计算机组成原理第7章作业答案

《计算机组成原理第7章作业答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、指令系统第七章作业题：3，4，5，6，7，8，13，14，15，16，20，213.指令字长：7.1.2节(P304)机器字长：1.3.1节(P17)存储字长：P134.解：零地址指令的操作数的地址隐含在堆栈指针SP中(P303)一地址格式的另一个操作数通常可采用隐含寻址。举例参照P312.5.解：二地址指令操作数的物理地址用地址码给出，可以是主存的地址，也可以是寄存器的地址，甚至可以是I/O设备的地址。（P302）6.某指令系统字长为16位，地址码取4位，试提出一种方案，使该指令系统有8条三地址指令、16条二地址指令、100

2、条一地址指令。解：三地址指令格式如下：4444OPA1A2A3解题思路：以三地址指令格式为该指令系统的基本格式。以此格式为基础，采用扩展操作码技术，设计出题意所要求的地址码结构的指令。指令操作码分配方案如下：4位OP0000，……，A1，A2，A3；8条三地址指令0111，1000，0000，……，……，A2，A3；16条二地址指令1000，1111，1001，0000，0000，……，……，……，A3；100条一地址指令1001，0110，0011，1001，0110，0100，……，……，……，冗余编码1001，1111

3、，1111，可用来扩充一、零地址指令条数1010，……，冗余编码1111，可用来扩充三、二、一、零地址指令条数指令操作码分配方案7.设指令字长为16位，采用扩展操作码技术，每个操作数的地址为6位。如果定义了13条二地址指令，试问还可安排多少条一地址指令？解：二地址指令格式如下：466OPA1A2设二地址指令格式为该指令系统的基本格式，4位操作码共有16种编码，其中13种用来定义二地址指令，还剩3种可用作扩展标志。如不考虑零地址指令，该指令系统最多还能安排：一地址指令条数=3×26=192条8.某机指令字长16位，每个操作数的

4、地址码为6位，设操作码长度固定，指令分为零地址、一地址和二地址三种格式。若零地址指令有M种，一地址指令有N种，则二地址指令最多有几种？若操作码位数可变，则二地址指令最多允许有几种？解：1）若采用定长操作码时，二地址指令格式如下：466OPA1A2此时，无论指令中有几个地址，指令格式都不变。设二地址指令有K种，则：K=24-M-N当M=1（最小值），N=1（最小值）时，二地址指令最多有：Kmax=16-1-1=14种2）若采用变长操作码时，二地址指令格式仍如1）所示，但操作码长度可随地址码的个数而变。此时，K=24-（N/26

5、+M/212）；（N/26+M/212向上取整）当（N/26+M/212）1时，K最大，则二地址指令最多有：Kmax=16-1=15种（只留一种编码作扩展标志用。）讨论：此时，一地址指令条数为：N=（24-K）×26-M/26；（M/26向上取整）。零地址指令条数为：M=216-212K-26N；当K最大时（K=15），一地址指令最多有：Nmax=64-1=63种；零地址指令最多有：Mmax=64种注意：应首先根据题意画出指令基本格式。13.画出执行“ADD*-5”指令（*为相对寻址特征）的信息流程图。设另一个操作数

6、和结果存于ACC中，并假设（PC）=4000H。解：由于本题未指定数据通路结构，因此只能大概地排一下信息流程图，并且流程图中突出寻址过程的实现。ADD*-5指令信息流程图如下：取指令（省）寻址计算：EA=(PC)-5=4000H+FFFBH=3FFBHEAMAR，读M(EA)MDR(ACC)+(MDR)ACCAA（公操作）14.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。假设当前转移指令第一字节所在的地址为2000H，且CPU每取出一个字节便自动完成（PC）+1

7、PC的操作。试问当执行“JMP*+8”和“JMP*-9”指令时，转移指令第二字节的内容各为多少？解：据题意，相对寻址的转移指令格式如下：OPA2000H2001H2002H当取出JMP指令时，PC的内容变为2002H。此时转移指令第二字节内容各为：A1=00000110=06H（6）A2=11110101=F5H（-11）执行JMP后PC各为：EA1=200AHEA2=1FF7H请参考课件上的例子。15.解：+35-3=20H-17-3=ECH当取出JZ指令时，PC的内容变为4003H。由于数据在存储器中采用以高字节地址为

8、字地址的存放方式故此时转移指令第二、三字节内容各为：00H20HFFHECH16.某机主存容量为4M16位，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、立即等六种寻址方式，试回答以下问题。（1）画出一地址指