计算机组成原理作业~第四章

一、 选择题

1、以下四种类型指令中，执行时间最长的是__C__。

A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令 2、Intel80486是32位微处理器，Pentium是__D__位微处理器。

Ａ．16 Ｂ．32 Ｃ．48 Ｄ．64 3、设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为___A__。

A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 4、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__B___。

A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 5、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） 6、. Pentium-3是一种__A_。

A.64位处理器 B.16位处理器 C.准16位处理器 D.32位处理器 7、用某个寄存器中操作数的寻址方式称为__C__寻址。

A 直接 B 间接 C 寄存器直接 D 寄存器间接

8、某计算机的字长16位,它的存储容量是64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是_B_。

A. 64K B.32K C. 64KB D. 32KB

9、某计算机字长32位，其存储容量为4MB，若按半字编址，它的寻址范围是__C__。 A 4MB B 2MB C 2M D 1M

10、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 11、寄存器间接寻址方式中，操作数处在__D__。

A.通用寄存器 B.程序计数器 C.堆栈 D.主存单元

12、描述汇编语言特性的概念中，有错误的句子是__C__。

A. 对程序员的训练要求来说，需要硬件知识 B. 汇编语言对机器的依赖性高

C. 用汇编语言编制程序的难度比高级语言小 D. 汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快

13、下面描述RISC机器基本概念中，正确的表述是_B___

A.RISC机器不一定是流水CPU B.RISC机器一定是流水CPU

C.RISC机器有复杂的指令系统 D.其CPU配备很少的通用寄存器

14、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是__B__。

A. 每一条机器指令由一条微指令来执行

B. 每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行 C. 每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D. 一条微指令由若干条机器指令组成 15、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执行这条指令的时间 D．时钟周期时间

16、某计算机字长32位，其存储容量为16MB，若按双字编址，它的寻址范围是___B__。 A 16MB B 2M C 8MB D 16M 17、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

18、由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期 通常用__A__来规定。

A 主存中读取一个指令字的最短时间 B 主存中读取一个数据字的最长时间 C 主存中写入一个数据字的平均时间 D 主存中读取一个数据字的平均时间

19、二地址指令中，操作数的物理位置不可能安排在__A__。

A. 栈顶和次栈顶 B. 两个主存单元 C. 一个主存和一个寄存器 D. 两个寄存器

20、堆栈寻址方式中，设A为累加寄存器，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，那么出栈操作的动作为： 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

21、指令寄存器的作用是__B___。

A. 保存当前指令的地址 B. 保存当前正在执行的指令 C. 保存下一条指令 D. 保存上一条指令

22、在下述指令中，___C__指令包含的周期数最多。

A. RR型 B. RS型 C. SS型 D. 零地址指令 23、某机字长32位，存储容量为 1MB，若按字编址，它的寻址范围是__C__。 A 1M B 512KB C 256K D 256KB 24、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 B．堆栈指示器内容加上形式地址 C．变址寄存器内容加上形式地址 D．程序计数器内容加上形式地址 25、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；

26、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

27、某计算机字长16位，它的存储容量是64MB,若按双字编址，那么它的寻址范围是__D_。

A. 4M B. 2M C. 64M D. 32M

28、二地址指令中，操作数的物理位置可安排在_B、C、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存储器 D. 两个寄存器

29、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是__B__。 A 每一条机器指令由一条微指令来执行 ；

B 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 ； C 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 ； D 一条微指令由若干条机器指令组成 ；

30、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___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 31、二地址指令中,操作数的物理位置不可能采取的结构是__D__。

A. 寄存器—寄存器 B. 寄存器—存储器 C. 存储器—存储器 D. 寄存器—锁存器 32、零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数可以来自__B__。

A． 立即数和栈顶 B. 栈顶和次栈顶 C. 暂存器和栈顶 D. 寄存器和内存单元

33、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

34、__D__用于保存当前正在执行的一条指令。

A. 缓冲寄存器 B. 地址寄存器 C. 程序计数器 D. 指令寄存器

35、某计算机字长16位，它的存贮容量是64K，若按字编址，那么它的寻址范围是__B__。

A.64K B.32K C.64KB D.32KB

36、用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为___C__寻址。

A.直接 B.间接 C.寄存器直接 D.寄存器间接

37、某计算机字长32位，其存储容量为32MB，若按字编址，那么它的寻址范围是__C__。

A. 8MB B. 16M C. 8M D.32M

38、二地址指令中，操作数的物理位置不会安排在___C__。

A. 两个主存单元 B. 一个主存单元和一个寄存器 C. 相联存储器 D. 两个寄存器

39、某计算机字长32位，其存储容量为8MB，若按字编址，它的寻址范围是__D___。

A. 1M B. 4MB C.4M D. 2MB

40、寄存器直接寻址方式中，寄存器中所存的是__A___。

A. 操作数 B. 存放操作数的主存单元的地址 C. 存放操作数的寄存器的编号 D. 存放操作数的主存单元地址的地址 41、指令的寻址方式采用跳跃寻址方式时，可实现__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

42、下面描述RISC指令系统中基本概念不正确的句子是___C___。

A. 选取使用频率高的一些简单指令，指令条数少 B. 指令长度固定

C. 指令格式种类多，寻址方式种类多 D. 只有取数/存数指令访问存储器

43、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是__D___。

A. 可直接访问外存

B. 提供扩展操作码并降低指令译码难度 C. 实现存储程序和程序控制

D. 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性

44、指令周期是指__B___。

A. CPU执行一条指令的时间

B. 从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 C. 时钟周期时间

D. CPU从主存取出一条指令的时间

45、某计算机字长32位，存储容量是8MB，若按双字编址，那么它的寻址范围是__C___。

A.256K B. 512K C. 1M D. 2M

46、以下四种类型指令中，执行时间最长的是___B___。

A. RR型指令 B. RS型指令 C. SS型指令 D. 程序控制指令

47、为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取 C 。

A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址 D、寄存器寻址

48、基址寻址方式中，操作数的有效地址是__A____。 A．基址寄存器内容加上形式地址（位移量）； B．程序计数器内容加上形式地址； C．变址寄存器内容加上形式地址； D．寄存器内容加上形式地址。 49、直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是__C____。 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。 50 寻址便于处理数组问题。 A．间接寻址； B．变址寻址； C．相对寻址。

二、 填空题

1、条件转移、无条件转移、转子程序、返主程序、中断返回指令都属于A.程序控制类_类

指令，这类指令在指令格式中所表示的地址不是B._操作数__的地址，而是C._下一条指令__的地址。

2、从操作数的物理位置来说，可将指令归结为三种类型：存储器-存储器型，A. 寄存器—寄存器型、 B.寄存器—存储器型。 3、RISC的中文含义是A.精简指令系统计算机,CISC的中文含义是B.复杂指令系统计算机__。 4、指令寻址的基本方式有两种，A.__ 顺序寻址____方式和B.__跳跃寻址____方式。 5、RISC机器一定是A.__流水__CPU,但后者不一定是RISC机器,奔腾机属于B._CISC__机器。 6、指令格式是指令用A. 二进制代码_表示的结构形式,通常格式中由操作码字段和B.地址码字段组成。

7、形成指令地址的方式，称为A._指令寻址__方式，有B. __顺序 寻址和C. _跳跃 寻址。 8、堆栈是一种特殊的数据寻址方式，它采用A._先进后出_原理。按结构不同，分为B._寄存器_堆栈和C._存储器__堆栈。

9、RISC指令系统的最大特点是：A. 指令条数少 、B.指令长度固定 、C.指令格式和寻址方式种类少。只有取数 / 存数指令访问存储器。

10、不同机器有不同的A._指令系统_，RISC指令系统是B.CISC_指令系统的改进。

11、指令操作码字段表征指令的A._ 操作 ，特征与功能_，而地址码字段指示B.__ 操作数的地址_。微小型机多采用C._ 二地址，单地址，零地址_混合方式的指令格式。

12、形成指令寻址的方式，称为指令寻址方式，有顺序寻址和A.__跳跃_寻址两种，使用B.

程序计数器_来跟踪。

13、指令格式中，地址码字段是通过A._寻址方式_来体现的，因为通过某种方式的变换，可以给出B._操作数有效_地址。常用的指令格式有零地址指令、单地址指令、C._二地址指令_ 三种.

14、指令字长度有A._单字长_ 、B._双字长__ 、C.__半字长___ 三种形式。 15、计算机系统中，根据应用条件和硬件资源不同，数据传输方式可采用A.__并行__ 传送、B.__串行__ 传送、C.__复用__ 传送。

16、一个较完善的指令系统包括：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、堆栈指令、字符串指令、特权指令等。

17、RISC CPU是克服CISC机器缺点的基础上发展起来的，它具有的三个基本要素是：（1） 一个有限的A. 简单指令系统；（2） CPU配备大量的B. 通用寄存器；（3） 强调C. 指令流水线 的优化。

18、寻址方式按操作数的物理位置不同，多使用A.__RR__型和B.__RS__型，前者比后者执行速度快。

19、指令就是 要计算机执行某种操作的命令。一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台 计算机的指令系统。

20、指令系统是表征一台计算机A. 性能_的重要因素，它的B.__格式__和C.__功能_不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软件。

21、指令操作码字段表征指令的A. 操作特性与功能___，而地址码字段指示B.操作数的地址。微小型机中多采用C. 二地址、单地址、零地址 混合方式的指令格式。

22、指令格式是指令用A._二进制代码__表示的结构形式，通常格式中由B.___操作码___字段和C.___地址码___字段组成。

23、指令周期是指取出并执行一条指令的时间。

24、RISC指令系统的最大特点是A._指令条数少 ， B. 指令长度__固定、C.指令格式和寻址方式__种类少、只有D.__ 取数/存数__指令访问存储器。

25、形成指令地址的方法，称为指令寻址，指令寻址有A.__顺序___寻址和B.___跳跃___寻址两种，通过使用C.___程序计数器___来跟踪指令地址。

26、指令格式中，操作码字段表征指令的A___操作特性与功能___，地址码字段指示B___操作数的位置___。微型机中多采用C___二地址、单地址、零地址 混合方式的指令格式。 27、如形式地址为D，则直接寻址方式中，操作数的有效地址为A.___D__；间接寻址方式中，操作数的有效地址为B.___（D）__；相对寻址方式中，指令的有效地址为 C.__(PC)+D____。 28、CPU A__存储器____取出一条指令并执行这条指令的时间和称为B___指令周期___。由于各种指令的操作功能不同，各种指令的指令周期是C___不同的___。

29、块寻址方式常用于A._输入输出指令__,以实现外存或外设同主存之间的B.__数据块传送_,在主存中还可用于C.__数据块搬家_。

30、存储器堆栈中，需要一个A._ 堆栈指示器__，它是CPU中的一个专用寄存器，它指定的B.__ 主存单元_就是堆栈的C._ 栈顶__。

31、一个完善的指令系统应满足 完备性、有效性、规整形、兼容性。 32、一个包含了n位的操作码最多能表示2n条指令。 33、零地址指令的指令字中只有操作码，没有地址码。 34、单字长指令是指指令字长度等于机器字长度的指令。 35、半字长指令是指指令字长度等于半个机器字长度的指令。 36、双字长指令是指指令字长度等于两个机器字长度的指令。 37、操作数在寄存器中，为寄存器寻址方式。

38、操作数的地址在寄存器中，为 寄存器间接 寻址方式。 39、操作数在指令中，为 立即 寻址方式。

40、操作数的地址在指令中，为 直接 寻址方式。

41、操作数的地址，为某一寄存器内容与位移之和，可以是相对、基址、变址 寻址方式。 42、形成操作数地址的方式，称为数据寻址方式。

43、操作数可放在专用寄存器、通用寄存器、内存和指令中。 44、指令字长分为: 单字长指令、半字长指令、双字长指令。

45、寻址过程就是把操作数的形式地址，变换成操作数的有效地址的过程。 46、单字长指令只有操作数，没有操作数地址。 47、双子长或三字长指令包含操作码和地址码。 48、指令系统是表征一台计算机性能的重要因素。

49、执行RS型指令时，既要访问内存单元，又要访问寄存器。

50、当采用地址指定方式时，形成操作数或指令地址的方式，称为寻址方式。分为指令寻址方式和数据寻址方式两类。

三、 应用题

1、若机器字长36位，采用三地址格式访存指令，共完成54种操作，操作数可在1K地址范围内寻找，画出该机器的指令格式。

1. 解：操作码需用6位，操作数地址码需用10位。格式如下

6 10 10 10 OP D1 D2

D3 OP:操作码6位

D1 ：第一操作数地址，10位 D2 ：第二操作数地址，10位 D3 ：第三操作数地址，10位

2、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）一个操作数在源寄存器（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。 3、某机指令格式如图所示： OP X D 15 10 9 8 7 0

图中X为寻址特征位，且X=0时，不变址；X=1时，用变址寄存器X1进行变址；X=2时，用变址寄存器X2进行变址；X=3时，相对寻址。设（PC）=1234H，（X1）=0037H, (X2)=1122H，请确定下列指令的有效地址（均用十六进制表示，H表示十六进制） (1)4420H (2)2244H (3)1322H (4)3521H (5)6723H 解：（1）0020H （2）1166H （3）1256H （4）0058H （5）1257H

4、某计算机字长32位，有16个通用寄存器，主存容量为1M字，采用单字长二地址指令，共有64条指令，试采用四种寻址方式（寄存器、直接、变址、相对）设计指令格式。

解：64条指令需占用操作码字段（OP）6位，源寄存器和目标寄存器各4位，寻址模式（X）

2位，形式地址（D）16位，其指令格式如下：

31 26 25 22 21 18 17 16 15 0 OP 目标 源 X D 寻址模式定义如下： X= 0 0 寄存器寻址 操作数由源寄存器号和目标寄存器号指定 X= 0 1 直接寻址 有效地址 E= (D)

X= 1 0 变址寻址 有效地址 E= (Rx)＋D X= 1 1 相对寻址 有效地址 E=（PC）＋D 其中Rx为变址寄存器（10位），PC为程序计数器（20位），位移量D可正可负。该指令格式可以实现RR型，RS型寻址功能。

5、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 / 16= 64K字，因此MAR = 16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。 15 9 5 4 3 2 1 0 OP R1 R2

15 9 8 6 5 3 2 0 OP X R2

D

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

6、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 源寄存器 基值寄存器 OP 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。

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