指令系统习题解答.docx
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指令系统习题解答.docx
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指令系统习题解答
指令系统习题解答
指令系统习题解答
一、选择题
1、变址寻址方式中,操作数的有效地址等于______。
(C)
A基值寄存器内容加上形式地址(位移量)
B堆栈指示器内容加上形式地址(位移量)
C变址寄存器内容加上形式地址(位移量)
D程序记数器内容加上形式地址(位移量)
2、用某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。
(C)
A直接B间接C寄存器直接D寄存器间接
3、单地址指令中为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个常需采用______。
(C)
A堆栈寻址方式B立即寻址方式C隐含寻址方式D间接寻址方式
4、寄存器间接寻址方式中,操作数处在______。
(B)
A.通用寄存器B.主存单元C.程序计数器D.堆栈
5、程序控制类指令的功能是______。
(D)
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和I/O设备之间的数据传送
D改变程序执行顺序
6、堆栈寻址方式中,设A为通用寄存器,SP为堆栈指示器,MSP为SP指示器的栈顶单元,如果操作的动作是:
(A)→MSP,(SP)-1→SP,那么出栈的动作应是______。
(B)
A(MSP)→A,(SP)+1→SP;
B(SP)+1→SP,(MSP)→A;
C(SP)-1→SP,(MSP)→A;
D(MSP)→A,(SP)-1→SP;
7.指令周期是指______。
(C)
ACPU从主存取出一条指令的时间;
BCPU执行一条指令的时间;
CCPU从主存取出一条指令加上CPU执行这条指令的时间;
D时钟周期时间;
8、指令系统采用不同寻址方式的目的是______。
(B)
A实现存贮程序和程序控制;
B缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性;
C可直接访问外存;
D提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度
9、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式,采用跳跃寻址方式,可以实现______。
(D)
A堆栈寻址 B程序的条件转移
C程序的无条件转移 D程序的条件转移或无条件转移
10、算术右移指令执行的操作是______。
(B)
A符号位填0,并顺次右移1位,最低位移至进位标志位;
B符号位不变,并顺次右移1位,最低位移至进位标志位;
C进位标志位移至符号位,顺次右移1位,最低位移至进位标志位;
D符号位填1,并顺次右移1位,最低位移至进位标志位
11、二地址指令中,操作数的物理位置可安排在______。
(B)
A栈顶和次栈顶B两个主存单元C一个主存单元和一个寄存器D两个寄存器
13、位操作类指令的功能是______。
(C)
A.对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测(0或1)
B.对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态强置(0或1)
C.对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测或强置
D.进行移位操作
14、以下四种类型指令中,执行时间最长的是______。
(C)
A.RR型指令B.RS型指令C.SS型指令D.程序控制指令
二、填空题
1、寻址方式按操作数的A.______位置不同,多使用B.______和C.______型,前者比后者执
行速度快。
(A.物理B.RRC.RS)
2、一个较完善的指令系统应包含A.______类指令,B.______类指令,C.______类指令,程序控制类指令,I/O类指令,字符串类指令,系统控制类指令。
(A.数据传送B.算术运算C.逻辑运算)
3、形式指令地址的方式,称为A.______方式,有B.______寻址和C.______寻址。
(A.指令寻址B.顺序C.跳跃)
4、指令系统是表征一台计算机性能的重要因素,它的A.______和B.______不仅影响到机器的硬件结构,而且也影响到C.______。
(A.格式B.功能C.系统软件)
5、RISC指令系统的最大特点是:
A.______少;B.______固定;C.______种类少。
只有取数/存数指令访问存储器。
(A.指令条数B.指令长度C.指令格式和寻址方式)
6、指令操作码字段表征指令的A.______,而地址码字段指示B.______。
微小型机多采用C.______混合方式的指令格式。
(A.操作特征与功能B.操作数的地址C二地址、单地址、零地址)
7、指令格式中,地址码字段是通过A.______来体现的,因为通过某种方式的变换,可以给出B.______地址。
常用的指令格式有零地址指令、单地址指令、C.______三种.(A.寻址方式B.操作数有效C.二地址指令)
8、堆栈是一种特殊的A.______寻址方式,它采用B.______原理.按结构不同,分为C.______和存储器堆栈.(A.数据B.先进后出C.寄存器)
9、设D为指令中的形式地址,I为基址寄存器,PC为程序计数器。
若有效地址E=(PC)
+D,则为A.______寻址方式;若E=(I)+D,则为B.______;若为相对间接寻址
方式,则有效地址为C.______(A.相对B.基值C.E=((PC)+D))
10、条件转移指令、无条件转移指令、转子指令、返主指令、中断返回指令等都是A______指令。
这类指令在指令格式中所表示的地址,表示要转移的是B______而不是C______(A程序控制B.下一条指令的地址C.操作数的地址)
11、指令格式是指令用A______表示的结构形式,通常由B______字段和C______字段组成。
(A.二进制代码B.操作码C.地址码)
三、应用题
1、(11分)指令格式如下所示,OP为操作码字段,试分析指令格式特点。
312622181716150
解:
(1)操作码字段为6位,可指定26=64种操作,即64条指令。
(2)单字长(32)二地址指令。
(3)一个操作数在原寄存器(共16个),另一个操作数在存储器中(由变址寄
存器内容+偏移量决定),所以是RS型指令。
(4)这种指令结构用于访问存储器。
2、(11分)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64条指令,试采用四种寻址方式(立即、直接、基值、相对)设计指令格式。
解:
64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64K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:
15109870
OP
X
D
寻址模式定义如下:
X=00直接寻址有效地址E=D(256单元)
X=01间接寻址有效地址E=(D)(64K)
X=10变址寻址有效地址E=(R)+D(64K)
X=11相对寻址有效地址E=(PC)+D(64K)
其中R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。
3、(11分)假设机器字长16位,主存容量为128K字节,指令字长度为16位或32位,共有128条指令,设计计算机指令格式,要求有直接、立即数、相对、基值、间接、变址六种寻址方式。
解:
由已知条件,机器字长16位,主存容量128KB/2=64KB字,因此MAR=18位,共128条指令,故OP字段占7位。
采用单字长和双字长两种指令格式,其中单字长指令用于算术逻辑和I/O类指令,双字长用于访问主存的指令。
15954320
OPXR2
D
159865320
寻址方式由寻址模式X定义如下:
X=000直接寻址E=D(64K)
X=001立即数D=操作数
X=010相对寻址E=PC+DPC=16位
X=011基值寻址E=Rb+D,Rb=16位
X=100间接寻址E=(D)
X=101变址寻址E=RX+D,RX=10位
4、(11分)指令格式如下所示,其中OP为操作码,试分析指令格式特点。
1812109540
OP
———
源寄存器
目标寄存器
解:
(1)单字长二地址指令。
(2)操作码字段OP可以指定27=128条指令。
(3)源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器(可分别指定32个),所以是RR型指令,两个操作数均存在寄存器中。
(4)这种指令结构常用于算术逻辑类指令。
5、(11分)指令格式如下所示,OP为操作码字段,试分析指令格式的特点。
15107430
解:
(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26=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(由基值寄存器
和位移量决定),所以是RS型指令。
6、(11分)指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
15109540
OP
目标寄存器
源寄存器
解:
指令格式及寻址方式特点如下:
(1)二地址指令。
(2)操作码OP可指定26=64条指令。
(3)源和目标都是通用寄存器(可分别指定32个寄存器),所以是RR型指令,两个操作数均在寄存器中
(4)这种指令格式常用于算术逻辑类指令
7、(11分)某16机机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示,该机有20位基值寄存器,16个16位通用寄存器。
指令汇编格式中的S(源),D(目标)都是通用寄存器,M是主存中的一个单元。
三种指令的操作码分别是MOV(OP)=(A)H,STA(OP)=(1B)H,LDA(OP)=(3C)H。
MOV是传送指令,STA为写数指令,LDA为读数指令如图B20.1
要求:
(1)分析三种指令的指令格式与寻址方式特点。
(2)CPU完成哪一种操作所花的时间最短?
哪一种操作所花时间最长?
第二种指令的执行时间有时会等于第三种指令的执行时间吗?
(3)下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作?
其中如果有编码不正确,如何改正才能成为合法指令?
(F0F1)H(3CD2)H
(2856)H
(6DC6)H
(1C2)H
解:
(1)第一种指令是单字长二地址指令,RR型;第二种指令是双字长二地址指令,RS型,其中S采用基址寻址或变址寻址,R由源寄存器决定;第三种也是双字长二地址指令,RS型,R由目标寄存器决定,S由20位地址(直接寻址)决定。
(2)处理机完成第一种指令所花的时间最短,因为RR型指令,不需要访问存储器。
第二种指令所花的时间最长,因为RS型指令,需要访问存储器。
同时要进行寻址方式的变换运算(基址或变址),这也需要时间。
第二指令的执行时间不会等于第三种指令,因为第三种指令虽然也访问存储器,但节省了求有效地址运算的时间开销。
(3)根据以知条件:
MOV(OP)=00010101,STA(OP)=011011,LDA(OP)=111100,将指令的十六进制格式转换为二进制代码且比较后可知:
(F0F1)H(3CD2)H指令代表LDA指令,编码正确,其含义是把主存(13CD2)H地址单元的内容取至15号寄存器。
(2856)H代表MOV指令,编码正确,含义是把5号源寄存器的内容传送至6目标寄存器。
(6DC6)H是单字长指令,一定是MOV指令,但编码错误,可改正为(28D6)H。
(1C2)H是单字长指令,代表MOV指令,但编码错误,可改正为
(28D6)H。
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