第1章 计算机系统基础知识
令、停机指令、开中断指令、关中断指令、空操作指令等。
9. 数据转换类指令
在功能较强的计算机中会有数据转换类指令。例如,将十进制数转换为二进制数、二进制数转换为十进制数、定点数和浮点数的相互转换等。
1.4.1.4 指令的执行过程
通常一条指令的执行可分为以下步骤。
(1) 按指令指针计数器(IP)中的地址从内存读得一条指令存入CPU中的指令寄存器。 (2) 指令寄存器的指令经译码(与时序电路配合)有序地发出步骤(3)~步骤(6)的控制信号。
(3) 计算操作数的地址。 (4) 从该地址读出操作数。 (5) 执行本指令的运算操作。 (6) 保存结果。
(7) 计算下条指令的地址并存入指针计数器(IP),转到步骤(1)进行下条指令的执行过程。
1.4.2 典型例题分析
例1:若指令系统中设置了专用I/O操作指令,则I/O接口 (22) 。(2009年上半年试题22)
A. 与内存单元必须统一编址 B. 可以独立编址
C. 必须采用DMA方式与内存交换数据 D. 必须采用中断方式与内存交换数据
分析:若指令系统中设置了专用I/O操作指令,则I/O接口可以独立编址。其他三项的表述都是错误的。
答案:B
例2:使用 (21) 技术,计算机的微处理器可以在完成一条指令前就开始执行下一条指令。(2008年上半年试题21)
A. 迭代 B. 流水线 C. 面向对象 D. 中间件
分析:本题考查计算机中流水线的概念。使用流水线技术,计算机的微处理器可以在完成一条指令前就开始执行下一条指令。
答案:B
例3:CPU主要由运算单元(ALU)、控制单元(CU)、寄存器和时序电路组成,对指令进行译码的功能是由 (21) 实现的。(2007年下半年试题21)
A. 运算单元 B. 控制单元 C. 寄存器 D. 时序电路
分析:CPU主要由运算单元、控制单元、寄存器和时序电路组成。对指令进行译码的
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功能是由控制单元实现的。
答案:B
例4: (8) 用于存放执行指令的地址。若存储器按字节编址且指令长度为 16 位,则程序顺序执行时,每执行一条指令,程序计数器的值增加 (9) 。(2007年上半年试题8、9)
(8) A. 算术逻辑单元 B. 指令寄存器 C. 程序计数器 D. 累加器 (9) A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
分析:在CPU的部件中,程序计数器的功能是用于存放指令的地址。若存储器按字节编制,则16位长的指令占用2个字节的空间,前后两条指令地址之间的偏移量等于2,所以每执行一条指令,程序计数器的值增加2 。
答案:(8) C (9) B
例5:计算机指令系统中采用不同寻址方式可以提高编程灵活性,立即寻址是指 (8) 。(2006年下半年试题8)
A. 操作数包含在指令中 B. 操作数的地址包含在指令中 C. 操作数在地址计数器中 D. 操作数在寄存器中
分析:常见的寻址方式有立即寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、相对寻址和变址寻址等。其中,在立即寻址方式中,操作数包含在指令中;在直接寻址方式中,操作数存放在内存单元中;在寄存器寻址方式中,操作数存放在某一寄存器中;在间接寻址方式中,指令中给出了操作数地址的地址;在相对寻址方式中,在指令地址码部分给出一个偏移量(可正可负);在变址寻址方式中,操作数地址等于变址寄存器的内容加偏移量。
答案:A
例6:某计算机的地址线、数据线均为8位,一条两字节的相对寻址的无条件转移指令存于内存20H和21H单元中,指令操作码存放在20H中,存放在21H中的位移量为15H。则取该指令时PC(程序设计数器)为 (58) H,该指令执行结束时PC为 (59) H。(2005年下半年试题58、59)
(58) A. 20 B. 21 C. 22 D. 41 (59) A. 21 B. 35 C. 37 D. 41
分析:由于两个字节的相对寻址的无条件转移指令存于内存20H单元和21H单元中,当CPU准备取出该指令时,PC的内容必定指向存放该指令第一个字节的地址,即PC=20H。
当CPU取出该指令准备执行时,PC的内容为22H,而取出的位移量为15H,执行该指令时是:PC+位移量→PC。因此,该指令执行结束时PC为37H。
答案:(58) A (59) C
1.4.3 同步练习
1. 在计算机的指令系统中,通常同时采用多种确定操作数的方式。当操作数直接由指
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