习题课4章摘要.ppt

计算机组成原理 ⊙第三章存储系统 习 题 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.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 * 7 12 12 7 25 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）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。 * 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 * 15 10 7 4 3 0 OP 　　 -------- 源寄存器　 变址寄存器 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 * 15 12 11 9 8 6 5 3 2 0 OP 寻址方式 寄存器 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---基址寻址： （5）间接寻址：I=1 （6）基址间接寻址方式： * OP I X D 寻址方式名称 I X D （1）直接寻址 0 00 E=D （2） 0 01 E=（PC）+D （3） 0 10 E=（R）+D （4） 0 11 E=（R1）+D （5） 1 00 E=（D） （6） 1 11 E=（（R1）+D），D=0 * （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 * 31 26 25 24 23 0 OP X D 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。 * 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，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： * 31