第四章
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var d=document; if(d.images){ if(!d.MM_p) d.MM_p=new Array();
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}
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d=parent.frames[n.substring(p+1)].document; n=n.substring(0,p);}
if(!(x=d[n])&&d.all) x=d.all[n]; for (i=0;!x&&i for(i=0;!x&&d.layers&&i if(!x && document.getElementById) x=document.getElementById(n); return x;
}
function MM_swapImage() { //v3.0
var i,j=0,x,a=MM_swapImage.arguments; document.MM_sr=new Array; for(i=0;i if ((x=MM_findObj(a[i]))!=null){document.MM_sr[j++]=x; if(!x.oSrc) x.oSrc=x.src; x.src=a[i+2];}
}
//-->
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border=0>
size=2>第四章指令系统习题参考答案
size=2>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？为什么？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， 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。 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， 造成19位不能用而浪费了存储空间。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：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？解：这台计算机最多可以设计出256-m-n条单操作数指令
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。 src="第四章.files/zp0310400.jpg" width=424> 解：指令格式及寻址方式特点如下： ①
单字长二地址指令； ② 操作码OP可指定 width=16>=64条指令； 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
之一）； ④ 这种指令格式常用于算术逻辑类指令。
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。 src="第四章.files/zp0310402.jpg" width=434>解：指令格式及寻址方式特点如下： ①
双字长二地址指令； ② 操作码OP可指定 width=16>=64条指令； 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； 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。
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。 src="第四章.files/zp0310403.jpg" width=430> 解：指令格式及寻址方式特点如下： ①
单字长二地址指令； ② 操作码OP可指定 width=14>=16条指令； ③ 有8个通用寄存器，支持8种寻址方式； ④
可以是RR型指令、SS型指令、RS型指令、
size=2>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。 src="第四章.files/zp0310405.jpg" width=511>
解： ① 直接寻址 ② 相对寻址 ③ 变址寻址 ④ 基址寻址 ⑤
间接寻址 ⑥ 基址间址寻址
size=2>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。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 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： height=42 src="第四章.files/zp0310406.jpg" width=358>
寻址模式定义如下： X= 0 0 直接寻址 有效地址 E=D（直接寻址为256个存储单元） X= 0 1
立即寻址 D字段为操作数 X= 1 0 变址寻址 有效地址 E= (RX)＋D
（可寻址64K个存储单元） X= 1 1 相对寻址 有效地址 E=（PC）＋D （可寻址64K个存储单元） 其中R size=1>X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。
size=2>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：（1）指令格式如何安排？（2）主存能划分成多少页面？每页多少单元？（3）能否增加其他寻址方式？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
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
令，现只讨论前二种指令。 单地址指令的格式为： src="第四章.files/zp0310407.jpg"
width=360> Mode=00时为立即寻址方式，指令的23－0位为立即数； Mode=01时为直接寻址方式，指令的19－0位为有效地址。
双地址指令的格式为： src="第四章.files/zp0310408.jpg"
width=406> Mode1=01时为寄存器直接寻址方式，操作数S=(Rn)； Mode1=11时为寄存器间址寻址方式,
有效地址E=(Rn)。
size=2> Mode2=00时为立即寻址方式，指令的13-0位为立即数； Mode2=01时为页面寻址方式； Mode2=10时为变址寻址方式，E=(Rn)+D； Mode2=11时为变址间址寻址方式,
E=((Rn)+D)。
（2）由于页面寻址方式时，D为14位，所以页面大小应为 src="第四章.files/zp0310409.jpg" width=18>＝16K字，则1M字可分为 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。 （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。
14.
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期的比较简单的情况。 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。 C．RISC的主要目标是减少指令数，提高指令执行效率。 D．RISC设有乘、除法指令和浮点运算指令。
解： C
15.
根据操作数所在位置，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，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（主存）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。解：A：寄存器直接；
B： 寄存器间接； C：立即； D： 直接； E：相对； F：基值；G：变址
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coords=1,12,56,67 href="mailto:sshao@cs.ecnu.edu.cn">
