第四次作业 指令系统 设计算机A有60条指令,指令操作码6位固定长度
2008年6月笔试试卷附答案
计算机考题及答案2008-6-28 （IT鱼出品）第一部分：操作系统（15项，每项1.6分，共24分）一、当计算机系统硬件发生故障或更换设备时，为了避免系统以外崩溃，应采用windows的启动方式是 1 。
1. A．普通方式 B．安全模式 C．命令提示方式 D．登陆方式二、在搜索文件或文件夹时，若用户输入文件名“*.*”，则将搜索 2 。
在windows的文件夹中可以存放 3。
2. A．所有含有“.”的文件B．所有扩展名中含有“*”的文件C．所有文件 D．只是“*.*”这个文件而已3. A．仅文件 B．文件、文件夹 C．窗口 D．对话框三、关于windows的说法，正确的是 4 。
图标是windows的一个重要概念，它代表windows的一个对象，它可以指 5 。
4.A．windows是迄今为止使用最广泛的应用软件B．使用windows时，必须要有MS-DOS的支持C．windows是一种图形用户界面的操作系统D．以上说法都不正确5. A．文档或文件夹 B．应用程序 C．设备或其他的计算机 D．以上都正确四、在windows中选取某一菜单后，若菜单项后面带有省略号，说明 6 。
在windows 中，不能用来删除某一文件夹的操作是 7 。
6. A．选择该项后将弹出对话框 B．该菜单项已被删除C．该菜单当前不能使用 D．该菜单项正被使用7.A．用鼠标选中文件夹，在键盘上按DEL键，直接执行删除操作B．用鼠标右键单击该文件夹，打开快捷菜单，然后选择“删除”命令C．用鼠标左键双击该文件夹，直接执行删除操作D．用鼠标选中文件夹，在文件菜单中选择“删除”命令五、在windows中，“任务栏”最基本的作用是 8 ；在桌面的任务栏“属性”对话框中不能进行 9 设置。
8. A．显示系统的“开始”菜单 B．显示当前活动窗口C．显示系统正在执行的任务 D．实现窗口之间的切换9． A．清除“文档”菜单中的内容 B．设置任务栏的显示方式：总在前面或隐藏C．在“开始”菜单中添加或删除某些项目 D．安装某些应用程序六、在，“回收站”是 10 。
第五章CPU试题
2021/7/14
(2)对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如下图所示 。其中微地址寄存器对应下地址字段，P字段即为判别测 试字段，控制字段即为微命令字段，后两部分组成微指令 寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器OP码，和各 状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1 ），其输出修改地址寄存器的适当位数，从而实现微程序 的分支转移。
DRo,G,IRi
R1→DR R0→AR DR→M
R1o,G,DRi R0o,G,ARi W(写信号)
图3 MOV (R0),R1的操作流程图
PC→AR PC+1→PC
M→DR DR→IR
PCo,G,ARi +1 R(读信号)
DRo,G,IRi
R1→AR M→DR
R1o,G,ARi R
R0→AR DR→M
DR1
RD1 WR1
D↔B2
AR2
B2→AR2
DR2
B1↔DR2
解：
A→AR1 B→AR2
A→B1,B1→AR1 B→B2,B2→AR2
MM→DR1 RD1 MM→DR2 RD2
DR1→X
DR1→B1,B1→X
X+B2→DR1 DR1→B1,B1→X
DR1→MM WR1
图2 ADD (A),(B)的执行流程图
(1)标明图4中的四个寄存器的名称。 (2)简述取指令的数据通路。 (3)简述完成指令LDA X的数据通路（X为内存
地址，LDA功能为(X)→(AC)）。 (4)简述完成指令ADD Y的数据通路（Y为内
存地址，ADD功能为(AC)+(Y)→(AC)）。 (5)简述完成指令STA Z的数据通路（Z为内存
(3)指令LDA X的数据通路： X→MAR→MM→MDR→ALU→AC
计算机组成原理(白中英)本科生试题库整理附答案.
一、选择题1从器件角度看，计算机经历了五代变化。
但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（B）计算机。
A 并行B 冯·诺依曼C 智能D 串行2某机字长32位，其中1位表示符号位。
若用定点整数表示，则最小负整数为（A）。
A -(231-1)B -(230-1)C -(231+1)D -(230+1)3以下有关运算器的描述，（ C ）是正确的。
A 只做加法运算B 只做算术运算C 算术运算与逻辑运算D 只做逻辑运算4 EEPROM是指（D ）A 读写存储器B 只读存储器C 闪速存储器D 电擦除可编程只读存储器5常用的虚拟存储系统由（B ）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A cache-主存B 主存-辅存C cache-辅存D 通用寄存器-cache6 RISC访内指令中，操作数的物理位置一般安排在（D ）A 栈顶和次栈顶B 两个主存单元C 一个主存单元和一个通用寄存器D 两个通用寄存器7当前的CPU由（B ）组成。
A 控制器B 控制器、运算器、cacheC 运算器、主存D 控制器、ALU、主存8流水CPU是由一系列叫做“段”的处理部件组成。
和具备m个并行部件的CPU相比，一个m段流水CPU的吞吐能力是（A ）。
A 具备同等水平B 不具备同等水平C 小于前者D 大于前者9在集中式总线仲裁中，（A ）方式响应时间最快。
A 独立请求B 计数器定时查询C 菊花链D 分布式仲裁10 CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（C ）。
A 地址寄存器B 指令计数器C 程序计数器D 指令寄存器11从信息流的传输速度来看，（A ）系统工作效率最低。
A 单总线B 双总线C 三总线D 多总线12单级中断系统中，CPU一旦响应中断，立即关闭（C ）标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。
A 中断允许B 中断请求C 中断屏蔽D DMA请求13下面操作中应该由特权指令完成的是（B ）。
计算机组成原理-白中英-单元练习三
练习单元三一、单项选择题1. 计算机系统中，仅由硬件设计人员使用的指令是（）。
A. 机器指令B. 宏指令C. 微指令D. 特权指令2. 指令系统中采用不同的寻址方式的主要目的是（）。
A. 增加内存的容量B. 缩短指令长度，扩大寻址范围C. 提高访问内存的速度D. 简化指令译码电路3. 指令操作所需的数据不会来自（）。
A. 寄存器B. 指令本身C. 主存中D. 控制存储器4．在相对寻址方式中，若指令中地址码为X，则操作数的地址为（）。
A. XB. （PC）+XC. X+段基址D. 变址寄存器+X5. 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，另一个操作数常采用的寻址方式是（）。
A. 相对寻址方式B. 立即寻址方式C. 隐含寻址方式D. 间接寻址方式6. 在指令的地址字段中直接指出操作数本身的寻址方式称为（）。
A. 隐含地址B. 立即寻址C. 寄存器寻址D. 直接寻址7. 支持实现程序浮动的寻址方式称为（）。
A. 变址寻址B. 相对寻址C. 间接寻址D. 寄存器间接寻址8. 设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，变址寻址方式的有效地址可表示为（）。
A. EA=（X）+DB. EA=（X）+（D）C. EA=（（X）+D）D. EA=（（X）+（D））9. 下列说法中不正确的是（）。
A. 变址寻址时，有效数据存放在主存中B. 堆栈是先进后出的随机存储器C. 堆栈指针SP的内容表示当前堆栈内所存储的数据的个数D. 内存中指令的寻址和数据的寻址是交替进行的10. 在零地址指令格式中，下面论述正确的是（）。
A. 只能有一个操作数，它由地址码提供B. 一定有两个操作数，另一个是隐含的C. 可能有一个操作数，也可能有两个操作数D. 如果有两个操作数，另一个操作数一定在堆栈中11. 以下论述正确的是（）。
A. 二地址指令中，目的操作数的地址就是存操作结果的地址B. 二地址指令中，目的操作数一定在源操作数后面C. 由于三地址指令使用灵活，所以广泛地使用在各类型计算机的指令中D. 指令的地址码字段存放的一定是操作数地址12. 堆栈常用于（）。
计算机组织与结构复习参考题
计算机组织与结构复习参考题计算机组织与结构复习参考题1⼀、选择题1.中央处理器（CPU）是指___。
A．运算器B．控制器C．运算器和控制器D．运算器、控制器和主存储器2.假定对字符码ll00101做偶校验，没有数据错误，来⽤做偶校验的字符码是___。
A．ll001011 B．1ll00101 C．0ll00101 D．ll00l0l03.补码运算的特点是符号位___。
A．与数值位分别进⾏运算B．与数值位⼀起参与运算C．要舍去D．表⽰溢出4.EPROM是指______。
A.只读存储器B.读写存储器C.闪速存储器D.光擦除可编程只读存储器5.常⽤的虚拟存储系统由______两级存储器组成，其中辅存是⼤容量的磁表⾯存储器。
A.cache—主存B.主存—辅存C.cache—辅存D.通⽤寄存器—主存6.关于浮点数加、减法，以下论述正确的是___。
A．对阶时较⼩的数进⾏左移B．对阶时较⼩的数进⾏右移C．对阶时⼤阶向⼩阶对齐左移D．对阶时⼩阶向⼤阶对齐右移7.假设寄存器R中的数值为200，主存地址为200和300的地址单元中存放的内容分别是300和400，则什么⽅式下访问到的操作数为200 。
A. 直接寻址200B. 寄存器间接寻址(R)C. 存储器间接寻址(200)D. 寄存器寻址R8.有关逻辑左移中，说法正确的是___ 。
A．数据左移1位，最低位⽤0补充B．数据左移1位，最低位⽤1补充C．数据左移1位，最⾼位⽤原最低位补充D．数据左移1位，最⾼位⽤原最⾼位补充9.某计算机字长16位，它的存贮容量是64KB，若按字编址，那么它的寻址范围是______A. 0～64KB. 0～64KBC. 0～32KD. 0～32kB10.为确定下⼀条微指令的地址，通常采⽤断定⽅式，其基本思想是______。
A.⽤程序计数器PC来产⽣后继微指令地址B.⽤微程序计数器µPC来产⽣后继微指令地址C.通过微指令顺序控制字段由设计者指定或由设计者指定的判别字段控制产⽣后继微指令地址D.通过指令中指定⼀个专门字段来控制产⽣后继微指令地址11.在流⽔机器中，控制相关是指___。
计算机学科专业基础综合组成原理-指令系统(三)
计算机学科专业基础综合组成原理-指令系统(三)(总分：151.00，做题时间：90分钟)一、{{B}}单项选择题{{/B}}(总题数：29，分数：58.00)1.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是______。
∙ A.可降低编程难度∙ B.可降低指令的译码难度∙ C.缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性∙ D.以上均不正确（分数：2.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 首先A和B错得比较离谱，既然采用了更多不同的寻址方式，是要付出一定代价的，怎么可能反而降低编程难度和指令的译码难度。
首先，有些寻址方式方式确实可以缩短指令字长，如寄存器寻址；有些可以扩大寻址空间，如基址寻址、间接寻址；不同的程序可采用不同的寻址方式来实现，故提高了编程的灵活性。
2.在CPU执行指令的过程中，指令的地址由______给出，操作数的地址由指令的地址码字段给出。
∙ A.程序计数器(PC)∙ B.操作系统∙ C.指令的操作码字段∙ D.指令的地址码字段（分数：2.00）A. √B.C.D.解析：[解析] 指令的地址由PC给出。
操作数的地址由指令的地址码字段给出，指令的操作码字段是判断指令的操作类型，即做什么。
3.下述关于零地址指令的说法中，正确的是______。
∙ A.零地址指令是不需要操作数的指令∙ B.零地址指令需要有操作数，其操作数通过隐含寻址得到∙ C.有的零地址指令不需要操作数，有的零地址指令需要并使用隐含寻址得到操作数∙ D.以上说法都不正确（分数：2.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 在知识点讲解中详细讲到，有些零地址指令是不需要操作数的，如停机指令；有些零地址指令需要操作数，其操作数通过隐含寻址得到，即其操作数来自于栈顶和次栈顶(这个会考查选择题)。
4.零地址双操作数指令不需要指出操作数地址，这是因为______。
∙ A.操作数已在数据缓冲寄存器中∙ B.操作数隐含在累加器中∙ C.操作数地址隐含在堆栈指针中∙ D.利用上一条指令的运算结果进行操作（分数：2.00）A.B.C. √D.解析：[解析] 零地址运算指令在指令格式中不给出操作数的地址，它的操作数来自栈顶和次栈顶。
计算机组成与系统作业
第1章计算机系统概述作业1、什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构。
2、什么是主机？什么是CPU？什么是存储器？简述它们的功能。
3、计算机的硬件指标有哪些？4、解释英文缩写的含义：MIPS、CPI、FLOPS。
5、什么是机器字长、指令字长、存储字长？第3章系统总线1、解释下列概念（1）总线（2）系统总线（3）通信总线（4）总线主设备（5）总线从设备（6）总线仲裁2、什么是总线通信控制？为什么需要总线通信控制？3、什么是总线标准？为什么要制定总线标准？4、在高档PC机中，流行使用三总线(系统总线、PCI总线、ISA总线)结构。
说明这三种总线的连接关系，并举例说明每组总线上所连接的部件。
5、某总线在一个总线周期中可并行传送8个字节数据。
假设一个总线周期等于一个时钟周期，总线的时钟周期频率为66MHz，求总线的带宽。
第4章存储器1、试比较主存、辅存、缓存、控存、虚存。
2、试比较RAM和ROM。
3、试比较静态RAM和动态RAM。
4、名词解释：存取周期、存取时间、存储容量。
5、什么是存储密度？什么是数据传输率？6、存储器的主要功能有哪些？如何衡量存储器的性能？为什么要把存储系统分成若干不同的层次？主要有哪些层次？每层由什么存储介质实现？7、什么是刷新？刷新有几种方式？简要说明之。
8、简述主存的读/写过程。
9、提高存储器的速度可采取哪些措施？简要说明之。
10、设有16个固定磁头的磁盘，每磁道存储容量为62500B，磁盘驱动器转速为2400rpm，试求最大数据传输率。
11、什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理？12、试比较Cache管理中各种地址映像的方法。
13、在Cache管理中，当新的主存块需要调入Cache时，有几种替换算法？各有何特点？哪种算法平均命中率高？14、设CPU共有16根地址线、8根数据线，并用MREQ作为访存控制信号(低电平有效)，用WR作为读/写控制信号(高电平为读，低电平为写)。
计算机组成原理期末分章节习题
一.选择题1.完整的计算机系统应包括( )。
A. 运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C. 主机和实用程序D.配套的硬件设备和软件设备2. 计算机问世至今，不管怎样更新，依然保持“存储程序”的概念，最早提出这种概念的是______。
A. 帕斯卡B. 巴贝奇C. 冯·诺依曼D. 贝尔答案: 1. D 2. C二. 填空题1. 计算机的主机由______、______和内存等部件组成。
2. 在计算机传统的术语中，将运算器和______合在一起称为CPU，而将CPU和______合在一起称为主机。
3. 计算机软件一般分为______和______两大类。
4.计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构。
它通常由__________、__________、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成。
每一级上都能进行程序设计。
5. 存储______并按________顺序执行，这是冯·诺依曼型计算机的工作原理。
答案：1. 运算器控制器2．控制器存储器3．系统软件应用软件4．微程序级一般机器级5．程序地址三. 名词解释1. 透明计算机的某些特征用户可以不关心，则这些特征对用户是透明的。
2. ALU算术逻辑运算器3. 总线是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通道四. 简答题1. 计算机中采用什么计数制，为什么？计算机中所有信息是以二进制方式表示的。
原因是物理器件性能决定的，因为半导体、磁性、光电等器件都只有2种稳定状态。
目前还没有超过2种稳定状态的器件。
2. 计算机系统的层次结构可分为哪几级?计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。
一、选择题1.运算器的核心部分是______。
A. 数据总线B. 多路开关C. 算术逻辑运算单元D. 累加寄存器2.设字长32位，使用IEEE格式，则阶码采用( )表示。
第四章指令系统习题参考答案
1．ASCll码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理？为什么？解：指令字长设计为12位不是很合理。
主存单元字长为32位，一个存储单元可存放4个ASCII 码，余下4位可作为ASCII码的校验位（每个ASCII码带一位校验位），这样设计还是合理的。
但是，设计指令字长为12 位就不合理了，12位的指令码存放在字长32位的主存单元中，造成19位不能用而浪费了存储空间。
2.假设某计算机指令长度为20位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，每个操作数地址规定用6位表示。
问：若操作码字段固定为8位，现已设计出m条双操作数指令，n条无操作数指令，在此情况下，这台计算机最多可以设计出多少条单操作数指令？解：这台计算机最多可以设计出256-m-n条单操作数指令3．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 单字长二地址指令；② 操作码OP可指定=64条指令；③ RR型指令，两个操作数均在寄存器中，源和目标都是通用寄存器（可分别指定16个寄存器之一）；④ 这种指令格式常用于算术逻辑类指令。
4．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 双字长二地址指令；② 操作码OP可指定=64条指令；③ RS型指令，两个操作数一个在寄存器中（16个寄存器之一），另一个在存储器中；④ 有效地址通过变址求得：E=（变址寄存器）± D，变址寄存器可有16个。
5．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 单字长二地址指令；② 操作码OP可指定=16条指令；③ 有8个通用寄存器，支持8种寻址方式；④ 可以是RR型指令、SS型指令、RS型指令、6．一种单地址指令格式如下所示，其中I为间接特征，X为寻址模式，D为形式地址。
I，X，D 组成该指令的操作数有效地址E。
计算机组成原理-指令系统
1 2
早期计算机的指令系统
以简单指令为主，操作码短，地址码少，寻址方 式简单。
现代计算机的指令系统
以复杂指令为主，操作码长，地址码多，寻址方 式多样化。
3
未来计算机的指令系统
随着技术的发展，指令系统将更加智能化、自动 化和个性化。
02
指令的格式与寻址方式
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
指令的格式
操作码字段
表示指令的操作类型，如加、减、乘、除等。
提高指令执行速度
优化操作码与地址码的设计，可以减少指令的解码 时间，从而提高指令的执行速度。
支持更多的操作和寻址方 式
通过扩展操作码和优化地址码的设计，可以 支持更多的操作和寻址方式，从而增强指令 系统的功能和灵活性。
04
指令系统的功能与性能分析
指令系统的功能分析
指令集架构
定义了计算机的基本操作和功能，包括数据类型、 操作码、寻址方式等。
指令执行单元
指令执行单元是计算机硬件的核心组件之一，负责执行解码后的指令。它包括算术逻辑单元 （ALU）、控制单元（CU）和寄存器文件等组件。
指令系统的软件实现技术
汇编语言
汇编语言是一种低级语言，与机器语言相对应。它使用助记符表示指令，方便程序员编写底层程 序。汇编语言编译器将汇编语言程序转换成机器语言程序。
能技术的发展，指令系统将更加注重智能优化能力，以提高程序的执行
效率和准确性。
06
指令系统实例分析
x86指令系统实例
指令集特点
x86指令系统是复杂指令集计算机（CISC）的代表，指令数量庞大， 寻址方式多样，支持多种数据类型和操作。
指令格式
x86指令格式多样，包括单字节、双字节和多字节指令，以及可变 长度的指令。
计算机结构原理试题
计算机结构原理试题第⼀章计算机系统概论例题精选1．冯.诺依曼型计算机中指令和数据均以⼆进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是（C）。
A.指令操作码的译码结果B.指令和数据的寻址⽅式C.指令周期的不同阶段D.指令和数据所在的存储单元2.下列选项中，能缩短程序执⾏时间的措施是（D）。
I提⾼CPU时钟频率，II优化数据通路结构，III对程序进⾏编译优化A.仅I和IIB.仅I和IIIC.仅II和IIID.I，II，III3.什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构。
计算机系统包括硬件和软件。
从计算机层次结构来看，它通常有五个以上的层次，在每⼀层次（级）上都能进⾏程序设计。
由下⾄上排序为：第⼀级微程序机器级，微指令由硬件直接执⾏；第⼆级传统机器级，⽤微程序解释机器指令；第三级操作系统级，⼀般⽤机器语⾔程序解释作业控制语句；第四级汇编语⾔机器级，这⼀级由汇编程序⽀持和执⾏；第五级⾼级语⾔机器级，采⽤⾼级语⾔，由各种⾼级语⾔编译程序⽀持和执⾏。
此外，还可以有第六级应⽤语⾔机器级，采⽤各种⾯向问题的应⽤语⾔。
4.设主存储器容量为64K 32位，并且指令字长、存储字长、机器字长三者相等。
写出MAR、MDR、IR、ACC、MQ、X的位数。
由主存容量为64K×32位，可得共需要数据线32根，存储字长为32位；由于MDR的位数与存储字长相等，故MDR为32位；由于MAR的位数对应存储单元的个数，且216=64K，故MAR为16位，地址线16根。
因指令字长=机器字长=存储字长（32位），则IR、ACC、MQ、X均为32位。
试题精选1.以晶体管为主要元件的计算机属于计算机发展史上的哪⼀代？BA.第⼀代B.第⼆代C.第三代D.第四代2.下列（B）是冯.诺依曼机⼯作⽅式的基本特点。
A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执⾏指令C.堆栈操作D.存储器按内容选择地址3.完整的计算机系统应该包括（D）。
A.运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和应⽤程序D.配套的硬件设备和软件系统4.CPU存取速度的⽐较，下列哪个是正确的（C）。
计算机组成原理答案
且流程图中突出寻址过程的实现 。
ADD *-5指令信息流程图如下：
取指令（可省）
A
EA MAR ，读
寻址计算：
EA= (PC)-5
=4000H+FFFBH
= 3FFBH
A
M (EA) MDR
(ACC)+ (MDR) ACC
第十四页 ，共十五页。
19 . 某CPU内有32个32位的通用寄存器 ， 设计一种能容纳64种操作的指令 系统 。假设指令字长等于机器字长 ，试回答：
（2） 如果采用通用寄存器作基址寄存器 ，则上述“寄存器—存储器 ”型 指令的指令格式有何特点？ 画出指令格式并指出这类指令可访问多大的存储空 间？
寄存器间接寻址 、直接寻址 、基址寻址 、变址寻址 、相对寻址 。
3） 包括取指在内共访存四次的指令有：
二重间址的一地址指令； 一重间址的二地址指令 ， 当另一操作数采用直接 、基址 、变址 、相 对 、寄存器间接寻址时。
第十二页 ，共十五页。
19 . 某CPU内有32个32位的通用寄存器 ， 设计一种能容纳64种操作的指令 系统 。假设指令字长等于机器字长 ，试回答：
此指令格式的设计有较大的发挥余地 ， 为简化设计 ，在此采用紧贴题意的答
题方式 ， 即只按题意要求的因素设计 ， 不考虑扩展因素 。
第十三页 ，共十五页。
19 . 某CPU内有32个32位的通用寄存器 ， 设计一种能容纳64种操作的指令系 统 。假设指令字长等于机器字长 ， 试回答：
（ 2） 如果采用通用寄存器作基址寄存器 ， 则上述“寄存器—存储器 ”型指令 的指令格式有何特点？ 画出指令格式并指出这类指令可访问多大的存储空间？
计算机组成原理复习题及答案
一、填空、选择或判断1.多核处理机是空间并行计算机，它有___多__个CPU。
2.计算机的发展大致经历了五代变化，其中第四代是1972-1990 年的_大规模和超大规模集成电路______计算机为代表。
3.计算机从第三代起，与IC电路集成度技术的发展密切相关。
描述这种关系的是_摩尔__定律。
4.1971年，英特尔公司开发出世界上第一片4位微处理器__Intel 4004_____。
首次将CPU的所有元件都放入同一块芯片之内。
5.1978年，英特尔公司开发的___Intel 8086_______是世界上第1片通用16位微处理器，可寻址存储器是_1MB______。
6.至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是__物理器件性能所致___。
7.冯。
诺依曼计算机工作方式的基本特点是__按地址访问并顺序执行指令_____。
8.20世纪50年代，为了发挥__硬件设备_____的效率，提出了_多道程序___技术，从而发展了操作系统，通过它对__硬软资源______进行管理和调度。
9.计算机硬件能直接执行的只有__机器语言_________ 。
10.完整的计算机系统应包括__配套的硬件设备和软件系统______。
11.计算机的硬件是有形的电子器件构成，它包括_运算器__、_控制器_、_存储器__、_适配器_、_系统总线__、__外部设备__。
12.当前的中央处理机包括__运算器_____、_控制器_____、__存储器_____。
13.计算机的软件通常分为__系统软件_______和___应用软件_____两大类。
14.用来管理计算机系统的资源并调度用户的作业程序的软件称为__操作系统_____，负责将_高级____-语言的源程序翻译成目标程序的软件称为___编译系统____。
15.计算机系统中的存储器分为__内存____和__外存______。
在CPU执行程序时，必须将指令存放在__内存______中。
计算机组成原理第四章指令系统[一]
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例如：Intel8086 中的立即寻址指令.
MOV Ax,2000H; 将立即数2000H存入累加器AX中
2.存储器直接寻址(Memory direct addressing):指令的地
4.1 指令格式
1.指令格式
操作码 地址码
• 操作码(Operation code):指明该指令执行 什么性质的操作,不同的指令有不同的操作 码.其位数反映了机器操作种类,即机器允许 的指令条数.
• 地址码:指明操作数所在的地址(Source operand reference),结果存放的地址(Result operand reference)以及下一条指令的地址 (Next instruction reference).
• 变长指令字结构：一个指令系统中,各种指令字 长度随功能而异.CISC采用变长指令字结构. 优点:使用灵活,充分利用指令的每一位,指令平均 长度短,码点冗余少,易于扩展; 缺点:指令格式不规整,取指令时需要多次访存,从 而导致不同指令的执行时间不同,硬件控制系统 复杂.
2.地址码结构
设计指令的地址码格式时需解决：
XXXX XXXX 0000 1 1 01 1110 1110 1110 1111 1111 1111 1111
YYYY YYYY YYYY YYYY 0000 0001 1111 0000 1110 1111 1111
ZZZZ ZZZZ ZZZZ ZZZZ ZZZZ ZZZZ ZZZZ ZZZZ
ZZZZ 0000 1111
指令格式为:
设Data为操作数
计算机组成原理
计算机组成原理——PPT复习课件的答案与解析一、填空题和选择题1.两个数7E5H和4D3H相加，得CB8 H。
2.用8421码表示的两个A和B分别为0011 1000和0010 0011，则A+B的结果为（十进制：61）。
3.若十进制数为12.5，则其八进制数为14.4。
4.下列校验码中，偶校验正确的有D 。
A. 110111B. 001011C. 010011D. 100111[解析]偶校验：1的个数为偶数5.不考！6.IEEE 754标准中的单精度浮点数格式表示一个数为96E00000H，则该数的值是：-1.110,0000,0000,0000,0000,0000*2-82[解析]单精度浮点数，即32位浮点数，IEEE754标准的格式：7.按照IEEE 754标准规定的32位浮点数4234C000H对应的十进制数是45.1875 。
8.设机器字长为32位，一个容量为16MB的存储器，CPU按字节寻址，其可寻址的单元数是16M 。
[解析]此题有迷惑性，注意：按字节(Byte)寻址，与机器字长无关！则：可寻址的单元数为16MB / 1B = 16M9. 某指令系统有60条指令，操作码采用固定长度二进制编码，最少需要用 6 位。
[解析]26>=6010.下列各种数制的数中，最小的数是 A 。
A. (1110)2B. (10101)BCDC. (52)8D. (233)1611. 一个8位无符号二进制数的表示范围是 0 ~ 28-1 。
12. 下列编码中， A 是合法的8421码。
A. 1001 1001 B. 1100 0001 C. 0111 1010 D. 1011 0101 [解析]合法8421码：0000 ~ 1001 ( 即：0 - 9 )13. 传送采用奇校验的ASCII 码，当收到的数据位为10101001时，可以断定 D 。
A.未出错B.出现偶数位错C.未出错或出现偶数位错D.出现奇数位错 [解析]① 奇校验：1的个数为奇数 ② 奇数位/偶数位 出错判断：[变动1位] 10101101 -> (error)变成题中的10101001 [变动3位] 10011011 -> (error)变成题中的10101001 因为变动了1,3,5,7奇数个位，所以断定 奇数位出错！14. 如果浮点数的尾数用补码表示，则下列 C 中的尾数是规格化数形式。
第3章 指令系统单元测试题
哈尔滨学院2014年秋季学期单元测试试卷课程名称：计算机组成原理单元名称：第三章指令系统一、填空题1、零地址运算指令的操作数来自。
2、根据操作数所在位置，指出其寻址方式：操作数在寄存器，称为3、寻址方式；操作数地址在寄存器中，称为寻址方式；操作数在指令中，称为寻址方式；操作数地址在指令中，称为寻址方式。
操作数的地址，为某一个寄存器中的内容与位移之和，则可以是、和寻址方式。
4、设字长和指令长度均为24位，若指令系统可完成108种操作，并且具有直接、间接（一次间址）、变址、基址、相对、立即6种寻址方式，则在保证最大范围内直接寻址的前提下，指令字中操作码占位，寻址特征位占位，可直接寻址的范围是，一次间址的范围是。
二、选择题1、执行一条一地址的加法指令共需要次访问主存（含取指令）。
A.1B.2C.3D.42、零地址的运算类指令在指令格式中不给出操作数地址，参加的两个操作数来自。
A.累加器和寄存器B.累加器和暂存器C.堆栈的栈顶和次栈顶单元 D.暂存器和堆栈的栈顶单元3、在关于一地址运算类指令的叙述中，正确的是。
A.仅有一个操作数，其地址由指令的地址码提供B. 可能有一个操作数，也可能有两个操作数C.一定有两个操作数，另一个是隐含的D.指令的地址码字段存放的一定是操作码4、一个计算机系统采用32位单字长指令，地址码为12位，如果定义了250条二地址指令，那么单地址指令的条数有。
A.4KB.8KC.16KD.24K5、某计算机存储按字（16位）编址，每取出一条指令后PC值自动+1，说明其指令长度是。
A.1个字节B.2个字节C.3个字节D.4个字节6、一条指令有128位，按字节编址，读取这条指令后，PC的值自动加。
A.1B.2C.4D.167、在寄存器间接寻址方式中，操作数应该在中A.寄存器B.堆栈栈顶C.累加器D.主存单元8、直接、间接、立即3种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是。
A.直接、立即、间接B.直接、间接、立即C.立即、直接、间接D.立即、间接、直接9、为了缩短指令中某个地址码的位数，而指令的执行时间又相对短，则有效的寻址方式是。
计算机组成原理第六章要求作业参考答案
习题六6.4某机器字长16位，采用单字长指令，每个地址码6位。
试采用操作码扩展技术，设计14条二地址指令，80条一地址指令，60条零地址指令。
请给出指令编码示意图。
148063条）1111××××××（64条中可选择前17条）6060个编码即可）其他编码方案，只要符合操作码扩展技术都可以6.9单项选择题（1）寄存器间接寻址方式中，操作数在（）中。
A. 程序计算器B. 堆栈C. 寄存器D. 主存答：D（2）堆栈常用于（）。
A. 数据移位B. 程序转移C. 保护程序现场D. 输入、输出答：C（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，另一个数常需采用（）。
A．堆栈寻址 B. 立即寻址 C. 隐含寻址 D. 间接寻址答：C（4）用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为（）A．直接寻址 B. 间接寻址 C. 寄存器直接寻址 D. 寄存器间接寻址答：C（5）指令中采用不同的寻址方式，其主要目的是（）。
A. 可以实现操作码的扩展B. 实现存储程序和程序控制C. 缩短指令长度、扩大寻址空间、提高编程的灵活性。
D. 降低指令译码的难度。
答：C（6）指令寻址和数据寻址的不同在于（）。
A. 前者是访问存储器，后者是访问寄存器。
B. 前者是确定程序转移地址，后者取操作数。
C. 前者是确定程序执行顺序，后者是确定取操作数地址。
D. 前者是短指令，后者是长指令。
答：C（7）变址寻址方式中，操作数的有效地址为（）。
A. 程序计数器的内容加上形式地址。
B. 基址寄存器的内容加上形式地址。
C. 变址寄存器的内容加上形式地址。
D. 变址寄存器的内容加上基址寄存器的内容答：Ｃ（8）CISC指令系统与RISC指令系统相比具有（）等特点。
A. 前者指令条数少，后者指令条数多。
B. 前者执行速度慢，后者执行速度快。
C. 前者有利于编译生成优化代码，后者不便于编译。
第3章习题参考答案
第3章 指令系统 (P78)3．某机为定长指令字结构，指令长度为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种，问单操作数最多可能有多少种？上述三类指令各自允许的最大指令条数是多少？[解] (1)设单操作数指令有X条，则 ((24-K)⨯26 - X)⨯26 >= L即，X ≤ (24-K)⨯26 - (L / 26 )∴最多还可以设计出单操作数指令⎣(24-K)⨯26 - (L/26)⎦条。
(2) 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（假定双操作数指令仅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，指令长度为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 ZZZ8条二地址指令： 100 000 XXX YYY……100 111 XXX YYY180条单地址指令：101 000 000 XXX……111 110 011 XXX5．指令格式同题4，能否构成：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] 不能构成这样的指令系统。
这是因为，如果三地址指令有4条，单地址指令有255条，则零地址指令的条数最多只能有： [(23-4)×26-255]×23 = 83位 3位 3位 3位三地址指令: 可从23种编码中选4种，剩4个编码单地址指令: 可从扩展出4×26个编码种选255种，剩1个编码零地址指令: 剩下1个编码与3位地址只能扩展出1×23个编码7．试比较间接寻址和寄存器间址。
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第四次作业: 指令系统
1，设计算机A有60条指令，指令操作码6位固定长度编码，从000000到111011。
其后继产品B需要增加32条指令，并与A保持兼容，
（1）试为计算机B设计指令操作码。
（2）计算操作码平均长度
2，某计算机的指令系统字长定长为16位，采用扩展操作码，操作数地址需要4位，该指令系统已有三地址指令M条，而地址指令N条，没有零地址指令，问系统最多还有多少条一地址指令？
3，在一个单地址指令的计算机系统中有一个累加器，给定以下存储器数值：
●单位20中的内容是40；
●单位30中的内容是50；
●单位40中的内容是60；
●单位50中的内容是70；
求以下指令分别将什么数值装入到累加器中？
（1）load #20
（2）load 20
（3）load(20)
（4）load #30
（5）load 30
（6）load (30)
4，一条双字长的指令存储在地址为W的存储器中。
指令的地址字段位于地址为W+1处，用Y表示。
在指令执行中使用的操作数存储在地址为Z的位置。
在一个变址存储器中包含X的值。
试叙述Z是怎样根据其他地址计算得到的，假定寻址方式为：
（1）直接寻址
（2）间接寻址
（3）相对寻址
（4）变址寻址
5，一条双字长的load指令存储在地址为200和201的存储位置，该指令将地址码指定的存储器内容装入累加器AC。
指令的第一个字指定操作码和寻址方式，第二个字是地址部分。
PC寄存器的值是200。
通用寄存器R1的值是400，变址寄存器R1的值是400，变址寄存器XR的内容是100，如图所示。
指令的寻址方式字段可指定任何一种寻址方式。
问在以下寻址方式下，装入AC的值。
（1）直接寻址
（2）立即数寻址
（3）相对寻址
（4）变址寻址
（5）寄存器（R1）寻址
（6）寄存器（R1）间接寻址
200地址
201202
309
400500
600702800
PC
R1
XR
AC
题5图
6， 一条相对转移指令长4个字节，存储在存储器中的地址为75010的地方，转移目标地址
为50010。
问：
（1） 指令读取之后PC 的值为多少？ （2） 指令的相对地址字段的值是多少？
（3） 该指令的相对地址字段需要多少二进制位？
7， 某计算机系统的指令有三地址、二地址和单地址格式。
● 三地址指令有8条，踊跃数据运算，地址码都是采用寄存器寻址方式，由16个通用存
储器，数据运算功能有加、减、乘、除、与、或、非、异或。
● 二地址指令有1条，用于数据传输，两个地址码各有4种寻址方式（寄存器、寄存器间
接、直接和存储器间接）。
● 单地址指令有2条，1条用于条件转移，采用相对寻址，转移条件在指令中用4位编码
表示，另一条用于无条件转移，采用寄存器寻址。
存储器地址为32位。
试设计其指令格式，写出操作码以及寻址方式编码方案。
8， 以下MIPS 指令代码代表什么操作？写出他的汇编指令表示。
0000 0000 1010 1111 1000 0000 0010 0000
9， 根据MIPS 指令操作码定义以及指令格式，给出以下指令的各字段的十进制值：
Add $8, $17, $18。