发布时间 : 星期日 文章计算机组成原理_教材习题解答_(1)更新完毕开始阅读00ffbbec2ec58bd63186bceb19e8b8f67c1cef91
第3章
１ ．指令长度和机器字长有什么关系？ 半字长指令、单字长指令、双字长指令分别表 示什么意思？
解：指令长度与机器字长没有固定的关系，指令长度可以等于机器字长，也可以大于 或小于机器字长。通常，把指令长度等于机器字长的指令称为单字长指令；指令长度等于 半个机器字长的指令称为半字长指令；指令长度等于两个机器字长的指令称为双字长 指令。
２ ．零地址指令的操作数来自哪里？ 一地址指令中，另一个操作数的地址通常可采用 什么寻址方式获得？ 各举一例说明。
解：双操作数的零地址指令的操作数来自堆栈的栈顶和次栈顶。双操作数的一地址 指令的另一个操作数通常可采用隐含寻址方式获得，即将另一操作数预先存放在累加器 中。例如，前述零地址和一地址的加法指令。
３ ．某机为定长指令字结构，指令长度１６ 位；每个操作数的地址码长６ 位，指令分为 无操作数、单操作数和双操作数三类。若双操作数指令已有K 种，无操作数指令已有L
5
种，问单操作数指令最多可能有多少种？ 上述三类指令各自允许的最大指令条数是多少？ 指令系统
6 5 解： X ＝ （２４ － K） × ２６ － jL ２６ k
双操作数指令的最大指令数：２４ － １ 。
单操作数指令的最大指令数：１５ × ２６ － １ （假设双操作数指令仅１ 条，为无操作数指
令留出１ 个扩展窗口） 。 无操作数指令的最大指令数：２１６ － ２１２ － ２６ 。其中２１２ 为表示某条二地址指令占用的
编码数，２６ 为表示某条单地址指令占用的编码数。此时双操作数和单操作数指令各仅有 １ 条。
４ ．设某机为定长指令字结构，指令长度１２ 位，每个地址码占３ 位，试提出一种分配 方案，使该指令系统包含：４ 条三地址指令，８ 条二地址指令，１８０ 条单地址指令。 解：４ 条三地址指令 ０００ XXX YYY ZZZ …
０１１ XXX YYY ZZZ ８ 条二地址指令 １００ ０００ XXX YYY …
１００ １１１ XXX YYY １８０ 条单地址指令 １０１ ０００ ０００ XXX …
１１１ １１０ ０１１ XXX
５ ．指令格式同上题，能否构成：
6
三地址指令４ 条，单地址指令２５５ 条，零地址指令６４ 条？ 为什么？ 解：三地址指令４ 条 ０００ XXX YYY ZZZ …
０１１ XXX YYY ZZZ
单地址指令２５５ 条 １００ ０００ ０００ XXX …
１１１ １１１ １１０ YYY
只能再扩展出零地址指令８ 条，所以不能构成这样的指令系统。
６ ．指令中地址码的位数与直接访问的主存容量和最小寻址单位有什么关系？
6 6 解：主存容量越大，所需的地址码位数就越长。对于相同容量来说，最小寻址单位越 小，地址码的位数就越长。
１１ ．设某机字长３２ 位，CPU 有３２ 个３２ 位的通用寄存器，设计一个能容纳６４ 种操作
的单字长指令系统。
（１） 如果是存储器间接寻址方式的寄存器－ 存储器型指令，能直接寻址的最大主存 空间是多少？
（２） 如果采用通用寄存器作为基址寄存器，能直接寻址的最大主存空间又是多少？ 解：因为计算机中共有６４ 条指令，所以操作码占６ 位；３２ 个通用寄存器，寄存器编号
占５ 位；其余部分为地址码或标志位。
（１） 如果是存储器间接寻址方式的寄存器－ 存储器型指令，操作码６ 位，寄存器编号 ５ 位，间址标志１ 位，地址码２０ 位，直接寻址的最大主存空间是２２０ 字。
（２） 如果采用通用寄存器作为基址寄存器，EA ＝ （Rb ） ＋ A ，能直接寻址的最大主
7
存
空间是２３２ 字。
１２ ．已知某小型机字长为１６ 位，其双操作数指令的格式如下：
０ ５ ６ ７ ８ １５ OP R A
其中：OP 为操作码，R 为通用寄存器地址。试说明下列各种情况下能访问的最大主存区 域有多少机器字？ （１） A 为立即数。
（２） A 为直接主存单元地址。
（３） A 为间接地址（非多重间址） 。
（４） A 为变址寻址的形式地址，假定变址寄存器为R１ （字长为１６ 位） 。 解：（１） １ 个机器字。 （２） ２５６ 个机器字。 （３） ６５５３６ 个机器字。 （４） ６５５３６ 个机器字。
14. 假定某机的指令格式如下：
11 10 9 8 7 6 5 0
其中：
Bit11=1：间接寻址； Bit8 =1：变址寄存器I1寻址； Bit7 =1：变址寄存器I2寻址；
@ OP I1 I2 Z/C A 8