计算机组成原理-考研试题(东北大学 1999年指令格式)

填空题（1999年东北大学）

零地址运算指令的操作数来自__________。

答案解析

堆栈

【解析】

在堆栈计算机中，没有一般计算机中必备的通用寄存器，因此堆栈就成为提供操作数和保存运算结果的惟一场所。通常，参加算术逻辑运算的两个操作数隐含地从堆栈顶部弹出，送到运算器中进行运算，运算的结果再隐含地压入堆栈。

讨论

计算机组成原理

单地址指令中实实现两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常采用__________寻址方式。

地址码的长度不仅与主存容量有关，而且与__________有关。

寄存器间接寻址时，操作数在__________中。

某机器指令长度为16位，地址码长度都为6位，包含单地址指令、双地址指令和无地址指令，试问单地址指令最多能有多少条，此时双地址指令和无地址指令各为多少条？

在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是【】。

某计算机的指令系统字长为16位，采用扩展操作码，操作数地址需要4位。该指令系统已有三地址指令M条，二地址指令N条，没有零地址指令，问系统最多还有多少条一地址指令？

某指令系统字长16位，每个操作数的地址码长6位。设系统有无操作数、单操作数和双操作数3类。若双操作数指令有M条，无操作数指令有N条，问单操作数指令最多可能有多少条？

某计算机的字长16位，设有单地址指令和双地址指令两类，若每个地址字段均为6位，且双地址指令有X类，问单地址指令最多可以有多少类？

寻址的最终目的是__________。

假定指令系统有m条指令，指令操作码的位数为N位，则N至少应等于__________。

指令系统

零地址的运算类指令在指令格式中不给出操作数地址，参加运算的两个操作数来自【】。

某机主存容量为4Mx16，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统可完成108种操作，操作码位数固定，且具有直接、间接、变址、基址、相对、立即等6种寻址方式，试回答:(1)画出一地址指令格式，并指出各字段的作用；(2)该指令直接寻址的最大范围;(3)一次间址和多次间址的寻址范围；(4)立即数的范围(十进制数表示):(5)相对寻址的位移量(十进制数表示)；(6)上述6种寻址方式的指令哪一种执行时间最短?哪一种最长?为什么?哪一种便子程序浮动?哪一种最适合处理数组问题?

某机器有一个标志寄存器，其中有进位/借位标志CF、零标志ZF、符号标志SF和溢出标志OF，条件转移指令bgt（无符号整数比较大于时转移）的转移条件是【】。

某运算类型指令中有一个地址码为通用寄存器编号，对应通用寄存器中存放的是操作数或操作数地址，CPU 区分两者的依据是【】。

按照【】，可将计算机分为RSC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)。

某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成：第1字节为操作码字段，第2字节为相对位移量字段。假定取指令时，每取一个字节 PC 自动加 1。若某转移指令所在主存地址为2000H，相对位移量字段的内容为06H，则该转移指令成功转移后的目标地址是【】。

偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址。下列寻址方式中，不属于偏移寻址的是【】。

假设变址寄存器R的内容为1000H，指令中的形式地址为2000H；地址1000H中的内容为2000H，地址2000H中的内容为3000H，地址3000H中的内容为4000H，则变址寻址方式下访问到的操作数是【】。

某台计算机字长为16位，主存容量64kB，采用单字长地址指令，共64条指令，系统有4个通用寄存器R0、R1、R2、R3，试用4种寻址方式（寄存器直接寻址、存储器直接寻址、基址寻址、间接寻址）设计指令格式（通用存储器都为16位）。

在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目地是【】。

指令格式

试设计出计算机指令系统中8种指令操作，使得指令操作集合具有基本算术运算、逻辑运算和控制功能的完备性，并加以简要说明。

某计算机的指令系统定长为16位，采用扩展操作码，操作数地址4位。该指令系统已有三地址指令M条，二地址指令N条，没有零地址指令。问：最多还有多少条一地址指令？

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（用补码表示）。每当CPU从存储器取出第一个字节时，即自动完成(PC)+1→PC。设当前PC的内容为2003H，要求转移到200AH地址，则该转移指令第字节的内容应为【】。若PC的内容为2008H，要求转移到2001H，则该指令第二字节的内容应为【】。

何谓变址寻址、基址寻址？两者有何区别？

东北大学总线的概念

CPU可任选CPU停止法、总线挪用法或总线周期分时法来实现DMA。

DMA是主存与外设间交换数据的方式，它也可用于主存与主存之间的数据交换。

半导体存储器的速度指标是__________，磁盘存储器的速度指标是__________、__________和__________，其中__________和__________与磁盘的旋转速度有关。CPU与外部设备交换数据时用__________、__________、__________和__________等方法来协调它们之间的速度不同步。

某磁盘存储器的转速为n转/分，共有4个记录面，每道记录信息为m字节，共256道，问：（1）磁盘存储器的容量是多少？（2）磁盘传输率是多少？（3）平均等待时间是多少？

CPU对外部设备的控制方式按CPU的介入程度，从小到大分别为__________、__________、__________、__________。