式如何安排？<BR>（2）主存能划分成多少页面？每页多少单元？<BR>（3）能否增加其他寻址方式？<BR></B><BR>解:
（1）依题意,指令字长32位，主存1M字，需20位地址A19-A0。50种操作码，需6位OP，指令<BR>
寻址方式Mode为2位，指定寄存器Rn需4位。设有单地址指令、双地址指令和零地址指<BR>
令，现只讨论前二种指令。<BR> 单地址指令的格式为：<BR> <IMG height=46
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width=360><BR> Mode=00时为立即寻址方式，指令的23－0位为立即数；<BR> Mode=01时为直接寻址方式，指令的19－0位为有效地址。</FONT></P>
<P><FONT size=2> 双地址指令的格式为：<BR> <IMG height=46
src="第四章.files/zp0310408.jpg"
width=406><BR> Mode1=01时为寄存器直接寻址方式，操作数S=(Rn)；<BR> Mode1=11时为寄存器间址寻址方式,
有效地址E=(Rn)。</FONT></P>
<P><FONT
size=2> Mode2=00时为立即寻址方式，指令的13-0位为立即数；<BR> Mode2=01时为页面寻址方式；<BR> Mode2=10时为变址寻址方式，E=(Rn)+D；<BR> Mode2=11时为变址间址寻址方式,
E=((Rn)+D)。</FONT></P>
<P><FONT size=2> （2）由于页面寻址方式时，D为14位，所以页面大小应为<IMG height=16
src="第四章.files/zp0310409.jpg" width=18>＝16K字，则1M字可分为<BR> <IMG
height=16 src="第四章.files/zp0310401.jpg"
width=16>＝64个页面。可由PC的高6位指出页面号。<BR> （3）能增加其它寻址方式，例上述间址方式、变址间址寻址方式。</FONT></P>
<P><FONT size=2><B>14.
从以下有关RISC的描述中，选择正确答案。<BR> A.采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。<BR> B.为了实现兼容，新设计的RISC，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的。<BR> C．RISC的主要目标是减少指令数，提高指令执行效率。<BR> D．RISC设有乘、除法指令和浮点运算指令。
<BR></B><BR>解： C</FONT></P>
<P><FONT size=2><B>15.
根据操作数所在位置，指出其寻址方式（填空）：<BR>（1）操作数在寄存器中，为（A）寻址方式。<BR>（2）操作数地址在寄存器，为（B）寻址方式。<BR>（3）操作数在指令中，为（C）寻址方式。<BR>（4）操作数地址（主存）在指令中，为（D）寻址方式<BR>（5）操作数的地址，为某一寄存器内容与位移量之和可以是（E，F，G）寻址方式。<BR></B><BR>解：A：寄存器直接；
B： 寄存器间接； C：立即；<BR> D： 直接； E：相对； F：基值；G：变址</FONT></P>
<P><BR></P></TD>
<TD width=76 height=1894> </TD></TR>
<TR>
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coords=1,12,56,67 href="mailto:sshao@cs.ecnu.edu.cn"></MAP></BODY></HTML>
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