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.1
B.2
C.3
D.4
2、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.4K
B.8K
C.16K
D.24K
5、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.1
B.2
C.4
D.16
7、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。

A.立即寻址
B.寄存器寻址
C.直接寻址
D.寄存器间接寻址
10、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
D.控制存储器
11、在变址寄存器寻址方式中，若变址寄存器的内容是4E3CH，指令中的形式地址是
63H，则对应的有效地址是。

A.63H
B.4D9FH
C.4E3CH
D.4E9FH
12、设变址寄存器为X，形式地址为D，某机具有先间址后变址的寻址方式，这种寻址方式的有效地址为。

A.EA=（X）+D
B.EA=（X）+（D）
C.EA=（（X）+D ）
D.EA=X+D
13、采用变址寻址可以扩大寻址范围，且。

A.变址寄存器的内容由用户确定，在程序执行过程中不能改变
B.变址寄存器的内容由操作系统确定，在程序执行过程中不能改变
C.变址寄存器的内容由用户确定，在程序执行过程中可以改变
D.变址寄存器的内容由操作系统确定，在程序执行过程中可以改变
14、变址寻址和基址寻址的有效地址形成方式类似，是。

A.变址寄存器的内容在程序执行过程中是不能改变的。

B.基址寄存器的内容在程序执行过程中是可以改变的。

C.在程序执行过程中，变址寄存器的内容不能改变而基址寄存器的内容可变。

D.在程序执行过程中，基址寄存器的内容不能改变而变址寄存器的内容可变。

15、用来支持浮动程序设计的寻址方式是。

A.相对寻址
B.变址寻址
C.寄存器间接
寻址 D.基址寻址
16、设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码，第二个字节是相对位移
量（用补码表示）。

每当CPU从存储器取出第一个字节时，即自动完成（PC）+1→PC。

设当
前PC的内容为2003H，要求转移到200AH地址，则该转移指令第二字节的内容应为。

若PC的内容为2008H，要求转移到2001H，则该转移指令第二字节的内容应为。

A.05H
B.06H
C.07H
D.F7H
E.F8H
F.F9H
17、在存储器堆栈中，保持不变的是。

A.栈顶
B.栈指针
C.栈底
D.栈中的数据
18、堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，M
SP
为SP指示的栈顶单元，如
果进栈操作的运动顺序是（A）→M
SP
，（SP）-1→SP，那么出栈操作的动作顺序应为。

A.（M
SP ）→A，（SP）+1→SP B.（SP）+1→SP，（M
SP
）→A
C.（SP）-1→SP，（M
SP
）→A D.以上都不对
19、要想使8位寄存器A中的高4位变为1，低4位不变，可使用。

A∨0FH→A B.A∧0FH→A
A.
C.A∧F0H→A
D.A∨F0H→A
注：∧表示与指令，∨表示或指令
20、程序控制类指令的功能是。

A.进行主存和CPU之间的数据传送
B.进行CPU和外设之间按的数据传送
C.改变程序执行的顺序
D.控制进栈，出栈操作
21、下列不属于程序控制指令的是。

A.无条件转移指令
B.条件转移指令
C.中断隐指令
D.循环控制指令
22、将子程序返回地址放在中时，子程序允许嵌套和递归。

A.寄存器
B.堆栈
C.子程序的结束位置
D.子程序的起始位置
23、I/O编址方式通常可分统一编址和独立编址，。

A.统一编址是将I/O地址看作是存储器地址的一部分，可用专门的I/O指令对设备进行访问
B.独立编址是指I/O地址和存储器地址是分开的，所以对I/O访问必须有专门的I/O指令
C.统一编址是指I/O地址和存储器地址是分开的，所以可用访存指令实现CPU对设备访问
D.独立编址是指I/O地址看作是存储器地址的一部分，所以对I/O访问必须有专门的
I/O指令
三、判断题
1、数据寻址的最终目的是寻找操作数的有效地址。

2、若操作数在寄存器中，可以采用直接寻址。

3、在一条机器指令中可能出现不止一种寻址方式。

4、寄存器堆栈的栈指针SP指向栈顶。

5、对于自底向上生成的软堆栈，进栈时应先修改栈指针，再将数据压入堆栈。

6、进栈操作是指将内容写入堆栈指针SP。

7、不设置浮点运算指令的计算机，就不能用于科学计算。

8、转子指令是一条零地址指令。

9、返回指令通常是一条零地址指令。

10、转移类指令能改变指令执行顺序，因此执行这类指令时，PC和SP的值都将发生变化。

11、四、简答题
1、在寄存器—寄存器型、寄存器—存储器型和存储器—存储器型3类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？
2、简述立即寻址方式的特点。

五、综合题
1、某计算机的指令系统定长为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，二地址指令N条，没有零地址。

问：最多还有多少条一地址指令？
2、某计算机指令码长度16位，地址码长度都为6位，包含单地址指令、双地址指令和零地
址指令，试问单地址指令最多能有多少条？此时双地址指令和零地址指令各位多少条？
3、设计算机A有60条指令，指令操作码为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）试采用操作码扩展技术为计算机B设计指令操作码。

（2）计算操作码的平均长度。

4、设计算机指令字长为16位，指令中地址字段的长度为4位，共11条三地址指令，72条
二地址指令，64条零地址指令。

问最多还能安排多少条一地址指？
5、某机字长16位，主存内容量为64KB，指令为单字长，有50种操作码，采用页面、间接
和直接寻址方式。

（1）指令格式如何安排？
（2）存储器能划分为多少页面？每页多少单元？
（3）能否再增加其它寻址方式？
6、某机主存内容量为4M×16，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统可完成108种操
作，操作码位数固定，且具有直接。

间接、变址、基址、相对、立即6种寻址方式，试
回答：
（1）画出一地址指令格式，并指出各字段的作用；
（2）该指令直接寻址的最大范围；
（3）一次间址和多次间址的寻址范围；
（4）立即数的范围（十进制表示）；
（5）相对寻址的位移量（十进制表示）；
（6）上述6种寻址方式的指令哪一种执行时间最短？哪一种执行时间最长？为什么？哪一种便于程序浮动？哪一种最适合处理数组问题？
7、某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如图所示，该机有2个20为基址寄存器，4
个16位变址寄存器，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是主存的一个单元，三种指令的操作码分别是MOV（OP）=0AH,STA（OP）=1BH,LDA（OP）=3CH,其中MOV为传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。

图指令格式
要求：
（1）分析3种指令的指令格式和寻址方式特点。

（2）CPU完成哪一种操作所花费的时间最短？哪一种操作所花费的时间最长？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？其中有编码不正确时，如何改正才能成为合法指令？
六、设计题
1、CPU的双操作数指令格式如图所示。

OP为4位操作码；Md和Ms分别为3位目的和源操作数寻址方式；Rd和Rs分别为3位目的和源寄存器号。

问：
图 CPU的双操作数指令格式
（1）计算机设计16中双操作数指令是否可取？为什么？
（2）CPU内部寄存器增加到16个，在不改变指令长度的条件下，可以用哪两种方式修改指令格式（画出修改后的指令格式），将对指令功能产生什么影响？
（3）如不降低指令功能，指令长度可变，画出具有16个寄存器的双操作数指令的格式。

2、某机字长16位，直接寻址空间128字，变址时的位移量是-64~+63,16个通用寄存器都可以作为变址寄存器，设计一套指令系统，满足下列寻址类型的要求。

（1）直接寻址的二地址指令3条
（2）变质寻址的一地址指令6条
（3）寄存器寻址的二地址指令8条
（4）直接寻址的一地址指令12条
（5）零地址指令32条。