计算机组成原理课后习题及答案唐朔飞

《计算机组成原理课后习题及答案唐朔飞》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、指令系统第七章6.某指令系统字长为16位，地址码取4位，试提出一种方案，使该指令系统有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。解：三地址指令格式如下：4444OPA1A2A3解题思路：以三地址指令格式为该指令系统的基本格式。以此格式为基础，采用扩展操作码技术，设计出题意所要求的地址码结构的指令。指令操作码分配方案如下：4位OP0000，……，A1，A2，A3；8条三地址指令0111，1000，0000，……，……，A2，A3；16条二地址指令1000，1111，1001，0000，0000，……，……，……，A3；100条一地址指令1001，0110，00

2、11，1001，0110，0100，……，……，……，冗余编码1001，1111，1111，可用来扩充一、零地址指令条数1010，……，冗余编码1111，可用来扩充三、二、一、零地址指令条数指令操作码分配方案7.设指令字长为16位，采用扩展操作码技术，每个操作数的地址为6位。如果定义了13条二地址指令，试问还可安排多少条一地址指令？解：二地址指令格式如下：466OPA1A2设二地址指令格式为该指令系统的基本格式，4位操作码共有16种编码，其中13种用来定义二地址指令，还剩3种可用作扩展标志。如不考虑零地址指令，该指令系统最多还能安排：一地址指令条数=3×26=192条8

3、.某机指令字长16位，每个操作数的地址码为6位，设操作码长度固定，指令分为零地址、一地址和二地址三种格式。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？若操作码位数可变，则二地址指令最多允许有几种？解：1）若采用定长操作码时，二地址指令格式如下：466OPA1A2此时，无论指令中有几个地址，指令格式都不变。设二地址指令有K种，则：K=24-M-N当M=1（最小值），N=1（最小值）时，二地址指令最多有：Kmax=16-1-1=14种2）若采用变长操作码时，二地址指令格式仍如1）所示，但操作码长度可随地址码的个数而变。此时，K=24-（N/26+M/212

4、）；（N/26+M/212向上取整）当（N/26+M/212）1时，K最大，则二地址指令最多有：Kmax=16-1=15种（只留一种编码作扩展标志用。）讨论：此时，一地址指令条数为：N=（24-K）×26-M/26；（M/26向上取整）。零地址指令条数为：M=216-212K-26N；当K最大时（K=15），一地址指令最多有：Nmax=64-1=63种；零地址指令最多有：Mmax=64种注意：应首先根据题意画出指令基本格式。10.试比较基址寻址和变址寻址。解：比较如下：1）都可有效地扩大指令寻址范围。2）基址寻址时，基准地址由基址寄存器给出，地址的改变反映在位

5、移量A的取值上；变址寻址时，基准地址由A给出，地址的改变反映在变址值的自动修改上，变址值由变址寄存器给出。3）基址寄存器内容通常由系统程序设定，变址寄存器内容通常由用户设定。4）基址寻址适用于程序的动态重定位，变址寻址适用于数组或字符串处理，适用场合不同。11.画出先变址再间址及先间址再变址的寻址过程示意图。解：1）先变址再间址寻址过程简单示意如下：EA=[(IX)+A]，(IX)+1IXIXOPMA+1ALUIREA操作数主存IX：变址寄存器，既可是专用寄存器，也可是通用寄存器之一。设一重间接2）先间址再变址寻址过程简单示意如下：EA=(IX)+(A)，(IX)+1

6、IXIXOPMA+1ALUIREA操作数主存IX：变址寄存器，既可是专用寄存器，也可是通用寄存器之一。设一重间接注意：1）英文缩写EA表示有效地址，不能乱用。2）示意图中应标明EA（有效地址）的位置。12.画出“SUB@R1”指令对操作数的寻址及减法过程的流程图。设被减数和结果存于ACC中，@表示间接寻址，R1寄存器的内容为2074H。解：SUB@R1指令寻址及减法过程的流程图：取指令（省）寻址操作：寄存器间址EA=(R1)=2074HEAMAR，读M(EA)MDR(ACC)-(MDR)ACCAA（公操作）注：在没有指定数据通路的情况下，此流程只是

7、一个粗略的示意。13.画出执行“ADD*-5”指令（*为相对寻址特征）的信息流程图。设另一个操作数和结果存于ACC中，并假设（PC）=4000H。解：由于本题未指定数据通路结构，因此只能大概地排一下信息流程图，并且流程图中突出寻址过程的实现。ADD*-5指令信息流程图如下：取指令（省）寻址计算：EA=(PC)-5=4000H+FFFBH=3FFBHEAMAR，读M(EA)MDR(ACC)+(MDR)ACCAA（公操作）14.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