计算机组成原理作业第四章.docx
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计算机组成原理作业第四章
计算机组成原理作业~第四章(总7页)
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)+DB.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.64KB.32K
C.64KBD.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__。
A4MBB2MBC2MD1M
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CPUB.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__。
A16MBB2MC8MBD16M
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→SPB.(SP)+1→SP,(Msp)→A
C.(SP)-1→SP,(Msp)→AD.(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__。
A1MB512KBC256KD256KB
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.4MB.2MC.64MD.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.64KB.32KC.64KBD.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.8MBB.16MC.8MD.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.1MB.4MBC.4MD.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.256KB.512KC.1MD.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、RISCCPU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、CPUA__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
6101010
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。
312622181716150
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
15109870
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:
3126252221181716150
OP
目标
源
X
D
寻址模式定义如下:
X=00寄存器寻址操作数由源寄存器号和目标寄存器号指定
X=01直接寻址有效地址E=(D)
X=10变址寻址有效地址E=(Rx)+D
X=11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。
159543210
159865320
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+DPC=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。
15107430
OP源寄存器基值寄存器
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。