指令系统习题解答

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1、指令系统习题解答一、 选择题1、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于_。 （C）A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量）D 程序记数器内容加上形式地址（位移量）2、用某个寄存器中操作数的寻址方式称为_寻址。 （C）A 直接 B 间接 C 寄存器直接 D 寄存器间接3、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用_。 （C）A 堆栈寻址方式 B 立即寻址方式 C 隐含寻址方式 D 间接寻址方式4、寄存器间接寻址方式中，操作数处在_。 （B）A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程

2、序计数器 D. 堆栈5、程序控制类指令的功能是_。 （D ）A 进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与 CPU 之间的数据传送 C 进行 CPU 和 I / O 设备之间的数据传送 D 改变程序执行顺序6、堆栈寻址方式中，设 A 为通用寄存器， SP 为堆栈指示器，M SP 为 SP 指示器的栈顶单元，如果操作的动作是：（A）M SP ， （SP）- 1 SP ，那么出栈的动作应是 _。 （B）A （M SP）A， （SP） + 1SP ；B （SP） + 1SP ， （M SP）A ；C （SP） - 1SP ， （M SP）A ；D （M SP）A ， （SP） - 1SP ；7指令周期是

3、指_。 （C）A CPU 从主存取出一条指令的时间 ；B CPU 执行一条指令的时间 ；C CPU 从主存取出一条指令加上 CPU 执行这条指令的时间 ；D 时钟周期时间 ；8、指令系统采用不同寻址方式的目的是_。 （B）A 实现存贮程序和程序控制；B 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性；C 可直接访问外存；D 提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度9、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式，采用跳跃寻址方式，可以实现_。 （D）A 堆栈寻址 B 程序的条件转移C 程序的无条件转移 D 程序的条件转移或无条件转移10、算术右移指令执行的操作是_。 （）A 符号位填 0，并顺次右移 1 位

4、，最低位移至进位标志位 ；B 符号位不变，并顺次右移 1 位，最低位移至进位标志位 ；C 进位标志位移至符号位，顺次右移 1 位，最低位移至进位标志位 ；D 符号位填 1，并顺次右移 1 位，最低位移至进位标志位11、二地址指令中，操作数的物理位置可安排在_。 （B）A 栈顶和次栈顶 B 两个主存单元 C 一个主存单元和一个寄存器 D 两个寄存器13、位操作类指令的功能是_。 （C）A.对 CPU 内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测（0 或 1）B.对 CPU 内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态强置（ 0 或 1）C.对 CPU 内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检

5、测或强置D.进行移位操作14、以下四种类型指令中，执行时间最长的是_。 （C）A.RR 型指令 B.RS 型指令 C.SS 型指令 D.程序控制指令二、 填空题1、寻址方式按操作数的 A._位置不同，多使用 B._和 C._型,前者比后者执行速度快。 （A.物理 B.RR C.RS）2、一个较完善的指令系统应包含 A. _类指令，B. _类指令，C. _类指令，程序控制类指令，I/O 类指令，字符串类指令，系统控制类指令。 （A. 数据传送 B.算术运算 C.逻辑运算）3、形式指令地址的方式，称为 A._方式，有 B. _寻址和 C. _寻址。 （A.指令寻址 B.顺序 C.跳跃）4、指令系统

6、是表征一台计算机性能的重要因素，它的 A. _和 B. _不仅影响到机器的硬件结构，而且也影响到 C. _。 （A. 格式 B. 功能 C. 系统软件）5、RISC 指令系统的最大特点是：A. _少；B. _固定;C. _种类少。只有取数 / 存数指令访问存储器。 （A.指令条数 B.指令长度 C.指令格式和寻址方式）6、指令操作码字段表征指令的 A._，而地址码字段指示 B._。微小型机多采用C._混合方式的指令格式。 （A. 操作特征与功能 B.操作数的地址 C 二地址、单地址、零地址）7、指令格式中，地址码字段是通过 A._来体现的，因为通过某种方式的变换，可以给出 B._地址。常用的指

7、令格式有零地址指令、单地址指令、C._三种.（A.寻址方式 B.操作数有效 C.二地址指令）8、堆栈是一种特殊的 A._寻址方式,它采用 B._原理.按结构不同,分为 C._和存储器堆栈.（A.数据 B.先进后出 C.寄存器）9、设 D 为指令中的形式地址， I 为基址寄存器，PC 为程序计数器。若有效地址 E = （PC）+ D，则为 A._寻址方式；若 E = （I ）+ D ，则为 B._；若为相对间接寻址方式，则有效地址为 C._（A.相对 B.基值 C.E = （PC） + D ） ）10、条件转移指令、无条件转移指令、转子指令、返主指令、中断返回指令等都是 A_指令。这类指令在指令

8、格式中所表示的地址，表示要转移的是 B_而不是 C_（A 程序控制 B下一条指令的地址 C操作数的地址）11、指令格式是指令用 A_表示的结构形式，通常由 B_字段和 C_字段组成。（A二进制代码 B操作码 C地址码）三、 应用题1、 （11 分）指令格式如下所示，OP 为操作码字段，试分析指令格式特点。31 26 22 18 17 16 15 0 解：（1）操作码字段为 6 位，可指定 26 = 64 种操作，即 64 条指令。OP 源寄存器 变址寄存器 偏移量（2）单字长（32）二地址指令。（3）一个操作数在原寄存器（共 16 个） ，另一个操作数在存储器中（由变址寄存器内容 + 偏移量决

9、定） ，所以是 RS 型指令。（4）这种指令结构用于访问存储器。2、 （11 分）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 64 条指令，试采用四种寻址方式（立即、直接、基值、相对）设计指令格式。解：64 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 64K字的地址空间，设寻址模式（X ）2 位，形式地址（D ）8 位，其指令格式如下：15 10 9 8 7 0OP X D寻址模式定义如下：X= 0 0 直接寻址 有效地址 E=D（256 单元）X= 0 1 间接寻址 有效地址 E= (D） （64K）X= 1 0 变址寻址

10、 有效地址 E= (R)D （64K ）X= 1 1 相对寻址 有效地址 E=（PC）D （64K ）其中 R 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。3、 （11 分）假设机器字长 16 位，主存容量为 128K 字节，指令字长度为 16 位或 32 位，共有 128条指令，设计计算机指令格式，要求有直接、立即数、相对、基值、间接、变址六种寻址方式。解：由已知条件，机器字长 16 位，主存容量 128KB / 2 = 64KB 字，因此 MAR = 18 位，共128 条指令，故 OP 字段占 7 位。采用单字长和双字长两种指令

11、格式，其中单字长指令用于算术逻辑和 I / O 类指令，双字长用于访问主存的指令。15 9 5 4 3 2 015 9 8 6 5 3 2 0寻址方式由寻址模式 X 定义如下：X = 000 直接寻址 E = D（64K ）X = 001 立即数 D = 操作数X = 010 相对寻址 E = PC + D PC = 16 位X = 011 基值寻址 E = Rb + D ，R b =16 位X = 100 间接寻址 E = （D ）X = 101 变址寻址 E = RX + D ，R X = 10 位4、 （11 分）指令格式如下所示，其中 OP 为操作码，试分析指令格式特点。18 12 1

12、0 9 5 4 0 OP 源寄存器 目标寄存器解：（1） 单字长二地址指令。（2） 操作码字段 OP 可以指定 27=128 条指令。（3） 源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器（可分别指定 32 个） ，所以是 RR 型指令，两个OP R1 R2OP X R2 D 操作数均存在寄存器中。（4） 这种指令结构常用于算术逻辑类指令。5、 （11 分）指令格式如下所示，OP 为操作码字段，试分析指令格式的特点。15 10 7 4 3 0解：（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 26 = 64 种操作。（3）一个操作数在源寄存器（共 16 个） ，另一个

13、操作数在存储器中（由基值寄存器和位移量决定） ，所以是 RS 型指令。6、 （11 分）指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。15 10 9 5 4 0OP 目标寄存器 源寄存器解：指令格式及寻址方式特点如下：（1） 二地址指令。（2） 操作码 OP 可指定 26=64 条指令。（3） 源和目标都是通用寄存器（可分别指定 32 个寄存器） ，所以是 RR 型指令，两个操作数均在寄存器中（4）这种指令格式常用于算术逻辑类指令7、 （11 分）某 16 机机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有 20 位基值寄存器，16 个16 位通用寄存器。指令汇编格式中的 S（源） ，D（目标）都是通用寄存器，M 是主存中的一个单元。三种指令的操作码分别是 MOV（OP）=（A ） H，STA（OP）=（1B） H，LDA（OP）=（3C ）H。MOV 是传送指令，STA 为写数指令，LDA 为读数指令如图 B20.1图 20。 1 要求：（1）分析三种指令的指令格式与寻址方式特点。（2）CPU 完成哪一种操作所花的时间最短？哪一种操作所花时间最长？第二种指令的执行时间有时会等于第三种指令的执行时间吗？（3）下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作？其中如果有编码不正确，如何改正才能成为合法指令？（F0F1） H （3CD2） H （2856） H 1 2（6D