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1、习习 题题 课课 第四章 1. ASCII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？为什么？ 答：不合理。指令字长度最好是单字长、半字长 、双字长，12位字长，不合适 2 2.假设某计算机指令长度为32位，具有双操作数 、单操作数、无操作数三类指令形式，指令系统 共70条指令，请设计满足要求的指令格式。 答： 70条指令所需要的操作码至少为7位（27=128） 所以指令格式如下： 双操作数： 单操作数： 无操作数 3 7 1212 725 7- 3.指令格式如下所示，试分析指令格式及寻址方 式特点 答：（1）访问均为寄存器，所以为寄存器-寄存器 （RR）型指令。 （
2、2）有两个操作数地址且字长16位，所以为单字 长二地址指令 （3）操作码6位，所以可以指定26=64种操作。 （4）寄存器课分别指定24=16个 （5）操作数的操作过程在寄存器间完成，所以为寄 存器寻找。 4 OP 目标寄存器 源寄存器- 15 10 7 4 3 0 4. 指令格式如下所示，试分析指令格式及寻址方 式特点 答： （1）双字长二地址指令，用于访问存储器 （2）操作码字段OP为6位，可以指定64种操作 （3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个 操作数在存储器中（由变址寄存器和位移量决定 ）,所以是寄存器存储器型指令 5 15 107 43 0 OP -源寄存器 变变址寄存器
3、位移量(16位) 5. 指令格式如下所示，试分析指令格式及寻址方 式特点 答： （1）16种操作 （2）8种寻址方式 （3）双操作数指令 6 15 12 11 9 8 65 32 0 OP寻寻址方式寄存器寻寻址方式 寄存器 源地址 目标地址 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为基址寄存器，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。 （1）直接寻址：操作数地址为内存地址 （2）偏移寻址-相对寻址：程序计数器（pc）隐 含 （3）偏移寻址变址寻址： （4）偏移寻址-
4、基址寻址： （5）间接寻址：I=1 （6）基址间接寻址方式： 7 OPIXD 寻寻址方式名称IXD （1）直接寻寻址000E=D （2）001E=（PC）+D （3）010E=（R）+D （4）011E=（R1）+D （5）100E=（D） （6）111E=（R1）+D ），D=0 8 （1）直接寻址：操作数地址为内存地址 （2）偏移寻址-相对寻址：程序计数器（pc）隐含 （3）偏移寻址变址寻址： （4）偏移寻址-基址寻址： （5）间接寻址：I=1 （6）基址间接寻址方式： 7.某计算机字长为32位，主存容量为64KB，采 用单字长单地址指令，共40条指令。采用直接、 立即、变址、相对四种寻址
5、方式设计指令。 答：40条指令需要操作码6位。单字长单地址指令 ，剩余长度为26位。 主存容量64KB，即216B 已知寻址方式4种，需2位表示，则指令格式如下 9 31 2625 2423 0 OPXD X=00 直接寻址 有效地址 E=D X=01 立即寻址 D字段为立即数 X=10 变址寻址 有效地址 E=（RX）+D（ 可寻址64M存储单元） X=11 相对寻址 有效地址 E=（PC）+D（ 可寻址64M存储单元） 其中RX为变址寄存器（32位），PC为程序 计数器（32位）。在相对寻址是，位移量D 可正可负。 10 8.某机字长为32位，主存容量为1MB，单字长指 令，有50种操作码
6、，采用寄存器寻址，寄存器间 接寻址，立即、直接等寻址方式。Cpu中有PC 、IR、AR、DR和16个通用寄存器。问： （1）指令格式如何安排 （2）能否增加其他寻址方式 答： （1）50条指令需要操作码6位。寻址方式4种，需2 位表示，单字长指令，剩余24位，则单地址指令 如下： 11 31 2625 2423 0 OPXD X=00 寄存器寻址 实际使用4位，共16个通用 寄存器 X=01 寄存器间接寻址 实际使用4位，共16个 通用寄存器 X=10 立即寻址 24位立即数 X=11 直接寻址 24位内存地址 （2）如要增加其他寻址方式，则要增加X的位数， 减少操作数的位数 12 9.设某机
7、字长为32位，CPU中有16个32位通用 寄存器，设计一种能容纳64种操作的指令系统。 如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则RS型 指令的最大存储空间是多大？ 答： 16个寄存器占用4位 64种操作占用6位 RS为寄存器存储器型，剩余的指令为22位用于存 储器地址 若存储空间最大则应该是22位均作为存储器地址的 时候 所以最大存储空间是存储器空间+寄存器空间 =222+232 13 10.将表4.11的指令系统设计成二地址格式的指 令系统。 答： 表中罗列29种指令，则其对应的操作码至少 需要5位。所有指令包括所有寻址方式，则寻址方 式应占用4位。设计算机字长为32位，则单字长 二地址指令模式
8、应该如下 14 31 26 25 2221 13 12 98 0 OP 6 目标寻标寻 址方式 4 目标标操作数 9 源寻寻址方式 4 源操作数 9 11.从以下有关RISC的描述中，选择正确答案。 A.采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早 起的比较简单的情况 B.为实现兼容，新设计的RISC，是从原来的CIsc系 统的指令系统中挑选一部分实现的 C.RISC的主要目标是减少指令数。 D.RIsc设有、指令和浮点数运算指令。 15 12.根据操作数虽在位置，指出其寻址方式（填空） （1）操作数在寄存器中，为（ A ）寻址方式 。 （2）操作数地址在寄存器中，为（ B ） 寻址方式。 （3）操作数在指令中，为（ C ）寻址方式。 （4）操作数地址在指令中，为（ D ）寻址方 式。 （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 。 16 寄存器 寄存器间接 立即 直接 相对变址基址
