计算机组成原理作业题5.docx

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计算机组成原理作业题5

计算机组成原理作业题5

第五次作业

单选题：

1、以下有关指令系统的说法中，错误的是（D）

A、指令系统是计算机硬件设计的重要依据

B、指令系统是表征一台计算机功能的重要因素

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无关

2、以下有关指令系统的说法中错误的是（C）

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、指令系统只和软件设计有关，而与机器硬件设计无关

D、指令系统在某种意义上，反映一台计算机硬件的功能

3、有关一地址运算类指令的叙述中，正确的是（B）

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，另一个是隐含的

D、指令的地址码字段存放的一定是操作码

4、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（B）方式

A、立即寻址B、隐含寻址C、间接寻址D、基址寻址

5、程序控制类指令的功能是（B）

A、进行主存和CPU之间的数据传送B、改变程序执行的顺序

C、进行CPU和外设之间的数据传送D、控制进、出栈操作

6、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（D）条单地址指令

A、4KB、8KC、16KD、24K

7、采用可变操作码的重要原则是（B）

A、操作码长度可变B、使用频率高的指令采用短操作码

C、使用频率低的指令采用短操作码D、满足整数边界原则

8、某指令系统指令长为8位，每一个地址码3位，用扩展操作码技术。

若指令系统具有2条二地址指令，10条零地址指令，则最多有（B）条一地址指令

A、20B、14C、10D、6

9、以下说法中正确的是（D）

A、寻址方式是指令如何给出操作数或操作数地址

B、所有指令的寻址方式都相同

C、所有指令都有操作码和地址码

D、指令的功能与寻址方式无关

10、假定指令中地址码所给出的是操作数的有效地址，则该指令采用（B）寻址方式

A、立即B、直接C、基址D、相对

11、偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址。

下列寻址方式中，不属于偏移寻址方式的是（A）

A、间接寻址B、基址寻址C、相对寻址D、变址寻址

12、以下几种寻址方式中，（B）方式取操作数最快

A、直接寻址B、寄存器寻址C、相对寻址D、变址寻址

13、（B）方式便于数组的处理

A、间接寻址B、变址寻址C、相对寻址D、基址寻址

14、设指令中的地址码为A，变址寄存器为X，程序计数器为PC，则变址寻址方式的操作数地址为（D）

A、（PC）+AB、（A）+（X）C、（A+X）D、A+（X）

15、下列关于RISC的叙述中，错误的是（A）

A、RISC普遍采用微程序控制器

B、RISC大多数指令在一个时钟周期内完成

C、RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多

D、RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相比CISC少

16、对于CISC机和RISC机，以下说法错误的是（C）

A、RISC机的指令条数比CISC机少

B、RISC机器的指令的平均字长比CISC机器指令的平均字长短

C、对大多数计算任务来说，RISC机器程序所用的指令条数比CISC机器少

D、RISC机器和CISC机器都在发展

17、采用相对寻址方式的转移指令占两个字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量（用补码表示）。

每次CPU从存储器取出一个字节，并自动完成（PC）+1→PC。

假设执行到该转移指令时PC的内容为2003H，要求转移到200AH地址，则该转移指令第二字节的内容应为（A）

A、05HB、08HC、F8HD、F5H

18、假设某条指令的一个操作数采用变址寻址方式，变址寄存器的内容为8H，指令中给出的形式地址为1200H，地址为1200H的内存单元中内容为12FCH，地址为12FCH的内存单元的内容为38B8H，则该操作数的有效地址为（B）

A、1200HB、1208HC、12FCHD、38B8H

19、假设某条指令的一个操作数采用一次间址寻址方式，指令中给出的形式地址为1200H，地址为1200H的内存单元中内容为12FCH，地址为12FCH的内存单元的内容为38B8H，而38B8H单元的内容为88F9H，则该操作数的有效地址为（B）

A、1200HB、12FCHC、88F9HD、38B8H

20、假设某条指令的一个操作数采用两次间址寻址方式，指令中给出的地址码为1200H，地址为1200H的内存单元中的内容为12FCH，地址为12FCH的内存单元的内容为38B8H，而38B8H单元的内容为88F9H，则该操作数的有效地址为（C）

A、1200HB、12FCHC、38B8HD、88F9H

21、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，假定指令中给出的寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H，地址为1200H的内存单元中的内容为12FCH，地址为12FCH的内存单元的内容为38B8H，而38B8H单元的内容为88F9H，则该操作数的有效地址为（A）

A、1200HB、12FCHC、38B8HD、88F9H

22、采用变址寻址可以扩大寻址范围，且通常（C）

A、变址寄存器的内容由用户确定，在程序执行过程中不能改变

B、变址寄存器的内容由操作系统确定，在程序执行过程中不能改变

C、变址寄存器的内容由用户确定，在程序执行过程中可以改变

D、变址寄存器的内容由操作系统确定，在程序执行过程中可以改变

综合题：

1、假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址和一地址两种格式。

（1）设操作码固定，零地址指令有512种，则一地址指令最多有几种

（2）采用扩展操作码技术，零地址指令有512种，则一地址指令最多有几种

解：

（1）操作码固定为10位，一地址指令最多有512种。

（2）扩展操作码时，扩展标志须8个，一地址指令最多有1024–8=1016种。

2、设某指令系统的指令字是16位，每个地址码为6位。

若二地址指令15条，一地址指令48条，则剩下的零地址指令最多可有多少条？

解：

二地址指令有4位操作码，表示15条二地址指令后，剩余一个编码做扩展标志。

一地址指令地址码6位，操作码10位，在高4位唯一情况下，最多可表示64条一地址指令，实际有48条，余下16个扩展标志，扩展到零地址指令后，最多有16*64=1024条。

3、设某计算机有指令128种，用两种操作码编码方案：

（1）用定长操作码编码方案设计其操作码编码。

（2）如果在128种指令中常用指令有8种，使用频率达到80%，其余指令使用频率为20%，采用扩展操作码编码方案设计其操作码编码，并求出其操作码的平均长度。

解：

（1）定长设计需7位操作码，表示128条指令。

（2）使用频率高的8条指令用4位操作码，余下8个扩展标志，再扩展4位后，最多可表示8*24=128条指令，从而表示完使用频率低的120条指令。

此时平均译码位数为：

80%*4+20%*8=4.8位。

4、假设机器字长为8位，回答以下问题：

（1）若有8条指令，采用直接寻址的单地址指令格式，设计单字指令格式，问操作数可访问多少主存单元。

（2）若有128条指令，采用直接寻址的双地址指令格式（双地址码长度相等），设计双字指令格式，问操作数可以访问多少主存单元。

解：

（1）8条指令需3位操作码，余下5位地址码可访问32个主存单元。

（2）128条指令需7位操作码，双字指令格式，双地址指令且长度相等，每个地址应为4位，访问16个主存单元。

5、根据操作数所在的位置，指出其寻址方式的名称

（1）操作数在寄存器

（2）操作数的地址在通用寄存器中

（3）操作数在指令中

（4）操作数的地址在指令中

（5）操作数地址的地址在指令中

（6）操作数的地址为基址寄存器内容与位移量之和

（7）操作数的地址为变址寄存器内容与位移量之和

（8）操作数的地址为程序计数器内容与位移量之和

（9）操作数为栈顶元素

、解：

（1）寄存器寻址

（2）寄存器间接寻址（3）立即寻址

（4）直接寻址（5）间接寻址（6）基址寻址

（7）变址寻址（8）相对寻址（9）堆栈寻址

6、

设某机配有基址寄存器和变址寄存器，采用一地址格式的指令系统，允许直接和间接寻址，且指令字长、机器字长和存储字长均为16位。

（1）若采用单字长指令，共能完成105种操作，则指令可直接寻址的范围是多少一次间址的寻址范围是多少画出其指令格式并说明各字段的含义。

（2）若存储字长不变，可采用什么方法直接访问容量为16MB的主存

解：

（1）

105种操作需7位OP，可用基址、变址及直接、间接寻址方式，需2位寻址方式特征字段X，余下7位地址码直接寻址范围128字，一次间址访问范围64K字。

（2）容量为16MB的主存，也即8M字，按字编址需23位地址访问，此时把指令长度设置为双字长指令，第一字后7位及第二字16位共23位地址，满足要求。