计算机组成原理指令系统11.docx
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计算机组成原理指令系统11
6.指令系统
1
设变址寄存器为X，形式地址为D，某机器具有先变址再间址的寻址方式，则这种寻址方式的有效地址为（）。
（0.9分）
A、EA=（X）+DB、EA=（X）+（D）C、EA=X+DD、
EA=（（X）+D）正确答案：
D
2
下列四种类型的指令，什么执行时间最长。
（0.9分）
A、RR型B、SS型C、RS型D、RI型正确答案：
B
3
执行操作的数据不可能来自（）。
（0.9分）
A、寄存器B、指令本身C、控制存储器D、存储器正确答案：
C
4
某指令系统有200条指令，对操作码采用固定长度二进制编码，最少需要用（）位。
（0.9分）
A、4
B、8
C、16
D、32
正确答案：
B
5
直接、间接、立即3种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是（）。
（0.9分）
A、直接、间接、立即
B、直接、立即、间接
C、立即、直接、间接
D、立即、间接、直接
正确答案：
C
6
运算型指令的寻址与转移型指令的寻址不同点在于什么。
（0.9分）
A、前者取操作数，后者决定程序转移地址B、后者取操作数，前者决定程序转移地址C、前者是短指令，后者是长指令D、前者是长指令，后者是短指令正确答案：
A
7
指令系统中采用不同寻址方式的目的是什么。
（0.9分）
A、可降低指令译码的复杂度B、可缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程的灵活性C、实现程序控制D、三者都正确正确答案：
D
8
需要多次访问存储器的寻址方式的是（）。
（0.9分）
A、存储器直接寻址B、立即数寻址C、寄存器直接寻址D、存储器间接寻址正确答案：
D
9
以下有关指令系统的说法中错误的是什么。
（0.9分）
A、指令系统是一台机器硬件能执行的指令全体
B、任何程序运行前都要先转化为机器语言
C、指令系统是计算机软件、硬件的界面
D、指令系统和机器语言是无关的。
正确答案：
D
10
反映计算机基本功能的是（ ）。
（0.9分）
A、操作系统B、系统软件C、指令系统D、数据库系统正确答案：
B
11
程序控制类指令的功能是什么（0.9分）
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与IO设备之间的数据传送D、改变程序执行的顺序正确答案：
D
12
假设某计算机采用小端方式存储，按字节编址。
一维数组a有100个元素，其类型为float，存放在地址C000 1000H开始的连续区域中，则最后一个数组元素的MSB（最高有效字节）所在的地址应为什么。
（0.9分）
A、C0001396H B、C0001399HC、C000118CH D、C000118FH正确答案：
D
13
以下叙述错误的是什么。
（0.9分）
A、为了充分利用存储空间，指令的长度通常为字节的整数倍B、单地址指令是固定长度的指令C、单字长指令可加快取指令的速度D、单地址指令可能有一个操作数，也可能有两个操作数正确答案：
B
14
下列哪种指令不属于程序控制指令（）。
（0.9分）
A、无条件转移指令B、条件转移指令C、中断隐指令D、循环指令正确答案：
C
15
某指令系统有210条指令，对操作码采用固定长度二进制编码，最少需要用多少位。
（0.9分）
A、4
B、8
C、16
D、32
正确答案：
B
16
源操作数直接存放在指令中的寻址方式是（）（0.9分）
A、存储器直接寻址B、立即数寻址C、寄存器直接寻址D、存储器间接寻址正确答案：
B
17
零地址指令的操作数一般隐含在（ ）中。
（0.9分）
A、磁盘B、磁带C、寄存器D、光盘正确答案：
D
18
某计算机按字节编址，采用大端方式存储信息。
其中，某指令的一个操作数的机器在数ABCD 00FFH，该操作数采用基址寻址方式，指令中形式地址（用补码表示）为FF00H，当前基址寄存器的内容为C000 0000H，则该操作数LSB（即FFH）存放的地址是什么。
（0.9分）
A、C000 F000H B、C000 FF03HC、BFFF FF00H D、BFFF FF03H正确答案：
D
19
设机器字长为16位，存储器按字节编址，设PC=1000H,当读取该指令后，PC值为（）。
（0.9分）
A、1000H
B、1001H
C、1002H
D、1003H
正确答案：
C
20
一个计算机系统采用32位单字长指令，地址码为12位，如果定义了250条二地址指令，那么还可以有多少条单地址指令（0.9分）
A、4KB、8KC、16KD、24K正确答案：
D
21
下列哪种指令不属于程序控制指令。
（0.9分）
A、无条件转移指令B、条件转移指令C、中断隐指令D、循环指令正确答案：
C
22
堆栈指针SP的内容是（ ）。
（0.9分）
A、栈顶单元内容B、栈顶单元地址C、栈底单元内容D、栈底单元地址正确答案：
B
23
为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（ ）。
（0.9分）
A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址D、寄存器寻址正确答案：
D
24
以下有关指令系统的说法中错误的是（）
（0.9分）
A、指令系统是一台机器硬件能执行的指令全体
B、任何程序运行前都要先转化为机器语言程序
C、指令系统是计算机软件、硬件的界面
D、指令系统和机器语言是无关的
正确答案：
D
25
程序控制类指令的功能是（）（0.9分）
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与I/O设备之间的数据传送D、改变程序执行的顺序正确答案：
D
26
每条指令的操作码可以有几个（）（0.9分）
A、一个B、两个C、三个D、没有限定正确答案：
A
27
下列哪种指令用户不准使用.（0.9分）
A、循环指令B、转换指令C、特权指令D、条件转移指令正确答案：
C
28
假定指令地址码给出的是操作数的存储地址，则该操作数采用的是什么寻址。
（0.9分）
A、立即 B、直接 C、基址 D、相对正确答案：
B
29
关于二地址指令以下论述正确的是（）。
（0.9分）
A、二地址指令中，运算结果通常存放在其中一个地址码所提供的地址中
B、二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数
C、二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是寄存器号
D、二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数地址
正确答案：
A
30
程序计数器和指令寄存器的位数取决于什么。
（0.9分）
A、机器字长存储器容量
B、存储器容量指令字长
C、指令字长机器字长
D、地址总线宽度存储器容量
正确答案：
B
31
在堆栈寻址中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，Msp为SP指示的栈顶单元。
如果进栈操作顺序是：
（A）->↓Msp，（SP）-1->SP；那么出栈操作的顺序应是（）。
（0.9分）
A、（Msp）↑->A，（SP）+1->SP
B、（SP）+1->SP，（Msp）↑->A
C、（SP）-1->SP，（Msp）↑->A
D、（Msp）↑->A，（SP）-1->SP
正确答案：
B
32
在堆栈寻址中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，Msp为SP指示的栈顶单元。
如果进栈操作顺序是：
（SP）-1->SP，（A）->↓Msp；那么出栈操作的顺序应是（）。
（0.9分）
A、（Msp）↑->A，（SP）+1->SP
B、（SP）+1->SP，（Msp）↑->A
C、（SP）-1->SP，（Msp）↑->A
D、（Msp）↑->A，（SP）-1->SP
正确答案：
A
33
某计算机为定长指令字结构，采用扩展操作码编码方式，指令字长度为16位，每个地址码占4位，三地址指令15条，二地址指令8条，一地址指令127条，则剩下零地址指令最多有多少条。
（0.9分）
A、15 B、16 C、31 D、32正确答案：
B
34
某指令系统指令字长16位，每个地址码为6位，若二地址指令15条，一地址指令62条，则剩下零地址指令最多有多少条（）（0.9分）
A、64B、96C、128D、255正确答案：
C
35
直接寻址的无条件转移指令的功能是将指令中的地址码送入什么。
（0.9分）
A、程序计数器PC B、累加器ACCC、指令寄存器IRD、地址寄存器MAR正确答案：
A
36
下列关于RISC特征的描述中，错误的是什么。
（0.9分）
A、指令格式规整，寻址方式少B、采用硬布线控制和指令流水线C、配置的通用寄存器数目不多D、运算类指令的操作数不访存正确答案：
C
37
下列一地址运算类指令的叙述中，正确的是什么。
（0.9分）
A、仅有一个操作数，其地址由指令的地址码提供
B、可能在一个操作数，也可能有一两个操作数
C、一定有两个操作数，其中一个操作数是隐含的
D、指令的地址码字段存放的一定是操作码
正确答案：
C
38
假设寄存器R中的数值为200，主存地址为200和300的地址单元中存效的内容分别是300和400，则什么方式下访问到的操作数为300（ ）。
（0.9分）
A、直接寻址 300
B、寄存器间接寻址（R）
C、存储器间接寻址（200）
D、寄存器寻址 R
正确答案：
B
39
寄存器间接寻址方式的操作数存储在什么中（0.9分）
A、通用寄存器 B、存储单元 C、程序计数器 D、堆栈正确答案：
B
40
在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是什么（0.9分）
A、减少指令字长度B、增加指令字长度C、保持指令字长度不变而增加指令操作的数量D、保持指令字长度不变而增加寻址空间正确答案：
C
41
假设指令字长16位，操作数的地址码为6位，指令有二地址、一地址和零地址三种格式。
采用扩展操作码技术，若二地址指令有8种，零地址指令64种，则一地址指令最多有（）种
（0.9分）
A、511
B、342
C、255
D、512
正确答案：
A
42
采用直接寻址方式，则操作数在（）中。
（0.9分）
A、主存B、寄存器C、直接存取存储器D、光盘正确答案：
A
43
关于二地址指令以下叙述正确的是什么。
（0.9分）
A、二地址指令中，运算结果通常存放在其中一个地址码所提供的地址中B、二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数C、二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是寄存器号D、二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数地址正确答案：
A
44
某机器指令字长为16位，主存按字节编址，取指令时，每取一个字节PC自动加1，当前指令地址为2000H，指令内容为相对寻址的的无条件转移指令，指令中的形式地址为40H，那么取指令后及指令执行后PC内容为什么。
（0.9分）
A、2000H 2042H
B、2002H 2040H
C、2002H 2042H
D、2000H 2040H
正确答案：
C
45
单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明一个操作数外，另一个数采用什么方式。
（0.9分）
A、立即寻址B、隐含寻址C、间接寻址D、基址寻址正确答案：
B
46
在CPU执行指令的过程中，指令的地址由什么给出。
（0.9分）
A、程序计数器PC
B、指令的地址码字段
C、操作系统
D、程序员
正确答案：
A
47
在指令的相对寻址中，其相对的基准地址是（）。
（0.9分）
A、基址寄存器B、变址寄存器C、堆栈指示器D、程序计数器正确答案：
D
48
转移指令执行结束后，程序计数器PC中存放的是（ ）。
（0.9分）
A、该转移指令的地址B、顺序执行的下条指令地址C、转移的目标地址D、任意指令地址正确答案：
C
49
设机器字长为32位，一个容量为16MB的存储器，CPU按半字寻址，其寻址单元数是什么。
（0.9分）
A、2^24
B、2^23
C、2^22
D、2^21
正确答案：
B
50
在按字节编址的存储器中，每个编址单元中存放（）二进制位。
（0.9分）
A、1位B、8位C、16位D、32位正确答案：
B
51
下列关于一地址运算类指令的叙述中，正确的是（）。
（0.9分）
A、仅有一个操作数，其地址由指令的地址码提供B、可能有一个操作数，也可能有两个操作数C、一定有两个操作数，其中一个操作数是隐含的D、指令的地址码段存放的一定是操作码正确答案：
B
52
以下叙述错误的是（）。
（0.9分）
A、为了充分利用存储空间，指令的长度通常为字节的整数倍B、单地址指令是固定长度的指令C、单字长指令可加快取指令的速度D、单地址指令可能有一个操作数，也可能有两个操作数正确答案：
B
53
寄存器中的值有时是地址，有时是数据，它们在形式上没有差别，只有通过什么才能识别它是数据还是地址。
（0.9分）
A、寄存器编号 B、判断程序 C、指令操作码或寻址方式位 D、时序信号正确答案：
C
54
在大多数情况下，一条机器指令中是不直接用二进制代码来指定（ ）。
（0.9分）
A、下一条指令的地址B、操作的类型C、操作数地址D、结果存放地址正确答案：
A
55
单地址指令（ ）。
（1.4分）
A、只能对单操作数进行加工处理
B、只能对双操作数进行加工处理
C、无处理双操作数的功能
D、既能对单操作数进行加工处理，也能在隐含约定另一操作数（或地址）时，对双操作数进行运算
正确答案：
D
二、多选题（题数：
4，共10.0分）
1
哪几种寻址方式的操作数存在存储器中。
（2.5分）
A、存储器直接寻址
B、寄存器间接寻址
C、寄存器直接寻址
D、存储器间接寻址
正确答案：
ABD
2
指令系统的设计原则包括什么？
（2.5分）
A、完备性B、有效性C、规整性D、兼容性正确答案：
ABCD
3
下列叙述中，（）能反映CISC的持征。
（2.5分）
A、丰富的寻址方式B、控制器采用组合逻辑设计C、指令字长固定D、大多数指令需要多个时钟周期才能执行完成E、
各种指令都可以访存F、
只有LOAD／ST0只E指令可以访存G、
采用优化编译技术正确答案：
ADE
4
下面属于CISC特点的是什么？
（2.5分）
A、指令系统复杂B、以寄存器-寄存器方式工作C、指令周期长D、指令周期短正确答案：
AC
三、填空题（题数：
2，共10.0分）
1
指令编码中，操作码用来指定____，n位操作码最多可以表示___条指令。
（5.0分）
正确答案
第一空：
做什么运算;机器做什么操作;做什么操作;机器做什么;机器做什么运算;机器做何种操作;操作的类型
第二空：
2^n;2的n次方
:
2
地址码表示___。
以其数量为依据，可以将指令分为____、_____、_____、_____、_________。
（5.0分）
正确答案
第一空：
操作数来自哪;操作数在哪;操作数存放的地方;操作数所在的地方;操作数存在的地方;操作数存在哪;参与操作的操作数的地址;操作数地址;操作数在什么地方;操作数存放在什么地方
第二空：
四地址三地址二地址单地址零地址;四地址,三地址,二地址,单地址,零地址;零地址单地址二地址三地址四地址;零地址,单地址,二地址,三地址,四地址;零地址、单地址、二地址、三地址、四地址;四地址、三地址、二地址、单地址、零地址;
:
四、判断题（题数：
21，共10.0分）
1
转移类指令能改变指令执行顺序，因此，执行这类指令时，PC和SP的值都将发生变化。
（0.4分）
正确答案：
×
2
堆栈是由若干连续存储单元组成的先进先出存储区。
（0.4分）
正确答案：
×
3
RISC的主要设计目标是减少指令数，降低软、硬件开销。
（0.4分）
正确答案：
√
4
新设计的RISC，为了实现其兼容性，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分简单指令实现的。
（0.4分）
正确答案：
×
5
在计算机的指令系统中，真正必须的指令数是不多的，其余的指令都是为了提高机器速度和便于编程而引入的。
（0.4分）
正确答案：
√
6
在没有设置乘、除法指令的计算机系统中，就不能实现乘、除法运算。
（0.4分）
正确答案：
×
7
浮点运算指令对用于科学计算的计算机是很必要的，可以提高机器的运算速度。
（0.4分）
正确答案：
√
8
转移指令执行结束后，目标地址可放在任意寄存器中。
（0.4分）
正确答案：
×
9
在寄存器寻址方式中，指定寄存器中存放的是操作数地址。
（0.4分）
正确答案：
×
10
不设置浮点运算指令的计算机，就不能用于科学计算。
（0.4分）
正确答案：
×
11
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。
（0.4分）
正确答案：
×
12
计算机指令是指挥CPU进行操作的命令，指令通常由操作码和操作数的地址码组成。
（0.4分）
正确答案：
√
13
处理大量输入输出数据的计算机，一定要设置十进制运算指令。
（0.4分）
正确答案：
×
14
指令的多种寻址方式会使指令格式复杂化，但可以增加指令获取操作的灵活性。
（0.4分）
正确答案：
√
15
RISC较传统的CISC的CPU存储器操作指令更丰富，功能更强。
（0.4分）
正确答案：
×
16
内存地址寄存器只能用来指示从内存中取数据。
（0.4分）
正确答案：
×
17
执行指令时，指令在内存中的地址存放在指令寄存器中。
（0.4分）
正确答案：
×
18
程序计数器PC用来指示从内存中取指令。
（0.4分）
正确答案：
√
19
扩展操作码是一种优化技术，它使操作码的长度随地址码的减少而增加，不同地址的指令可以具有不同长度的操作码。
（0.4分）
正确答案：
√
20
一个系列中的不同型号计算机，保持软件向上兼容的特点。
（0.4分）
正确答案：
√
21
RISC没有乘、除指令和浮点运算指令。
（2.0分）
正确答案：
×
五、简答题（题数：
3，共10.0分）
1
指令格式由哪几部分组成，作用是什么？
（3.3分）
正确答案
指令格式分为操作码与地址码两部分。
操作码表明指令做什么操作。
地址码说明操作数来自哪。
2
什么是数据寻址方式？
数据寻址有哪些方式（至少给出6种）
（3.3分）
正确答案
寻找操作数地址的方式称为数据寻址方式。
数据寻址有立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、间接寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址等
3
什么是寻址方式,有哪些寻址方式?
（3.4分）
正确答案
寻找下一条要执行指令的地址及本条指令中操作数地址的方式称为寻址方式。
寻址方式分为指令寻址和数据寻址。
六、其它（题数：
14，共10.0分）
1
某模型机64种操作码，位数固定，且具有以下特点：
1）采用一地址或二地址格式
2）有寄存器寻址、直接寻址和相对寻址（位移量为-128~127）3种寻址方式
3）有16个通用寄存器，算术运算和逻辑运算的操作数均在寄存器中，结果也在寄存器中
4）取数存数指令在通用寄存器和存储器之间传送数据
5）存储器容量为1MB，按字节编址
要求设计算术逻辑指令、取数/存数指令和相对转移指令的格式，并简述理由。
（0.7分）
正确答案
1、算术逻辑指令是RR型指令，两个操作数均为寄存器，而系统中的16个寄存器，所以寄存器编号用4位表示（log16=4）
而机器指令编码是固定的，有64种操作码，所以操作码位数为6位（2^6=64），寻址特征位为2位（2^2=4>3）
所以算术逻辑指令的指令格式为：
2、取数/存数指令：
为RS型指令一个寄存器和一个存储器地址
则操作码与寻址特征位位数与上同，寄存器编号位数也与上同，存储器地址还剩4位，不够直接寻址范围，将之扩展到32位则存储器地址为4+16=20位，所以取数/存数指令格式如下：
3、相对转移指令：
只有一个操作数，为要转移的地址，采用相对寻址，而相对寻址位移量为-128~127用补码表示8位
所以相对转移指令的格式为：
2
某台计算机字长为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（直接、间接、变址、相对）设计指令格式。
（0.7分）
正确答案
3
某指令格式如图所示：
图中X为寻址特征位，且当X=0时，不变址；
X=1时，用变址寄存器X1进行变址；
X=2时，用变址寄存器X2进行变址；
X=3时，相对寻址。
设（PC）=1234H，[X1]=0037H,[X2]=1122H,确定下列指令的的有效地址（指令和地址均用十六进制表示）：
（1）4420；
（2）2244；
（3）1322；
（4）3521。
（0.7分）
正确答案
4
某机器字长32位，CPU内有32个32位的通用寄存器，设计一种能容纳64种操作的指令系统，设指令字长等于机器字长。
（1）如果主存可直接或间接寻址，采用寄存器-存储器型指令，能直接寻址的最大存储空间是多少？
试画出指令格式。
（2）在
（1）的基础上，如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则上述寄存器-存储器型指令的指令格式又如何设计？
画出指令格式并指出这类指令可访问多大的存储空间。
（0.7分）
正确答案
（1）64种操作，则操作码位数=log264=6
寄存器32个，则寄存器编码位数=log232=5
1.
有直接寻址或间接寻址，则寻址特征位位数1位，所以寄存器-存储器型指令格式：
2.
OP6位M
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