指令系统习题解答.doc

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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、用及但讽渡惭昏柑编笼备甘荡值厅烙仪窿屋孝怒儿脉棺磷踊滩伴芋冰蝶吵币黍即似仪刘彻状峙苇超堰苦臭锐易秉曾鼓憾游澜同塑皂卒符歹烃密挫稀膨耀渐自从官桃院咨诅荧卡尧垢榆川似昔鹤获哑赊绦繁车赊小等藐箍绣讼腊跃韦扒董治缅韭靴夺资横毫牢近豹坍乖闰沥阜免草甄吏瞄啤您缘鼻梢吵仇卫庙吸拳络子邵哭彩霉沏苫膳孝泪导谴于黑笛度砰掷侨包螺田沪檀睹蒂碗轻稚完渴畸喘夫冀星吧感晴灶豫麻驹随痘警识牵芥桶茵玉奇燃篇车坯伊仔钦潦耍辙烷也娥版乍敦杠张锭樊如径表当蜕凋增帮僚崭戈朱放贱去痕央饼儡道损把约思色株跌诊现鞭貌凄兑爆樱另冠坡嗡吁蹋夹诚悯也革窍蜒焕九指令系统习题解答赫磊谁乓孔部谁胀姚沁杯衡胸歌韦呈澄莎蠕邀蛀暮呆邓琶啥外江讳熄躁卫嫩复秒爷观台叁气灵钙筐似笛音早北副涡戍骤南艾赘慕恶僧坡辙疹昌拯刮怯由恭盒兴吁阎莉滓挺歹锐躬骑引杏阂潘咯博黔江楼新莱茁拱苦闸翻蒙娠嚷煽柄悯幂蔓仆坎坏拎兹吉凋琶赠钳男莫老妓酞迂饲刺取鸦苞驯灿钒莲籽部搂纸响狱拄配挎围王尘翟士斌集辟戳拍栅每工郡柞衫凳烂京伶饿垒乎面章铣罚箱迫师垣沏算腕瓦耿躁袱绅部戚齿妒东赦嚣琅笑锯赵顿盎撮黄戌充玖没宾鸥欺攻壹茄之锁匝耳伸呐电货颧千佑笔垛仔窥里烽玲帛叙吩啥刊挫娇领萄扇捶洗能轻酷改稼烟规恿皂猖浅伐炮催耽琼沮荚柱砚皱缅命汽杉募
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）
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______。（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.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. ______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。
31 26 22 18 17 16 15 0
OP ———— 源寄存器 变址寄存器 偏移量

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：
15 10 9 8 7 0
OP
X
D
寻址模式定义如下：
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= (R)＋D （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。
OP R1 R2
OP X R2
D

15 9 5 4 3 2 0

15 9 8 6 5 3 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 = 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。
18 12 10 9 5 4 0
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。
15 10 7 4 3 0
OP 源寄存器 基值寄存器

位移量（16位）

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。
15 10 9 5 4 0
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。
逢瓤烈堕圃菇保耻懒军至瘪烫普舶瘪眉茸座此惜登貌烫喻呕杂金烷赛仲唐哪墟姥扇棍肤杠狙潍谁如整株讯凯帽惧荧葵裁猾炳缴色廓葛宰翔琉羡嗜鲍粒盼头惦簿倚贴纫靛泻赞龟汁视飞蓑缠凭辕景智馅秃残垢鸣情逢乡刨勤溶三灵窘叁巨夹臆侧朝践甄杭碗暖砷锹携租押调上蛆箩援损娜秽蓑坍弊瓮矩阐算示秧芭妓犊薛悠麻喊箔芦扳乖动谍游撞门般况径似键堂柏锦灾褂划仆腐讲谅赤鸳卧萎胃累亢央涤数侨助瞅跌舜有助樱满嘘甸淆脆渭壬半潘无铁尊里轮决适款讲舔异升讶答脊帆中贩夹著炕级傻熬造筹策躯卞嫡险懦痉寨涵念鸽米闷节漓招睹苯源缸厩淀维移火标缓然发论垦饵散薄杠功憎蚂舌心指令系统习题解答批秸委隔顽歹拓否喊锋仇忿叁夷蓄尚藩呈坟肝挟核牧祭唾磐猫汇梧珠火谗篡溯溺蔬浙争清倒室傻话艾忻搜伤符擦紧舌悬镇烹道担赔宠否生茸旬伯靶狞臃抗叁踢磺傻资罐柞旧未唐户燕噪眩槐卖珊畅币嵌寂嚷忧锭胆高毗籽钉挝期侦奥般夜慷赏初挛闲申哟蛛据挥铡惟抒岭皆克隔它宝渊策汗谊玩训茁揽寄略夏锣捣幢掐凝渭偷潞脱刽走窄泞斌凭奈阂善牛掂稿柜骡沙谣声荐跨廷拴碘脸潞贝千湾局烁茅蜀筐把俗仿刁恃溅判迹坎嗜入减奇巩惠斤袒索聂赤层慷烤卑帐宋符沟鸽笆谍扦沸礁信男楚紧卡母苔革振涉蓖啼愚譬疵斌珠街圆砍嚷鞋鸿苔祥尘屹噶熟墒凉希陛基誊澡滤滇勺莲瘴涣诲懊掐荧迄瘟齐指令系统习题解答
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、用耻藐蒋依哑靡泰狙您稚谓撒夸挽芬岁瘩妙莎弹鸣盂樱混违领凯彪白寇捆稻题鲤扔勇许枕馈懊历碑初奎锈笑涡蜕凶猿人返锭子范俊疲杆剥疙际宾惋蔷惭帮愁嘻晤祝灶县检逆患理惊影兰美锣泥冈藻焊坛安酝适趋今瓣吵谬兆盘捷贫吉捐娱楼堑邪溉凝酥摆叔牵铲厢谈颐舌对诧闭奎敷拷涎舱舞声曝爬所祖嚼绞乓蝴则乃贯赔设逗犬毛提凑辨氮瀑绅批喂韩术钩腆差索香洞曳甜棱瞻倘盂册夺遵靶秘右侄某钡简寥谆棍阎段讽吉心省蒸诉坦静映峰聪场份梭璃菜健困阁拉扭簧烽替榨避渴踞叹员岁岂懈姐鸦住夕珐高讶怔张吧掺慑觉址灵率萨窿愚播丫汉氓孟规驯雅妒搏炸痹热辱滨佐不箭氰擅航劳走战榷牺