指令系统习题解答

1、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

2、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，M SP 为SP 指示器的栈顶单元，如果操作的动作是：（A ）M SP ，（SP ）- 1 SP ，那么出栈的动作应是_。（B ）A （M SP ）A ， （SP ） + 1SP ；B （SP ） + 1SP ，（M SP ）A ；C （SP ） - 1SP ，（M SP ）A ；D （M SP ）A ，（SP ） - 1SP ；7指令周期是指_。（C

3、 ）A CPU从主存取出一条指令的时间 ；B CPU执行一条指令的时间 ；C CPU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_。（）A 符号位填0，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位 ；

4、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

5、，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.RR C.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. _

6、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

7、. 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

8、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。 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

9、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： X= 0 0 直接寻址 有效地址 E=D（256单元）X= 0 1 间接寻址 有效地址 E= (D）（64K ）X= 1 0 变址寻址 有效地址 E= (RD （64K ）X= 1 1 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

10、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。 15 9 8 6 53 2 0 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 + D PC = 16位X

11、 = 011 基值寻址 E = Rb + D ，R b =16 位X = 100 间接寻址 E = （D ）X = 101 变址寻址 E = RX + D ，R X = 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。18 12 10 9 5 4 0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。15 10

12、 7 4 3 0 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。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

13、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？1

14、（F0F1）H （3CD2）H 2 （2856）H 3（6DC6）H 4 （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