第四章指令系统习题参考答案1.ASCll码是7位,如果设计主存单元字长.doc

第四章 指令系统习题参考答案 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。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=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。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=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。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=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、 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。 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 7．某计算机字长32位，主存容量为64M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26位。为了覆盖主存64M字的地址空间，设寻址模式（X）2位，形式地址（D）24位，其指令格式如下：　　　　　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16M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64M个存储单元）　　　X= 1 1 相对寻址 有效地址 E=（PC）＋D （可寻址 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？ 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 12. 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