習(xí)題課4公開課一等獎(jiǎng)?wù)n件省賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第七章指令系統(tǒng)（一）選擇1．指令系統(tǒng)中采取不一樣尋址方式目標(biāo)主要是____A．可減少指令譯碼難度B．縮短指令字長(zhǎng)，擴(kuò)大尋址空間，提升編程靈活性C．實(shí)現(xiàn)程序控制答案：B3.在一地址指令中，為完成兩個(gè)數(shù)算術(shù)運(yùn)算，除地址譯碼指明一種操作數(shù)外，另一種操作數(shù)常采取_____A.堆棧尋址方式B．立即尋地址方式C．隱含尋址方式答案：C6．寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)在_____中。A.通用寄存器B.堆棧C.主存單元答案：C第1頁7．變址尋址方式中，操作數(shù)有效地址是_____A．基址寄存器內(nèi)容加上形式地址(位移量)B．程序計(jì)數(shù)器內(nèi)容加上形式地址C．變址寄存器內(nèi)容加上形式地址答案：C14．設(shè)變址寄存器為X，形式地址為D，某機(jī)具有先變址再間址尋址方式．則這種尋址方式有效地址為_____。A.EA=(x)+DB.EA=(x)+(D)C.EA＝((x)+D)答案：C15．設(shè)變址寄存器為X，形式地址為D，某機(jī)具有先間址后變址尋址方式，則這種尋址方式有效地址為_____A.EA=(x)+DB.EA=(x)+(D)C.EA＝((x)+D)答案：B第2頁24．直接、間接、立即三種方式指令執(zhí)行速度，由快至慢排序是___答案：立即、直接、間接26．為了縮短指令中地址碼位數(shù)，應(yīng)采取_____尋址。A．立即數(shù)B．寄存器C．直接答案：B28．在指令格式設(shè)計(jì)中，采取擴(kuò)展操作碼目標(biāo)是_____。A．增加指令長(zhǎng)度B．增加尋址空間C．增加指令數(shù)量答案：C29．設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為16位，存放器按字編址，對(duì)于單字長(zhǎng)指令而言，讀取該指令后，PC值自動(dòng)加______A．1B．2C．4答案：A30．設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)為16位，存放器按字節(jié)編址，CPU讀取一條單字長(zhǎng)指令后，PC值自動(dòng)加____A．1B．2C．4答案：B第3頁40．在一地址格式指令中，下列____是正確A．僅有一種操作數(shù)，其地址由指令地址碼提供D．也許有一種操作數(shù)，也也許有兩個(gè)操作數(shù)C．一定有兩個(gè)操作數(shù)，另一種是隱含答案：B41．下列三種類型指令，____執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)。A.RR型B.RS型C．SS型答案：C46．在下列尋址方式中，_____尋址方式需要先計(jì)算，再訪問主存。A．立即B．變址C.間接答案：B第4頁7.6某指令系統(tǒng)字長(zhǎng)16位，地址碼取4位，使提出一種方案，使該指令系統(tǒng)有8條三地址指令、16條二地址指令，100條一地址指令。解：OPA1A2A344440000…3條0111OPA1A284410000000…16條10001111OPA1124100100000000…100條100101100011第5頁7.16某機(jī)主存容量為4M×16位，且存放字長(zhǎng)等于指令字長(zhǎng)，若該機(jī)指令系統(tǒng)能完成97種操作，操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、變址、基址、相對(duì)、立即等六種尋址方式。(1)畫出一地址指令格式并指出各字段作用。(2)該指令直接尋址最大范圍。(3)一次間址和數(shù)次間址尋址范圍。(4)立即數(shù)范圍(十進(jìn)制數(shù)表達(dá))。(5)相對(duì)尋址位移量(十進(jìn)制數(shù)表達(dá))。(6)上述六種尋址方式指令哪一種執(zhí)行時(shí)間最短？哪一種最長(zhǎng)?哪一種便于顧客編制處理數(shù)組問題程序?哪一種便于程序浮動(dòng)?為何？(7)如何修改指令格式．使指令直接尋址范圍可擴(kuò)大到4M?(8)為使一條轉(zhuǎn)移指令能轉(zhuǎn)移到主存任一位置，可采取什么措施?請(qǐng)簡(jiǎn)要說明。第6頁解：(1)一地址指令格式OP操作碼字段，共7位，可反應(yīng)97種操作；M尋址方式特性字段，共3位，可反應(yīng)6種尋址方式；A形式地址字段，共16-7-3＝6位。(2)直接尋址最大范圍為26＝64(3)由于存放字長(zhǎng)為16位，故一次間址尋址范圍為216。

若數(shù)次間址，需用存放字最高位來區(qū)分是否繼續(xù)間接尋址，故尋址范圍為215。(4)立即數(shù)范圍是-32~+31(有符號(hào)數(shù))或0~63(無符號(hào)數(shù))。(5)相對(duì)尋址位移量為-32~+31。

1598650OPMA第7頁(6)上述六種尋址方式中，因立即數(shù)內(nèi)指令直接給出，故立即尋址指令執(zhí)行時(shí)間最短；間接尋址在指令執(zhí)行階段要數(shù)次訪存(一次間接尋址要兩次訪存，數(shù)次間接尋址要數(shù)次訪存)，故執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)；變址尋址由于變址寄存器內(nèi)容由顧客給定，并且在程序執(zhí)行過程中允許顧客修改，而其形式地址始終不變，故變址尋址指令便于顧客編制處理數(shù)組問題程序。相對(duì)尋址操作數(shù)有效地址只與目前指令地址相差一定位移量，與直接尋址相比，更有助于程序浮動(dòng)。(7)若指令格式改為雙字指令。其中OP7位，M3位，A16位，A216位，即指令地址字段共16+6=22位，則指令直接尋址范圍可擴(kuò)大到4M。1598650OPMA1A2第8頁(8)為使一條轉(zhuǎn)移指令能轉(zhuǎn)移到主存任一位置，尋址范圍須達(dá)成4M，除了采取(7)所示格式外，還可配備22位基址寄存器或22位變址寄存器，使

EA=(BR)+A

(BR為22位基址寄存器)或

EA=(IX)+A(IX為22位變址寄存器)，便可訪問4M存放空間。還能夠通過16位基址寄存器左移6位再和形式地址A相加，也可達(dá)成同樣效果。第9頁例．某機(jī)指令格式如下列圖所示：圖中I為間址特性位(I=0，直接尋址；I=1，一次間接尋址)。假設(shè)存放器部分單元有下列內(nèi)容：指出下列機(jī)器指令(十六進(jìn)制表達(dá))有效地址。(1)D7(2)DF(3)DE(4)D2OPIA03457地址號(hào)（十六進(jìn)制）0001020304050607內(nèi)容（十六進(jìn)制）015E9D74A41504A0解：(1)11010111——I=0，直接尋址，有效地址為：111B（7H）(2)11011111——I=1，直接尋址，形式地址為：111B（7H）有效地址為：A0H第10頁例：一種一地址指令格式如下所示。其中I為間址特性，X為尋址模式，A為形式地址。設(shè)R為通用寄存器，也可作為變址寄存器。在表中填入合適尋址方式名稱。OPIXA尋址方式名稱IX有效地址EA(1)000EA=A(2)001EA=(PC)+A(3)010EA=(R)+A(4)011EA=R(5)100EA=(A)(6)101EA=((PC)+A)(7)110EA=((R)+A)(8)111EA=(R)直接尋址相對(duì)尋址變址尋址寄存器尋址間接尋址先相對(duì)后間接尋址先變址再間接尋址寄存器間接尋址第11頁【例】指令格式構(gòu)造如下所示，試分析指令格式及尋址方式特點(diǎn)。解：指令格式及尋址方式特點(diǎn)如下：

①雙字長(zhǎng)二地址指令；

②操作碼OP可指定26=64條指令；

③RS型指令，兩個(gè)操作數(shù)一種在寄存器中（16個(gè)寄存器之一），寄存器尋址方式；另一種在存放器中，變址尋址方式；

④有效地址通過變址求得：E=（變址寄存器）+D，變址寄存器可有16個(gè)。第12頁55．中斷標(biāo)志觸發(fā)器用于_____。A.向CPU發(fā)中斷祈求B．批示CPU是否進(jìn)入中斷周期C．開放或關(guān)閉中斷系統(tǒng)答案：B56.允許中斷觸發(fā)器用于_____。A．向CPU發(fā)中斷祈求B．批示正有中斷在進(jìn)行C．開放或關(guān)閉中斷系統(tǒng)答案：C57．CPU響應(yīng)中斷時(shí)間是_____。A．一條指令執(zhí)行結(jié)束B．外設(shè)提出中斷C．取指周期結(jié)束答案：A58.向量中斷是_____。A．外設(shè)提出中斷B．由硬件形成中斷服務(wù)程序入口地址C．由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中斷服務(wù)程序入口地址答案：C第八章CPU構(gòu)造和功能CPU構(gòu)造、指令周期、中斷系統(tǒng)第13頁59．響應(yīng)中斷祈求條件是______。A.外設(shè)提出中斷B．外設(shè)工作完成和系統(tǒng)允許時(shí)C．外設(shè)工作完成和中斷標(biāo)識(shí)觸發(fā)器為“1”時(shí)答案：B60.隱指令是指_____。A.操作數(shù)隱含在操作碼中指令B．在一種機(jī)器周期里完成所有操作指令C．指令系統(tǒng)中沒有指令答案：C61．中斷向量可提供____。A.被選中設(shè)備地址B．傳送數(shù)據(jù)起始地址C．中斷服務(wù)程序入口地址D.主程序斷點(diǎn)地址答案：C62．在中斷周期中，由____將允許中斷觸發(fā)器置“0”。A．關(guān)中斷指令B.中斷隱指令C．開中斷指令答案：B第14頁63．某機(jī)有四級(jí)中斷．優(yōu)先級(jí)從高到低為1→2→3→4。若將優(yōu)先級(jí)次序修改，改后1級(jí)中斷屏蔽字為1011，2級(jí)中斷屏蔽宇為1111，3級(jí)中斷屏蔽字為0011，4級(jí)中斷屏蔽字為0001，則修改后優(yōu)先次序從高到低為_____。A.3→2→1→4B．1→3→4→2C.2→1→3→4答案：C64．中斷系統(tǒng)是由_____實(shí)現(xiàn)。A．硬件B.固件C．軟硬件結(jié)合答案：C65.CPU響應(yīng)中斷時(shí)間是____。A.中斷源提出祈求B.取指周期結(jié)束C.執(zhí)行周期結(jié)束答案：C66．中斷周期前是_____，中斷周期后是_____。A．取指周期，執(zhí)行周期B.執(zhí)行周期，取指周期C．間指周期，執(zhí)行周期答案：B第15頁4.在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了管理中斷，硬件上一般有哪些設(shè)置?各有何作用?指令系統(tǒng)應(yīng)有哪些設(shè)置?解：(1)中斷祈求觸發(fā)器，其個(gè)數(shù)與中斷源個(gè)數(shù)相等，用以標(biāo)志某個(gè)中斷源向CPU提出中斷祈求。(2)中斷屏蔽觸發(fā)器，其個(gè)數(shù)與中斷祈求觸發(fā)器相等，當(dāng)其為1時(shí)．表達(dá)該中斷源中斷祈求被屏蔽，CPU不能響應(yīng)。(3)排隊(duì)器，用來進(jìn)行中斷判優(yōu)。當(dāng)多種中斷源同步祈求時(shí)，排隊(duì)器可選中優(yōu)先級(jí)最高中斷祈求。(4)向量地址形成部件，用以產(chǎn)生中斷源向量地址地址。(5)允許中斷觸發(fā)器，當(dāng)其為1時(shí)，CPU允許處理中斷。(6)中斷標(biāo)志觸發(fā)器，標(biāo)志系統(tǒng)進(jìn)人中斷周期。(7)堆棧，用來保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。(8)中斷查詢信號(hào)電路。在每條指令執(zhí)行周期結(jié)束時(shí)刻，該電路向各中斷源發(fā)查詢信號(hào)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為了管理中斷，指令系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有開中斷，關(guān)中斷、置屏蔽字及中斷返回等指令。第16頁8.4設(shè)CPU內(nèi)有這些部件：PC、IR、SP、AC、MAR、MDR、