指令系統(tǒng)習(xí)題解答

1、指令系統(tǒng)習(xí)題解答一、 選擇題1、變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于_。（C ）A 基值寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）B 堆棧指示器內(nèi)容加上形式地址（位移量）C 變址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）D 程序記數(shù)器內(nèi)容加上形式地址（位移量）2、用某個(gè)寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為_尋址。（C ）A 直接 B 間接 C 寄存器直接 D 寄存器間接3、單地址指令中為了完成兩個(gè)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，除地址碼指明的一個(gè)操作數(shù)外，另一個(gè)常需采用_。（C ）A 堆棧尋址方式 B 立即尋址方式 C 隱含尋址方式 D 間接尋址方式4、寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在_。（B ）A. 通用寄存器 B. 主存單元 C. 程

2、序計(jì)數(shù)器 D. 堆棧5、程序控制類指令的功能是_。（D ）A 進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算B 進(jìn)行主存與CPU 之間的數(shù)據(jù)傳送C 進(jìn)行CPU 和I / O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送D 改變程序執(zhí)行順序6、堆棧尋址方式中，設(shè)A 為通用寄存器，SP 為堆棧指示器，M SP 為SP 指示器的棧頂單元，如果操作的動(dòng)作是：（A ）M SP ，（SP ）- 1 SP ，那么出棧的動(dòng)作應(yīng)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從主存取出一條指令的時(shí)間 ；B CPU執(zhí)行一條指令的時(shí)間 ；C CPU從主存取出一條指令加上CPU 執(zhí)行這條指令的時(shí)間 ；D 時(shí)鐘周期時(shí)間 ；8、指令系統(tǒng)采用不同尋址方式的目的是_。（B ）A 實(shí)現(xiàn)存貯程序和程序控制；B 縮短指令長度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性；C 可直接訪問外存；D 提供擴(kuò)展操作碼的可能并降低指令譯碼的難度9、指令的尋址方式有順序和跳躍兩種方式，采用跳躍尋址方式，可以實(shí)現(xiàn)_。（D ）A 堆棧尋址 B 程序的條件轉(zhuǎn)移C 程序的無條件轉(zhuǎn)移 D 程序的條件轉(zhuǎn)移或無條件轉(zhuǎn)移10、算術(shù)右移指令執(zhí)行的操作是_。（）A 符號(hào)位填0，并順次右移1位，最低位移至進(jìn)位標(biāo)志位 ；

4、B 符號(hào)位不變，并順次右移1位，最低位移至進(jìn)位標(biāo)志位 ；C 進(jìn)位標(biāo)志位移至符號(hào)位，順次右移1位，最低位移至進(jìn)位標(biāo)志位 ；D 符號(hào)位填1，并順次右移1位，最低位移至進(jìn)位標(biāo)志位11、二地址指令中，操作數(shù)的物理位置可安排在_。（B ）A 棧頂和次棧頂 B 兩個(gè)主存單元 C 一個(gè)主存單元和一個(gè)寄存器 D 兩個(gè)寄存器13、位操作類指令的功能是_。（C ）A. 對(duì)CPU 內(nèi)部通用寄存器或主存某一單元任一位進(jìn)行狀態(tài)檢測（0或1）B. 對(duì)CPU 內(nèi)部通用寄存器或主存某一單元任一位進(jìn)行狀態(tài)強(qiáng)置（0或1）C. 對(duì)CPU 內(nèi)部通用寄存器或主存某一單元任一位進(jìn)行狀態(tài)檢測或強(qiáng)置D. 進(jìn)行移位操作14、以下四種類型指令中

5、，執(zhí)行時(shí)間最長的是_。（C ）A.RR 型指令 B.RS 型指令 C.SS 型指令 D. 程序控制指令二、 填空題1、尋址方式按操作數(shù)的A._位置不同，多使用B._和C._型, 前者比后者執(zhí)行速度快。（A. 物理 B.RR C.RS ）2、一個(gè)較完善的指令系統(tǒng)應(yīng)包含A. _類指令，B. _類指令，C. _類指令，程序控制類指令，I/O類指令，字符串類指令，系統(tǒng)控制類指令。（A. 數(shù)據(jù)傳送 B. 算術(shù)運(yùn)算 C. 邏輯運(yùn)算）3、形式指令地址的方式，稱為A._方式，有B. _尋址和C. _尋址。（A. 指令尋址 B.順序 C. 跳躍）4、指令系統(tǒng)是表征一臺(tái)計(jì)算機(jī)性能的重要因素，它的A. _和B. _

6、不僅影響到機(jī)器的硬件結(jié)構(gòu)，而且也影響到C. _。（A. 格式 B. 功能 C. 系統(tǒng)軟件）5、RISC 指令系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是：A. _少；B. _固定;C. _種類少。只有取數(shù) / 存數(shù)指令訪問存儲(chǔ)器。（A. 指令條數(shù) B. 指令長度 C. 指令格式和尋址方式）6、指令操作碼字段表征指令的A._，而地址碼字段指示B._。微小型機(jī)多采用C._混合方式的指令格式。（A. 操作特征與功能 B. 操作數(shù)的地址 C 二地址、單地址、零地址）7、指令格式中，地址碼字段是通過A._來體現(xiàn)的，因?yàn)橥ㄟ^某種方式的變換，可以給出B._地址。常用的指令格式有零地址指令、單地址指令、C._三種. （A. 尋址方式 B

7、. 操作數(shù)有效 C. 二地址指令）8、堆棧是一種特殊的A._尋址方式, 它采用B._原理. 按結(jié)構(gòu)不同, 分為C._和存儲(chǔ)器堆棧. （A. 數(shù)據(jù) B. 先進(jìn)后出 C. 寄存器）9、設(shè)D 為指令中的形式地址，I 為基址寄存器，PC 為程序計(jì)數(shù)器。若有效地址E = （PC ）+ D，則為A._尋址方式；若E = （I ）+ D ，則為B._；若為相對(duì)間接尋址方式，則有效地址為C._（A. 相對(duì) B. 基值 C.E = （PC ） + D ）10、條件轉(zhuǎn)移指令、無條件轉(zhuǎn)移指令、轉(zhuǎn)子指令、返主指令、中斷返回指令等都是A _指令。這類指令在指令格式中所表示的地址，表示要轉(zhuǎn)移的是B _而不是C _（A 程

8、序控制B 下一條指令的地址 C 操作數(shù)的地址）11、指令格式是指令用A_表示的結(jié)構(gòu)形式，通常由B_字段和C_字段組成。（A 二進(jìn)制代碼 B 操作碼 C 地址碼）三、 應(yīng)用題1、（11分）指令格式如下所示，OP 為操作碼字段，試分析指令格式特點(diǎn)。 解：（1）操作碼字段為6位，可指定 26 = 64種操作，即64條指令。（2）單字長（32）二地址指令。（3）一個(gè)操作數(shù)在原寄存器（共16個(gè)），另一個(gè)操作數(shù)在存儲(chǔ)器中（由變址寄存器內(nèi)容 + 偏移量決定），所以是RS 型指令。（4）這種指令結(jié)構(gòu)用于訪問存儲(chǔ)器。2、（11分）某計(jì)算機(jī)字長16位，主存容量為64K 字，采用單字長單地址指令，共有64條指令，試

9、采用四種尋址方式（立即、直接、基值、相對(duì)）設(shè)計(jì)指令格式。解：64條指令需占用操作碼字段（OP ）6位，這樣指令余下長度為10位。為了覆蓋主存64K字的地址空間，設(shè)尋址模式（X ）2位，形式地址（D ）8位，其指令格式如下： X= 0 0 直接尋址 有效地址 E=D（256單元）X= 0 1 間接尋址 有效地址 E= (D）（64K ）X= 1 0 變址尋址 有效地址 E= (RD （64K ）X= 1 1 相對(duì)尋址 有效地址 E=（PC ）D （64K ）其中R 為變址寄存器（16位），PC 為程序計(jì)數(shù)器（16位），在變址和相對(duì)尋址時(shí)，位移量D 可正可負(fù)。3、（11分）假設(shè)機(jī)器字長16位，主存

10、容量為128K 字節(jié)，指令字長度為16位或32位，共有128條指令，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)指令格式，要求有直接、立即數(shù)、相對(duì)、基值、間接、變址六種尋址方式。解：由已知條件，機(jī)器字長16位，主存容量128KB / 2 = 64KB字，因此MAR = 18位，共128條指令，故OP 字段占7位。采用單字長和雙字長兩種指令格式，其中單字長指令用于算術(shù)邏輯和I/ O類指令，雙字長用于訪問主存的指令。 15 9 8 6 53 2 0 尋址方式由尋址模式X 定義如下：X = 000 直接尋址 E = D（64K ）X = 001 立即數(shù) D = 操作數(shù)X = 010 相對(duì)尋址 E = PC + D PC = 16位X

11、 = 011 基值尋址 E = Rb + D ，R b =16 位X = 100 間接尋址 E = （D ）X = 101 變址尋址 E = RX + D ，R X = 10位4、（11分）指令格式如下所示，其中OP 為操作碼，試分析指令格式特點(diǎn)。18 12 10 9 5 4 0解： （1） 單字長二地址指令。（2） 操作碼字段OP 可以指定27=128條指令。（3） 源寄存器和目標(biāo)寄存器都是通用寄存器（可分別指定32個(gè)），所以是RR 型指令，兩個(gè)操作數(shù)均存在寄存器中。（4） 這種指令結(jié)構(gòu)常用于算術(shù)邏輯類指令。5、（11分）指令格式如下所示，OP 為操作碼字段，試分析指令格式的特點(diǎn)。15 10

12、 7 4 3 0 解：（1）雙字長二地址指令，用于訪問存儲(chǔ)器。（2）操作碼字段OP 為6位，可以指定26 = 64種操作。（3）一個(gè)操作數(shù)在源寄存器（共16個(gè)），另一個(gè)操作數(shù)在存儲(chǔ)器中（由基值寄存器和位移量決定），所以是RS 型指令。6、（11分）指令格式結(jié)構(gòu)如下所示，試分析指令格式及尋址方式特點(diǎn)。解：指令格式及尋址方式特點(diǎn)如下： （1） 二地址指令。（2） 操作碼OP 可指定26=64條指令。（3） 源和目標(biāo)都是通用寄存器（可分別指定32個(gè)寄存器），所以是RR 型指令，兩個(gè)操作數(shù)均在寄存器中（4）這種指令格式常用于算術(shù)邏輯類指令7、（11分）某16機(jī)機(jī)器所使用的指令格式和尋址方式如下所示，該

13、機(jī)有20位基值寄存器，16個(gè)16位通用寄存器。指令匯編格式中的S （源），D （目標(biāo)）都是通用寄存器，M 是主存中的一個(gè)單元。三種指令的操作碼分別是MOV （OP ）=（A ）H ，STA （OP ）=（1B ）H ，LDA （OP ）=（3C ）H 。MOV 是傳送指令，STA 為寫數(shù)指令，LDA 為讀數(shù)指令如圖B20.1要求：（1）分析三種指令的指令格式與尋址方式特點(diǎn)。（2）CPU 完成哪一種操作所花的時(shí)間最短？哪一種操作所花時(shí)間最長？第二種指令的執(zhí)行時(shí)間有時(shí)會(huì)等于第三種指令的執(zhí)行時(shí)間嗎？（3）下列情況下每個(gè)十六進(jìn)制指令字分別代表什么操作？其中如果有編碼不正確，如何改正才能成為合法指令？1

14、（F0F1）H （3CD2）H 2 （2856）H 3（6DC6）H 4 （1C2）H 解：（1）第一種指令是單字長二地址指令，RR 型；第二種指令是雙字長二地址指令，RS 型，其中S 采用基址尋址或變址尋址，R 由源寄存器決定；第三種也是雙字長二地址指令，RS 型，R 由目標(biāo)寄存器決定，S 由20位地址（直接尋址）決定。（2）處理機(jī)完成第一種指令所花的時(shí)間最短，因?yàn)镽R 型指令，不需要訪問存儲(chǔ)器。第二種指令所花的時(shí)間最長，因?yàn)镽S 型指令，需要訪問存儲(chǔ)器。同時(shí)要進(jìn)行尋址方式的變換運(yùn)算（基址或變址），這也需要時(shí)間。第二指令的執(zhí)行時(shí)間不會(huì)等于第三種指令，因?yàn)榈谌N指令雖然也訪問存儲(chǔ)器，但節(jié)省了求有效地址運(yùn)算的時(shí)間開銷。（3）根據(jù)以知條件：MOV （OP ）=00010101，STA （OP ）=011011，LDA （OP ）=111100，將指令的