计算机组成原理 - 第四版课后习题答案(完整版)(7)

2019-04-15 22:43

称。

解: ① 直接寻址 ② 相对寻址 ③ 变址寻址 ④ 基址寻址 ⑤ 间接寻址 ⑥ 基址间址寻址

7.某计算机字长16位,主存容量为64K字,采用单字长单地址指令,共有40条指令,试采用直接、立即、变址、相对四种寻址方式设计指令格式。

解:40条指令需占用操作码字段(OP)6位,这样指令余下长度为10位。为了覆盖主存640K字的地

址空间,设寻址模式(X)2位,形式地址(D)8位,其指令格式如下:

寻址模式定义如下:

X= 0 0 直接寻址 有效地址 E=D(直接寻址为256个存储单元)

X= 0 1 立即寻址 D字段为操作数

X= 1 0 变址寻址 有效地址 E= (RX)+D (可寻址64K个存储单元)

X= 1 1 相对寻址 有效地址 E=(PC)+D (可寻址64K个存储单元)

其中RX为变址寄存器(16位),PC为程序计数器(16位),在变址和相对寻址时,位移量D可 正可负。 8.某机字长为32位,主存容量为1M,单字长指令,有50种操作码,采用页面寻址、立即、直接等寻址方式。CPU中有PC,IR,AR, DR和16个通用寄存器,页面寻址可用PC高位部分与形式地址部分拼接成有效地址。问: (1)指令格式如何安排?

(2)主存能划分成多少页面?每页多少单元? (3)能否增加其他寻址方式?

解: (1)依题意,指令字长32位,主存1M字,需20位地址A19-A0。50种操作码,需6位OP,指令

寻址方式Mode为2位,指定寄存器Rn需4位。设有单地址指令、双地址指令和零地址指

令,现只讨论前二种指令。 单地址指令的格式为:

Mode=00时为立即寻址方式,指令的23-0位为立即数;

Mode=01时为直接寻址方式,指令的19-0位为有效地址。

双地址指令的格式为:

Mode1=01时为寄存器直接寻址方式,操作数S=(Rn);

Mode1=11时为寄存器间址寻址方式, 有效地址E=(Rn)。

Mode2=00时为立即寻址方式,指令的13-0位为立即数;

Mode2=01时为页面寻址方式;

Mode2=10时为变址寻址方式,E=(Rn)+D; Mode2=11时为变址间址寻址方式, E=((Rn)+D)。 (2)由于页面寻址方式时,D为14位,所以页面大小应为=16K字,则1M字可分为

=64个页面。可由PC的高6位指出页面号。 (3)能增加其它寻址方式,例上述间址方式、变址间址寻址方式。

14. 从以下有关RISC的描述中,选择正确答案。 A.采用RISC技术后,计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。

B.为了实现兼容,新设计的RISC,是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的。

C.RISC的主要目标是减少指令数,提高指令执行效率。 D.RISC设有乘、除法指令和浮点运算指令。 解: C

15. 根据操作数所在位置,指出其寻址方式(填空): (1)操作数在寄存器中,为(A)寻址方式。 (2)操作数地址在寄存器,为(B)寻址方式。 (3)操作数在指令中,为(C)寻址方式。

(4)操作数地址(主存)在指令中,为(D)寻址方式 (5)操作数的地址,为某一寄存器内容与位移量之和可以是(E,F,G)寻址方式。

解:A:寄存器直接; B: 寄存器间接; C:立即;

D: 直接; E:相对; F:基值;G:变址 第五章

1.请在括号内填入适当答案。在CPU中:

(1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是(指令寄存器IR); (2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器PC);

(3) 算术逻辑运算结果通常放在(通用寄存器 )和(数据缓冲寄存器DR )。

2.参见下图(课本P166图5.15)的数据通路。画出存数指令\,(R2)\的指令周期

流程图,其含义是将寄存器R1的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信 号序列。


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