計(jì)算機(jī)組成原理 復(fù)習(xí)題

1、指 令 系 統(tǒng)一、選擇題1指令系統(tǒng)采用不同的尋址方式的目的主要是_A.實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序和程序控制B縮短指令長(zhǎng)度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性C可以直接訪問(wèn)外存D提供擴(kuò)展操作碼的可能并降低指令譯碼難度2、單地址指令中為了完成兩個(gè)數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，除地址碼知名的一個(gè)操作數(shù)外，另一個(gè)數(shù)常需采用_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3、二地址指令中，操作數(shù)的物理位置可安排在_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4、對(duì)某個(gè)寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為_(kāi)尋址。A、直接 B、間接 C、寄存器 D、寄存器間接5、寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在_A

2、、通用寄存器 B、主存單元C、程序計(jì)數(shù)器 D、棧堆6、變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址等于_A、基址寄存器內(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C、變址寄存器內(nèi)容加上形式地址D、程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容加上形式地址7、堆棧尋址方式中，設(shè)R1為通用寄存器，SP為堆棧指示器，Msp為SP指示的棧頂單元，如果進(jìn)棧操作的動(dòng)作是：（R1） Msp,(SP) 1 SP,那么出棧操作的動(dòng)作應(yīng)為_(kāi)A、（Msp） R1，（SP）+1 SP, B、（SP）+1 SP,(Msp) AC、（SP)-1 SP, (Msp) A D、（Msp） R1,(SP)-1 SP8、程序控制類指令的功能是_A、進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算

3、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)行的順序9、運(yùn)算型指令的尋址與轉(zhuǎn)移性指令的尋址不同點(diǎn)在于_A、前者取操作數(shù)，后者決定程序轉(zhuǎn)移地址B、后者是操作數(shù)，前者決定程序轉(zhuǎn)移地址C、前者是短指令，后者是長(zhǎng)指令D、前者是長(zhǎng)指令，后者是短指令10、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)_A、堆棧尋址 B、程序的條件轉(zhuǎn)移C、程序的無(wú)條件轉(zhuǎn)移 D、程序的條件轉(zhuǎn)移或無(wú)條件轉(zhuǎn)移11、算術(shù)右移指令執(zhí)行的操作時(shí)_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

4、符號(hào)位，順次右移1位，最低為移至進(jìn)位標(biāo)志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12、位操作類指令的功能是_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(cè)（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)檢測(cè)（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(cè)或強(qiáng)置D、進(jìn)行移位操作13、 指出下面描述匯編語(yǔ)言特性的句子總概念上有錯(cuò)誤的句子_A、 對(duì)程序員的訓(xùn)練要求來(lái)說(shuō)，需要硬件知識(shí)B、 匯編語(yǔ)言對(duì)機(jī)器的依賴性高C、 匯編語(yǔ)言的源程序通常比高級(jí)語(yǔ)言源程序短小D、 匯編語(yǔ)言編寫 程序執(zhí)行速度比高級(jí)語(yǔ)言快14、 下列說(shuō)法中不正確的是_A、 機(jī)器語(yǔ)

5、言和匯編語(yǔ)言都是面向機(jī)器的，它們和具體機(jī)器的指令系統(tǒng)密切相關(guān)B、 指令的地址字段指出的不是地址，而是操作數(shù)本身，這種尋址方式稱為直接尋址C、 串聯(lián)堆棧一般不需要堆棧指示器，但串聯(lián)堆棧的讀出是破壞性的D、 存儲(chǔ)器堆棧是主存的一部分，因而也可以按照地址隨即進(jìn)行讀寫操作15、 就取得操作數(shù)的速度而言，下列尋址方式中速度最快的事_,速度最慢的是_,不 需要訪存的尋址方式是_.A、 直接尋址B、立即尋址C、間接尋址16、 下列說(shuō)法中不正確的是_A、 變址尋址時(shí)，有效數(shù)據(jù)存放在主存中B、 堆棧是先進(jìn)后出的隨即存儲(chǔ)器C、 堆棧指針SP的內(nèi)容表示當(dāng)前堆棧內(nèi)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)D、 內(nèi)存中指令的尋址和數(shù)據(jù)的尋址是

6、交替進(jìn)行的17、 下列幾項(xiàng)中，不符合指令系統(tǒng)的特點(diǎn)是、指令長(zhǎng)度固定，指令種類少、尋址方式種類盡量減少，指令功能盡可能強(qiáng)C、增加寄存器的數(shù)目，以盡量減少訪存次數(shù)D、選取使用頻率最高的一些簡(jiǎn)單指令，以及很有用但不復(fù)雜的指令18、 下面關(guān)于RISC技術(shù)的描述中，正確的是_A、 采用RISC技術(shù)后，計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)又恢復(fù)到早期的比較簡(jiǎn)單的情況B、 為實(shí)現(xiàn)兼容，新設(shè)計(jì)的RISC事從原來(lái)的CISC系統(tǒng)的指令系統(tǒng)中挑選一部分實(shí)現(xiàn)的C、 RISC的主要目標(biāo)是減少指令數(shù)D、 RISC設(shè)有乘、除法指令和浮點(diǎn)運(yùn)算指令19、 安騰處理機(jī)的典型指令格式為_(kāi)位A、32位B、64位C、41位 D、48位20、 下列各項(xiàng)中，

7、不屬于安騰體系結(jié)構(gòu)基本特征的是_A、 超長(zhǎng)指令字B、顯示并行指令計(jì)算C、推斷執(zhí)行D、超線程21、 下面操作中應(yīng)該由特權(quán)指令完成的是_A、 設(shè)置定時(shí)器的初值B、從用戶模式切換到管理員模式C、開(kāi)定時(shí)器中斷D、關(guān)中斷二、分析題1、 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)。15 10 9 5 4 0OP目標(biāo)寄存器源寄存器2、 指令格式結(jié)構(gòu)如特所示，試分析指令格式及尋址方式特點(diǎn)。15 10 7 4 3 0OP -源寄存器變址寄存器 位移量（16位）3、 指令格式結(jié)構(gòu)如特所示，試分析指令格式及尋址方式特點(diǎn)。31 26 25 24 23 20 19 0OP X目標(biāo)寄存器20位地址4、 某機(jī)的16

8、位單子長(zhǎng)訪內(nèi)指令格式如下： 4 2 1 1 8OP M I X A其中，A為形式地址，補(bǔ)碼表示（其中一位為符號(hào)位）；I為直接/間接尋址方式：I=1為間接尋址，I=0為直接尋址方式；M為尋址模式：0為絕對(duì)尋址，1為基地尋址，2為相對(duì)尋址，3為立即尋址；X為變址尋址。設(shè)PC，Rz，Rb為別為指令計(jì)數(shù)器、變址寄存器，基地址寄存器，E為有效地址，試解答如下問(wèn)題：（1） 該指令格式能定義多少種不同的操作？立即尋址操作數(shù)的范圍是多少？（2） 在非間址情況下，寫出個(gè)計(jì)算有效地址的表達(dá)式（3） 設(shè)基值寄存器14為，在非變址直接基地址尋址時(shí)，確定存儲(chǔ)器可尋址的地址范圍。（4） 間接尋址是，尋址范圍是多少？5、

9、已知計(jì)算機(jī)指令字長(zhǎng)為16位，其雙操作數(shù)指令的格式如下：0 5 6 7 8 15OPRD其中OP為操作碼，R為通用寄存器地址，試說(shuō)明在下列各種情況下能訪問(wèn)的最大主存區(qū)為多少機(jī)器字？（1） D為直接操作數(shù)；（2） D為直接主存地址；（3） D為間接地址（一次間址）；（4） D為變址形式地址，假定變址寄存器為R1（字長(zhǎng)為16位）。6、 一種二地址RS型指令的結(jié)構(gòu)如下所示：6位 4位 1位 2位 16位OP-通用寄存器 I X位移量D其中I為間接尋址標(biāo)志位，X為尋址模式字段，D為位移量字段，通過(guò)I，X，的組合，可夠成下表所示的尋址方式：尋址方式I X有效地址E算法說(shuō)明（1）0 00 E=D（2）0 0

10、1 E=(PC)+DPC為程序計(jì)數(shù)器（3）0 10 E=(R2)+DR2為變址寄存器（4）0 11 E=(R3)（5）1 00 E=(D)（6）1 01 E=(PC)+D)（7）1 10 E=(R2)+D)（8）1 11 E=(R1)+D)R1為基址寄存器請(qǐng)寫出種尋址方式的名稱，并指出哪幾種訪問(wèn)存儲(chǔ)器速度較慢？、 給出下表中操作數(shù)尋址方式的有效地址E的算法序號(hào)尋址方式名稱有效地址E算法說(shuō)明（1）立即操作數(shù)在指令中（2）寄存器操作數(shù)在某寄存器內(nèi)，指令給出寄存器號(hào)（3）直接D為偏移量（4）基址B為基址寄存器（5）基址+偏移量（6）比例變址+偏移量I為變址寄存器，S為比例因子（1,2,4,8）（7）

11、基址+變址+偏移量（8）基址+比例變址+偏移量（9）相對(duì)為程序計(jì)數(shù)器或當(dāng)前指令指針寄存器、 某16位機(jī)器所使用的指令格式和尋址方式如下所示，該機(jī)有兩個(gè)20位基值寄存器，四個(gè)16位變址寄存器，十六個(gè)16位通用寄存器。指令便會(huì)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。 15 10 7 4 3 0目標(biāo)源MOV S，D 15 10 9 8 7 4 3 0OP基值源變址STA S，M 位移量 15 10 7 4 3 0OP-目標(biāo)LDA，M，D 20位地址問(wèn)：（1）處理機(jī)完成哪一種操作花的時(shí)間最短？ （2）處理機(jī)完成哪一種操作花的時(shí)間最長(zhǎng)？ （3）第種指令的執(zhí)行時(shí)間有時(shí)會(huì)等于第種指

12、令的執(zhí)行時(shí)間嗎？ （4）假設(shè)第、種指令的操作碼是：MOV=(A)H,STA=(1B)H，LDA=(3C)H下列情況下每個(gè)十六進(jìn)制指令字分別代表什么操作？(a)(F0F1)H(3CD2)H(b)(2856)H(c)(6FD6)H(d)(1C2)H上述指令中有沒(méi)有編碼不對(duì)的？如果有，應(yīng)如何改正才能使其成為處理機(jī)能執(zhí)行的合理指令？9、 有一存儲(chǔ)器堆棧。其棧底地址為300，且有a,b,c三個(gè)數(shù)據(jù)依次存放在堆棧中，a放在棧底。CPU中有一硬件堆棧指示器SP，且用通用寄存器 R1作為數(shù)據(jù)交換器。試畫出數(shù)據(jù)c出棧以前與出棧以后堆棧、SP與通用寄存器R1的狀態(tài)。10、 某單片機(jī)的指令格式如下所示 15 10

13、9 8 7 0操作碼XDD：位移量X：尋址特征位X=00：直接尋址X=01：用變址寄存器X1進(jìn)行變址；X=10：用變址寄存器X2進(jìn)行變址；X=11：相對(duì)尋址設(shè)（PC）=1234H，（X1）=0037H，（X2）=1122H(H代表十六進(jìn)制數(shù)），請(qǐng)確定下列指令的有效地址。（1）4420H（2）2244H（3）1322H（4）3521H（5）6723H11、 （1）選擇存執(zhí)方式時(shí)主要考慮哪些因素？（2） 在指令格式中指明尋址方式有哪幾種方法？三、設(shè)計(jì)題1、 假設(shè)某計(jì)算機(jī)的指令長(zhǎng)度為20位，具有雙操作數(shù)、單操作數(shù)和無(wú)操作數(shù)三類指令，每個(gè)操作數(shù)地址規(guī)定用6為表示。若操作碼字段固定為8為，現(xiàn)已設(shè)計(jì)出m條

14、雙操作數(shù)指令，n條無(wú)操作數(shù)指令。在此情況下，這臺(tái)計(jì)算機(jī)最多可以設(shè)計(jì)出啊多少條單操作數(shù)指令？2、 某單片機(jī)字長(zhǎng)為16位，主存容量為64K，采用單字長(zhǎng)單地址指令，共有64條指令。試采用直接、立即、變址、相對(duì)四種尋址方式設(shè)計(jì)指令格式。3、 一臺(tái)處理機(jī)具有如下指令字格式： 6位 2位 3位 3位 18位OPX源寄存器目標(biāo)寄存器地址其格式表明有8個(gè)通用寄存器（長(zhǎng)度16位），X制定尋址模式，主存最大容量為256K字。（1） 假設(shè)不用通用寄存器也能直接訪問(wèn)主存的每一個(gè)操作數(shù)，并假設(shè)操作碼或OP=6位，請(qǐng)問(wèn)地址碼域應(yīng)分配多少位？指令字長(zhǎng)度應(yīng)有多少位？（2） 假設(shè)時(shí)，制定的那個(gè)通用寄存器用作基值寄存器，請(qǐng)?zhí)岢鲆?/p>

15、個(gè)硬件設(shè)計(jì)規(guī)則，使得被指定的通用寄存器能訪問(wèn)主存空間中的每一個(gè)單元。、 某機(jī)字長(zhǎng)16位，主存容量64K，指令為單字長(zhǎng)指令，有50種操作碼，采用頁(yè)面尋址、間接、直接存址方式，CPU中有一個(gè)，。問(wèn)：（） 指令格式如何安排？（） 存儲(chǔ)器能劃分成多少個(gè)頁(yè)面？每頁(yè)多少單元？（） 能否增加其他尋址方式？、 機(jī)器字長(zhǎng)32位，主存容量為1，16個(gè)通用寄存器，共32條指令，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)雙地址指令格式，要求有立即數(shù)、直接、寄存器、寄存器間接、變址、相對(duì)六種尋址方式。、 在決定一臺(tái)計(jì)算機(jī)采用何種尋址方式時(shí)，總要做出各種各樣的權(quán)衡。在下列各種情況下，具體的考慮是什么？（1） 單級(jí)間接尋址方式作為一種方法提出來(lái)的時(shí)候，硬件變

16、址寄存器被認(rèn)為是一種成本很高的辦法。隨LSI電路的問(wèn)世，硬件成本大降。試問(wèn)，現(xiàn)在是不是使用變址寄存區(qū)更為可??？（2） 如果允許在同一條指令中同時(shí)指定間接尋址方式和立即尋址方式，請(qǐng)問(wèn)有效地址產(chǎn)生邏輯應(yīng)如何處理這種情況？（3） 已知一臺(tái)16位計(jì)算機(jī)配有16個(gè)通用寄存器。請(qǐng)問(wèn)，是否有一個(gè)簡(jiǎn)單的硬件設(shè)計(jì)規(guī)則，使我們可以指定這個(gè)通用寄存器的某些寄存器來(lái)進(jìn)行20為的存儲(chǔ)器尋址？參與這種尋址的通用寄存器該采用什么辦法區(qū)分出來(lái)？7、 一臺(tái)處理機(jī)具有如下指令字格式： 1位 3位XOP寄存器地址其中，每個(gè)指令字中專門分出3位來(lái)指明選用哪一個(gè)通用寄存器（12）位，最高位用來(lái)指明它所選的的那個(gè)通用寄存器將用作變址寄存器（X=1時(shí)），主存容量最大為16384字。（1） 假如我們不用通用寄存器也能直接訪問(wèn)主存中的每一個(gè)操作數(shù)，同時(shí)假設(shè)有用的操作碼位數(shù)至少有7位，試問(wèn)：在此情況下，“地址”碼域應(yīng)分配多少位？“OP”碼域應(yīng)分配多少位？指令字應(yīng)有多少位？（2） 假設(shè)條件位X=0，且指令中也指明要使用某個(gè)通用寄存器，此種情況表明制定的那個(gè)通用寄存器將用作基值寄存器