计算机组成与系统结构 习题集 学号 姓名 日期 9
31、指令寻址比较简单,它分为 和 两种。 32、基址寄存器可采用 和 两种。 33、相对寻址的有效地址是将 的内容与指令字中的 相加而成。 34、堆栈寻址要求计算机中设有堆栈。堆栈既可用 来实现,可以利用 的一部分空间作堆栈。
35、堆栈的运行方式为 或 两种。 36、为了节省开销,人们希望已开发的软件能被继承、兼容,这就希望 的指令系统和寻址方式一定能包含 所有的指令和寻址方式。
37、80-20规律,即典型程序中 的语句仅仅使用处理机中 的 指令。
38、RISC机指令长度 ,指令格式种类 ,寻址方式种类少。 39、RISC机采用 技术,大部分指令在 时钟周期内完成。 40、CISC的指令系统复杂庞大,各种指令使用频度 ;指令字长 ,指令格式多,寻址方式多。
41、CISC绝大多数指令需要 时钟周期方可执行完毕;采用微程序控制器难以用优化编译生成 的目标代码。
42、RISCⅡ的指令格式有两种: 格式和 格式。 43、RISCⅡ指令系统有两种访存寻址方式:一种是 ,另一种是 ,还可以组合方式产生其他寻址方式。
44、从实用角度出发,商品化的RISC机,因用途不同还可扩充一些指令,例如: 、 、读后置数指令和一些简单的专用指令。 45、操作码的位数反映了机器的 ,如操作码占7位,则该机器最多包含 条指令。
46、操作码长度不固定会增加 和分析的难度,使控制器的设计 。
47、如果指令字长不变,设OP仍为8位,则3个地址字段各占8位,故 地址指令操作数的直接寻址范围可达 。
48、通常计算机中的数据存放在 或寄存器中,而 的位数便可反映机器字长。
49、算数左移可实现对有符号数和无符号数 2n的运算。并且移位操作所需时间远比乘除操作执行时间 ,因此,移位操作经常被用来代替简单的乘法和除法运算。
50、由于可以在许多处调用子程序,因此,CPU必须记住返回地址,使子程序能准确返回。返回地址可存放在以下3处: 、子程序的入口地址、 。 51、为什么说指令系统与机器的主要功能以及与硬件结构之间存在着密切的关系?
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52、为什么要学习寻址方式?
53、零地址指令的操作数来自哪里?
54、对于二地址指令而言,操作数的物理地址可安排在什么地方? 55、执行四地址指令需要几次访问存储器?
56、立即寻址的优点是什么?
57、立即寻址的缺点是什么?
58、操作数在指令中,可能是什么寻址方式?
59、操作数在存储器中,可能是什么寻址方式?
60、基址寻址和变址寻址的区别是什么?
61、操作数有效地址为某一寄存器中的内容和位移量之和,可能是什么寻址方式?
62、RISC的主要特点是什么?
63、CISC的主要特点是什么?
64、RISC与CISC有何区别?
65、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是什么?
66、零地址双操作数指令不需要指出操作数地址是为什么?
67、直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度,由快到慢的排序是什么?
68、指令中一般含有哪些字段?
69、将指令按功能分类,一般可分为哪几类?
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70、对于不定长操作码,设计操作码指令格式的原则是什么?
习题八
P25-P28给出8种CPU内部数据通路图,其中,C0-C13是控制信号。ALU能完成加、减运算和逻辑与、逻辑或运算,运算对应的控制信号分别是:C14(加)、C 15(减)、 C16(与)、 C17(或),图中未画出这4个控制信号。存储器读操作、写操作和PC+1操作图中未画出。 1、指出数据通路中PC、IR、MAR、MDR、ALU的功能。
2、说明CPU数据通路图中所有控制信号的功能。
3、说明取指周期的功能,指出完成取指周期需要的微操作信号。
习题九
结合P27-P30中8个CPU数据通路图,说明一下问题: 1、取指周期的步骤。
2、间址周期的步骤。
3、加法指令:ADD X 的执行周期的步骤。本条指令的功能是将累加器的内容与主存X地址单元的内容相加,结果送累加器。
习题十
1、说明微指令的编码方式。
2、说明微指令的格式。
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3、说明如何由机器指令操作码产生微指令地址。
4、设机器指令ADD M的功能是“累加器内容与存储器单元地址M中内容相加,结果在累加器中”。指出该机器指令中2个操作数的寻址方式 ,写出该指令执行周期的微操作信号和微指令编码。
5、设机器指令SUB M 的功能是“累加器内容与存储器单元地址M中内容相减,结果保存在累加器中”。指出该机器指令中2个操作数的寻址方式,写出该指令执行周期的微操作信号和微指令编码。
6、设机器指令AND M的功能是“累加器内容与存储器单元地址M中内容进行逻辑与运算,结果保存在累加器中”。指出该机器指令中2个操作数的寻址方式,写出该指令执行周期的微操作信号和微指令编码。
7、设机器指令OR M 的功能是“累加器内容与存储器单元地址M中内容进行逻辑或运算,结果在累加器中”。指出该机器指令中2个操作数的寻址方式,写出该指令执行周期的微操作信号和微指令编码。
8、设机器指令STA M的功能是“存储器单元地址M中内容取出传送到累加器中”。(1)指出该机器指令中2个操作数的寻址方式 。 (2)写出该指令执行周期的微操作信号和微指令编码。
9、设机器指令为: LDA M ,该指令的功能是“将累加器中内容写入地址为M存储器单元中”。
(1)指出2个操作数的寻址方式 (2)写出该指令执行周期的微操作信号和微指令编码。
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