计算机组成原理-考研试题(北京航空航天大学 1998年寻址方式)

问答题（1998年北京航空航天大学）

指令INCB-(R5)是一自减型寻址方式字节操作数指令，其寻址过程是先R5←(R5)-1，然后计算EA=(R5)，指令操作是加1操作。若指令执行前，16位寄存器R5的内容为(R5)=010046，内存以下字地址单元的内容（010044）=100000，（010046）=010000。指令执行后，寄存器和内存单元的内容有什么变化。（题中所有数据都是采用八进制数据。）

答案解析

（R5）=010045

字节地址单元（010045）原为(10000000)₂；指令执行完后应变为(10000001)₂。

因此(010044)=100400

(010046)不变，仍为010000。

讨论

计算机组成原理

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【】。

以下【】寻址方式用来支持浮动程序设计。

在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目地是【】。

某机字长16位，主存容量为64K，指令为单字长指令，有50种操作码，采用页面、间接和直接寻址方式。（1）指令格式如何安排？（2）存储器能划分为多少页面？每页多少单元？（3）能否再增加其它寻址方式？

试述运算器组成所需的部件及各部件的功能。

运算器虽由许多部件组成，但核心部件是【】。

X、Y为定点二进制数，其格式为1位符号位，n位数值位。若采用布斯（Booth）补码一位乘法实现乘法运算，则最多需要【】次加法运算。

运算器的基本功能是实现__________和__________运算。

补码一位乘法运算法则通过判断乘数最末位yn和补充位yn+1的值决定下一步操作，当ynyn+1=__________时，执行部分积加[-X]补，再右移一位，当ynyn+1=__________时，执行部分积加[X]补，再右移一位。

寻址方式

寻址的最终目的是__________。

寄存器间接寻址时，操作数在__________中。

根据操作数所在的位置，指出其寻址方式：操作数在寄存器中，称为____________寻址方式；操作数地址在寄存器中，称为____________寻址方式；操作数在指令中，称为____________寻址方式；操作数地址在指令中，称为____________寻址方式。操作数的地址，为某一个寄存器中的内容与位移之和，则可以是____________、____________、____________寻址方式。

已知某机字长16位，主存按字编址，其双操作数指令格式所示。其中OP为操作码，R为通用寄存器地址，试问下列寻址方式下能访问的最大主存区为多少机器字？（1）D为立即数：__________。（2）D为主存直接地址：__________。（3）D为主存间接地址：__________。（4）D为变址的形式地址，变址寄存器为R1（字长16位）：__________。

设字长和指令长度均为24位，若指令系统可完成108种操作，且有直接、间接（一次间址）、变址、基址、相对、立即等6种寻址方式，则在保证最大范围内直接寻址的前提下，指令中操作码占__________位，寻址特征位占__________位，可直接寻址的范围是__________，一次间址的范围是__________。

某计算机的字长为16位，存储器按字编址，访内存指令格式如图所示。其中，OP是操作码，M是寻址方式，A为形式地址。设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器，字长16位，问：（1）该格式能定义多少种指令？（2）各种寻址方式的寻址范围为多少字？（3）写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式。寻址模式定义如下：M值寻址方式0 立即寻址1 直接寻址2 间接寻址3 变址寻址4 相对寻址

间接寻址方式需要__________次访问存储器，获取数据。

设某计算机有变址寻址、间接寻址和相对寻址等寻址方式，设当前指令的地址码部分为001AH，正在执行的指令所在地址为1F05H，变址寄存器的内容为23A0H。请填充：当执行取数指令时，如为变址寻址方式，则取出的数为：__________；如为间接寻址，取出的数为__________；当执行转移指令时，转移地址为__________。已知存储器的部分地址及相应内容为：地址内容001AH 23A0H1F05H 2400H1F1FH 2500H23A0H 2600H23BAH 1748H

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【】。

在指令中用寄存器进行寻址的有____________、____________、____________、____________、____________和等方式。

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【】。

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__________。

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？

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？

在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是【】。

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？

地址码的长度不仅与主存容量有关，而且与__________有关。

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。

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？

零地址运算指令的操作数来自__________。