计算机组成原理 指令系统 练习题

单项选择题

1 在CPU执行指令的过程中，指令的地址由_____给出。 A 程序计数器PC B 指令的地址码字段 C 操作系统 D 程序员

2 下列关于指令的功能及分类叙述正确的是_____。

A 算术与逻辑运算指令，通常完成算术运算或逻辑运算，都需要两个数据 B 移位操作指令，通常用于把指定的两个操作数左移或右移一位 C 转移指令，子程序调用与返回指令，用于解决数据调用次序的需要 D 特权指令，通常仅用于系统软件，这类指令一般不提供给用户

3 零地址的运算类指令在指令格式中不给出操作数的地址，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 堆栈的栈顶单元和暂存器 4 下列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，其中一个操作数是隐含的 D 指令的地址码字段存放的一定是操作码 5 关于二地址指令一下论述正确的是_____。

A 二地址指令中，运算结果通常存放在其中一个地址码所提供的地址中 B二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数 C二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是寄存器号 D二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数地址

6 单字长四地址指令OP A1、A2、A3、A4的功能为（A1）OP（A2）→A3，且A4给出下一条指令地址，假设A1、A2、A3、A4都为主存储器地址，则完成上述指令需访存_____。 A 1 B 2 C 3 D 4

7 在指令格式设计中，采用扩展操作码的目的是_____。 A 增加指令长度 B 增加地址码数量 C 增加指令数量 D 增加寻址空间

8 某机器的指令字长为16位，有8个通用寄存器，有8种寻址方式，单操作数指令最多有_____个，双操作数指令最多有_____个。 A 1024 16 B 2048 32 C 256 64 D 1024 32

9 指令寻址方式有顺序和跳跃两种，采用跳跃寻址方式可以实现_____。 A 程序浮动 B 程序的无条件浮动和条件浮动 C程序的无条件转移和条件转移 D 程序的调用

10 某机器指令字长为16位，主存按字节编址，取指令时，每取一个字节PC自动加1,。当前指令地址为2000H，指令内容为相对寻址的无条件转移指令，指令中的形式地址D=40H。那么取指令后及指令执行后PC内容为_____。 A 2000H，2042H B 2002H，2040H C 2002H，2042H D 2000H，2040H

11 指令系统中采用不同的寻址方式的目的主要_____。 A 可降低指令译码难度

B 缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性

C 实现程序控制 D 降低编程难度

12 直接寻址的无条件转移指令的功能是将指令中的地址码送入_____。 A 程序计数器PC B 累加器ACC

C 指令寄存器IR D 地址寄存器MAR 13 采用直接寻址方式，则操作数在_____。 A 主存中 B 寄存器中 C 直接存取存储器中 D 光盘中

14 下列关于基址寻址和变址寻址的说法正确的是_____。 A 基址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中不可变 B变址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中不可变

C 在程序执行过程中，基址寄存器、变址寄存器内容都是可变的 D在程序执行过程中基址寄存器内容不可变，变址寄存器内容可变 15 寄存器间接寻址方式中，操作数在_____中。

A 通用寄存器 B 堆栈 C 主存单元 D 专用寄存器

16 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_____方式下访问到的操作数为200。 A 直接寻址200 B 寄存器间接寻址（R） C 存储器间接寻址（200） D 寄存器寻址R 17 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），若CPU每当从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+1→PC。设当前PC的内容为2003H，要求转移到地址100AH，则该转移指令第二个字节的内容应为_____；若PC的内容为2008H，要求转移到2001H。则该转移指令第二个字节的内容为_____。 A 05H B 07H C F8H D F7H 18 变址寻址、相对寻址的特点是_____。 A 利于编制循环程序，实现程序浮动 B 实现程序浮动，处理数组问题 C 实现转移指令，利于编制循环程序 D实现程序浮动，利于编制循环程序

19 直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度，由快至慢得排序是_____。 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

20 堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，MSP为SP指示的栈顶单元，如果进栈操作的动作顺序是（A）→MSP，（SP）—1→SP，那么出栈操作的动作顺序应为_____。 A （MSP）→A，（SP）+1→SP B （SP）+1→SP,（MSP）→A C （SP）—1→SP，（MSP）→A D 以上都不对 21 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 堆栈是先进后出的存储器

C 堆栈指针SP的内容表示当前堆栈内所有存储的数据的个数 D 内存中指令的寻址和数据的寻址是交替进行的 22 程序计数器和指令寄存器的位数各取决于_____。 A 前者取操作数，后者决定程序转移地址 B后者取操作数，前者决定程序转移地址

C 前者是短指令，后者是长指令 D前者是长指令，后者是短指令 24 一下叙述中_____是正确的。 A RISC机一定采用流水技术

B 采用流水技术的机器一定是RISC C CISC机一定不采用流水技术 D 以上答案不正确

25 下列描述中，不符合RISC指令系统特点的是_____。 A 指令长度固定，指令种类少

B 寻址方式种类尽量减少，指令功能尽可能强 C 增加寄存器的数目，以尽量减少访存次数

D 选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令

综合应用题

1 指令中一般有哪些字段？各有何作用？如何确定这些字段的位数？

2 什么是变址寻址、基址寻址？两者有何区别？

3 假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址、一地址、二地址、三种格式。

1） 设操作码固定，若零地址指令有M种，一地址指令有N种，则二地址指令最多有几种？ 2） 采用扩展操作码技术，二地址指令最多有几种？

3） 采用扩展操作码技术，若二地址指令有P条，零地址指令有Q条，则一地址指令最多有

几种？

4 某模型机共有64种操作码，位数固定，且具有以下特点： 1） 采用一地址或二地址格式

2） 有寄存器寻址、直接寻址和相对寻址（位移量-128～+127）三种寻址方式

3） 有16个通用寄存器，算术运算和逻辑运算的操作数均在寄存器中，结果也在寄存器中。 4） 取数/存数指令在通用寄存器和存储器之间传送数据 5） 存储器容量为1MB，按字节编址

要求设计算术逻辑指令，取数/存数指令和相对转移指令的格式，并简述理由

5 某机器采用一地址格式的指令系统，允许直接和间接寻址。机器匹配有如下硬件：ACC、MAR、MDR、PC、X、MQ、IR以及变址寄存器RX和基址寄存器RB，均为16位。 1） 若采用单字长指令，共能完成105种操作，则指令一次间址的范围是多少？

2） 若采用双字长指令，操作码位数及寻址方式不变，则指令可直接寻址的范围由是多少？

写出其指令格式并说明各字段的含义

3） 某存储字长不变，可采用什么方法访问容量为8MB的主存？需增设哪些硬件？

6 某计算机的指令系统字长为16位，采用扩展操作码，操作数地址需4位。该指令系统已有三地址指令M条，二地址指令N条，没有零地址指令。问最多还有多少条一地址指令？

7 某机存储器容量为64K×16位，该机访存指令格式如下： OP M I X A 0 3 4 5 6 7 8 15 其中，M为寻址特征（0为直接寻址，1为基址寻址，2为相对寻址，3为立即寻址，立即数用补码表示）；I为间址特征（I=1间址）；X为变址特征（X=1変址）。 设PC为程序计数器，RX为変址寄存器，RB为基址寄存器，试问： 1） 该指令能定义多少种操作？ 2） 立即寻址操作数的范围是多少？

3） 在非间址情况下，除立即寻址外，写出每种寻址方式计算有效地址的表达式。 4） 设基址寄存器为14位，在非変址直接基址寻址时，指令的寻址范围是多少？ 5） 间接寻址时，寻址范围是多少？若允许多重间址呢？

8某机字长为16位，主存容量为64KB，指令为单字长指令，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） 能否再增加其他寻址方式？

9 某机器采用三地址指令，具有常见的8种寻址操作，可完成50种操作，各寻址方式均可在1K主存范围内取得操作数，并可在1K范围内保存运算结果。问应采用什么样的指令格式？指令字长最少应为多少位？执行一条指令最多要访问多少次主存？

10 某台字长和地址都为16位的计算机，程序计数器为PC，内存以字编址。地址为2003H的内存中，有一条无条件相对转移指令，其机器码为41FCH，其中的操作码为8位，请计算相对转移的具体地址。

11 某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如图所示，该机有两个20位基址寄存器，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）=（0A）H，STA(OP)=(1B)H，LDA（OP）=（3C）H 。MOV为传送指令，STA为写数指令，LDA为读书指令。

15 10 9 8 7 4 3 0 OP 一 目标 源 MOV S，D

15 10 9 8 7 4 3 0 OP 基址 位移量 STA A，M

15 10 9 8 7 4 3 0 OP 一 目标 20位地址 LDA S，M

1） 分析三种指令的指令格式和寻址方式特点。

2） 处理器完成哪一种操作所花时间最短？哪一种最长？第二种指令的执行的时间有时会

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长分别代表什么操作？其中有编码不正确时，如何改正

才能成为合法指令？

① （F0F1）H （3CD2）H ②（2856）H ③（6FD6）H ④（1C2）H

12 微机的机器字长为16位，主存按字编址，指令格式如下： 15 10 9 8 7 0 操作码 X D 其中，D为位移量，X为寻址特征位。 X=00：直接寻址；

X=01：用变址寄存器X1进行变址； X=10：用变址寄存器X2进行变址； X=11：相对寻址。 设（PC）=1234H，（X1）=0037H，（X2）=1122H（H代表十六位进制数），请确定下列指令的有效地址。

① 4420H ② 2244H ③ 1322H ④ 3521H ⑤ 6723H

源 变址

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