《計算機成原理》第四版練習(xí)題

處理器5.1處理器的外特性——指令系統(tǒng)5.2指令的時序設(shè)計5.3控制器設(shè)計第5章習(xí)題一1、設(shè)某計算機主存容量為16MB，機器字長為16位，若最小尋址單位為字節(jié)（編址），其地址碼多少位？若最小尋址單位為字（按字編址），其地址碼又為多少位？解：按字節(jié)編址，1B一個地址，224=16M，因此，地址碼應(yīng)為24位；按字編址，16MB=(16M/2)W=223W因此，地址碼應(yīng)為23位；2、設(shè)某計算機為32位的16M字主存，若按字編址，其地址碼多少位？若按字節(jié)編址，其地址碼又為多少位？解：按字編址，1字一個地址，224=16M，因此，地址碼應(yīng)為24位；按字節(jié)編址，16MW=(16M×4)B=226B因此，地址碼應(yīng)為23位；3、某計算機字長為16位，主存容量為64K字，采用單字長單地址指令，共有50條指令。若有直接尋址、間接尋址、變址尋址、相對尋址4種尋址方式，試設(shè)計其指令格式。有的指令設(shè)置了專門的尋址方式字段，以說明采用何種尋址方式，有的指令則通過操作碼的含義，隱含約定采用何種尋址方式解：單字長指令：指令長度為16位50條指令，25<50<26，操作碼6位4種尋址方式，22=4，尋址方式2位16-6-2=8，單地址，地址碼8位4、設(shè)寄存器R中的數(shù)值為1000H，地址為1000H的存儲單元中存儲的內(nèi)容為2000H，地址為2000H的存儲單元存儲的內(nèi)容為3000H，PC的值為4000H，問在以下尋址方式下訪問到的操作數(shù)的值是什么？寄存器尋址R；寄存器間接尋址（R）；直接尋址1000H；存儲器間接尋址1000H(非多重間址)；立即尋址2000H；相對尋址-2000H（PC）。解：(1)采用寄存器尋址，操作數(shù)在寄存器中，S=（R）=1000H(2)采用寄存器間接尋址，操作數(shù)的有效地址在寄存器中，EA=R，操作數(shù)S=((R))=(1000H)=2000H(3)采用直接尋址，操作數(shù)的有效地址在指令中給出，

EA=1000H，操作數(shù)S=(1000H)=2000H解：(4)采用間接尋址，操作數(shù)的有效地址在主存單元中，EA=（1000H）=2000H，操作數(shù)S=（2000H）=3000H(5)采用立即尋址，操作數(shù)直接在指令中給出，

S=2000H5、已知某小型機字長為16位，其雙操作數(shù)指令格式為：OP

R0 5

6

7

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15A其中OP為操作碼，R為通用寄存器地址。說明以下各種情況能訪問的最大主存區(qū)域有多少機器字？A為立即數(shù)；A為直接主存單元地址；A為間接地址（非多重間址）；A為變址尋址的形式地址，假定變址寄存器為R1（字長16位）。解：(1)1個機器字256個機器字65536個機器字65536個機器字6、舉例說明哪幾種尋址方式除去取指令外，不訪問存儲器？哪幾種尋址方式除去取指令外只需訪問一次存儲器？完成什么樣的指令，包括取指令共訪問4次存儲器？不訪問：立即、寄存器尋址訪問一次：直接尋址、寄存器間接尋址、變址尋址、基址尋址、相對尋址訪問4次：二級間接尋址4、設(shè)寄存器R中的數(shù)值為1000H，地址為1000H的存儲單元中存儲的內(nèi)容為2000H，地址為2000H的存儲單元存儲的內(nèi)容為3000H，PC的值為4000H，問在以下尋址方式下訪問到的操作數(shù)的值是什么？寄存器尋址R；寄存器間接尋址（R）；直接尋址1000H；存儲器間接尋址1000H(非多重間址)；立即尋址2000H；相對尋址-2000H（PC）。解：(6)采用相對尋址，操作數(shù)的有效地址為PC中的內(nèi)容與指令中的位移量D之和，即EA=(PC)+D=4000H-2000H=2000H，操作數(shù)S=(2000H)=3000H習(xí)題二：

某機主存容量為4M×16，且存儲字長等于指令字長，若該機指令系統(tǒng)可完成108種操作，操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、變址、基址、相對、立即等六種尋址方式，試回答：（1）畫出一地址指令格式，并指出各字段的作用；習(xí)題：該指令直接尋址的最大范圍一次間址和多次間址的尋址范圍立即數(shù)的范圍（十進制數(shù)表示）上述六種尋址方式的指令哪個執(zhí)行時間最短，哪個最長，為什么？哪一種便于程序浮動？哪一種適合處理數(shù)組問題？習(xí)題：2.某計算機的字長為16位，存儲器按字編址，訪存指令格式如下圖示。其中OP是操作碼，

M定義尋址方式（見表5－4），A為形式地址。設(shè)PC和Rx分別為程序計數(shù)器和變址寄存器，字長16位，問：該格式能定義多少種指令？各種尋址方式的尋址范圍為多少字寫出各種尋址方式的有效地址EA的計算式OPMA1511

10

9

80M值尋址方式0立即尋址1直接尋址2間接尋址3變址尋址4相對尋址提示：尋址方式尋址范圍EA立即尋址1個字，即指令字本身(PC)，操作數(shù)＝A直接尋址2K個字A間接尋址2W個字(A)變址尋址2W個字(Rx)+A設(shè)機器字長為W，指令地址位長為K相對尋址2K個字(PC附近)(PC)+A習(xí)題：3.某計算機的指令系統(tǒng)有變址尋址、間接尋址和相對尋址等尋址方式。設(shè)當(dāng)前指令的地址碼部分為001AH，正在執(zhí)行的指令所在地址為1F05H，變址寄存器的內(nèi)容為

23A0H，請問：當(dāng)執(zhí)行取數(shù)指令時，如為變址尋址方式，取出的操作數(shù)為多少？如為間接尋址，取出的操作數(shù)為多少？當(dāng)執(zhí)行取數(shù)指令時，轉(zhuǎn)移地址是多少？習(xí)題：已知存儲器的部分地址及相應(yīng)內(nèi)容如下：地址內(nèi)容001AH23A0H1F05H2600H23BAH2400H1F1FH2500H23A0H1748H習(xí)題：尋址方式用來支持浮動程序設(shè)計7基.址4.不改基變址尋指址令實際而上能是改相對變于操基作址寄數(shù)存地器址的偏的移尋尋址址.方EA=(BR)+A.式為采:堆用?；穼ぶ?用戶不必考慮自己的程序存于主存的哪一空間區(qū)域,完從全形可式由地操址作產(chǎn)系生統(tǒng)有或效管地理址程序根尋據(jù)址主的存最的使終用目狀的況的,:賦予基址寄存器內(nèi)一個初始值(即基地址),便可將用戶程序的邏輯地址轉(zhuǎn)化為主存已的知物基理址地址寄(實存際器地的址)內(nèi),使容用為戶程10序00安0置H,于變主址存的寄某存器的內(nèi)一空容間為區(qū)0域3.A0H,指令的地址碼部分為3FH,當(dāng)前正在執(zhí)行的指令所在地址為2B00H,則在考慮基址的前提下,采用變址尋址方式,訪存的有效地址:EA=03A0H+3FH+1000H=…習(xí)題：8.使用如下約定:

A——形式地址

EA——有效地址說明下列尋址方式：立即數(shù)尋址、直接尋址、間接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、相對尋址、基址尋址、變址尋址、基址變址尋(X)——單元X中的內(nèi)容址、堆棧尋址

R——寄存器PC——程序計數(shù)器BR——基址寄存器SI——變址寄存器(1)

INC

SI(2)

INC

[SI]假設(shè)（SI）＝1234H結(jié)果：（1）

(SI)=1235H(2)

20H

21H…20H88H1234H1235HMOV

AX,[BP]假設(shè)SS=6000H,BP=3000H50000H…..……20H88H63000H63001HPASS×10H+BP60000H3000H63000HAX

88H

20HFIRST

DD

12345678H；自FIRST開始存放數(shù)據(jù)；一個32位數(shù)SECOND