习题课章ppt课件.ppt

习题课 第四章 1 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 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 3 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 4 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 5 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 源地址目标地址 6 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 7 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 8 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 9 X 00直接寻址有效地址E DX 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 10 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 11 X 00寄存器寻址实际使用4位 共16个通用寄存器X 01寄存器间接寻址实际使用4位 共16个通用寄存器X 10立即寻址24位立即数X 11直接寻址24位内存地址 2 如要增加其他寻址方式 则要增加X的位数 减少操作数的位数 12 9 设某机字长为32位 CPU中有16个32位通用寄存器 设计一种能容纳64种操作的指令系统 如果采用通用寄存器作为基址寄存器 则RS型指令的最大存储空间是多大 答 16个寄存器占用4位64种操作占用6位RS为寄存器 存储器型 剩余的指令为22位用于存储器地址若存储空间最大则应该是22位均作为存储器地址的时候所以最大存储空间是存储器空间 寄存器空间 222 232 13 10 将表4 11的指令系统设计成二地址格式的指令系统 答 表中罗列29种指令 则其对应的操作码至少需要5位 所有指令包括所有寻址方式 则寻址方式应占用4位 设计算机字长为32位 则单字长二地址指令模式应该如下 14 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起的比较简单的情况B 为实现兼容 新设计的RISC 是从原来的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 D RIsc设有 指令和浮点数运算指令 15 12 根据操作数虽在位置 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中 为 B 寻址方式 3 操作数在指令中 为 C 寻址方式 4 操作数地址在指令中 为 D 寻址方式