计算机组成原理试题集【修复版】

1、计算机组成原理题库第一章计算机系统概述一.选择题解答:二.填空题1. 冯.设计思想（存储程序并按地址顺序执行）2. 在计算机合在一起称（内部，中央处理器）3. 计算机系统级（汇编语言，高级语言）4. 计算机两大类（系统程序，应用程序）5. 计算机系统中的存储器指令放存在（内存，外存）6. 用来管理计算机系统的软件称为（操作系统，编译程序）7. 计算机存储器基本单位（位，1024）8. 将计算机只读存储器中称为（固件）9. 完整的计算机系统应包括（硬件，软件）10. 汇编语言比高级语言（硬件，快）11. 计算机五部分（匹配器，输入输出）12. 计算机硬件的技术指标主要包括（CPU运算速度，存储容

2、量，）13. 输入输出设备和辅助存储器统称为（外设）14. 常用的辅助存储设备包有（硬盘，U盘）15. 计算机能够唯一执行的语言是（机器语言）1. 定点8位 D. 128+127 2. 假定有4个整数B. r2×r3 3. 在浮点数原码D. 尾数的最高数值位为14. 机器字长32位B. +(1 231)5. 假设下列字符D. 11001001 6. 浮点数加减运算过程C01000 0010001 7. IEEE754标准中规定的64位B. (2252)×210238. 若浮点数用补码表示C数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数9. 针对8位二进制数B. 127的反码等于

3、0的移码10. 在下列机器数编码中B. 补码 11. 运算器的核心功能部件B. ALU 12. 一个C语言程序在一台32位 AX=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H 13. float型数据通常用IEEE754单精度A. C104000H14. 某机字长8位A. 12712715. 下列数中最小的数为 C. (101001)BCD16. 下列数中最大的数为 B. (277)8 17. 针对8位二进制数 B. 127的反码等于0的移码18. 若某数x的真值为0.1010 B. 补码19. 四片74181ALU和一片74182ALU器件B. 组内先行进位，组间先行进位 20

4、. 在定点加减运算器中 C溢出判断电路，异或门 21. 在定点数运算中，产生溢出的原因C运算结果超出了机器的表示范围 22. 在定点小数机中，下列说法正确的C原码补码都能表示1 23. 设寄存器的内容为10000000，若它等于128B补码 24. 在原码加减交替除法中，参加操作的数C绝对值的补码25. 设x补1.x1x2x3x4x5x6x7x8Dx1=0，x2x8任意26. 两补码相加，采用一位符号位 D最高位和次高位进位异或结果为127. 设机器字长为8位(含2位符号位)AB4H EDH28. 设寄存器的内容为10000000 C反码29. 下列说法正确的是C. 只有带符号数的运算才有可能

5、产生溢出30. 设寄存器位数为8位 CE5H二.填空题1. 已知x补0100110，则x原_，真值_。2. A的ASCII码为41H，如果用偶校验码校验，最高位为校验位，则编码为_ 。3. 在变形补码进行加减法运算时，若运算结果中两个符号位_，表示发生了溢出。若结果的两个符号位为 _表示发生了正溢出。 4. 已知X补11011010，其中最高位为符号位，则2X补_, (1/2)X补_ 。 5. 在单符号位进行加减法运算时，若_，表示发生了溢出。6. 数的真值变成机器码可采用原码表示法，反码表示法，_表示法，_表示法。7. 机器字长为32位，定点表示时，数符1位，尾数31位。则：定点整数表示时，

6、 最大正数值= _， 最小负数值= _ 。 8. 若浮点数的IEEE754标准存储格式为(41360000)16，其浮点数的十进制数值为_。9. (20.59375)10的IEEE754标准32位浮点数的十六进制存储格式为_ 。10. (5/32)10的IEEE754标准32位浮点数的十六进制存储格式为_ 。11. (4120)10的IEEE754标准32位浮点数的十六进制存储格式为_。12. 将十六进制的IEEE754单精度浮点数存储格式 42E48000转换成十进制数，其十进制数值为_ 。13. 假设由S,E,M三个域组成的一个32位二进制字所表示的非规格化浮点数,真值表示为：(1)s&#

7、215;(1.M)×2E128它所表示的最大正数为_、最小正数为_。 14. 假设由S,E,M三个域组成的一个32位二进制字所表示的非规格化浮点数,真值表示为：(1)s×(1.M)×2E128它所表示的最大负数为_ 、最小负数为是多少_。 15. 设某机字长为8位(含一位符号位)，若x补11001001，则x所表示的十进制数的真值为_，(1/4)x 补_ 。16. 带符号位的编码方式中，零的表示唯一的有_码和_ 码。17. 机器数为补码表示，字长16位(含一位符号位)，用十六进制写出对应整数定点机的最大整数补码是_，最小负数补码是_ 。18. 在整数定点机中，采用

8、1为符号位，若寄存器的内容为10000000。当它表示为原码是，其对应的真值为_；当它表示为补码时，其对应的真值为_。(答案均用十进制表示)19. 一个浮点数，当其尾数右移时，欲使其值不变，阶码必须_。尾数右移一位，阶码_ 。20. 机器数字长为8位(含1位符号位)，当x127(十进制)时，x补_，x移_ 。 21. 机器数字长为8位(含1位符号位)，若机器数为81H，当它表示原码时，等价的十进制整数为_，当它表示为补码时等价的十进制整数为_。22. 设机器代码为FCH，机器数为补码形式(1位符号位)，则对应的十进制真值为_ (真值用十进制表示)，其原码形式为_(原码用十六进制表示)。23.

9、设x25/32 ，则x补_ ， (1/2)x补_ 。24. 设x25/32 ，则x补_， (1/4)x补_ 。25. 一个具有二级先行进位的32位ALU电路需要_片74181芯片和_片74182芯片。26. 原码的符号位为1，该数为负数。若补码的符号位为1，则该数为_；若移码的符号位为1，则该数为 _ 。27. 若x补1.0000000，则x_，若x补10000000，则x_ 。28. 原码的移位规则是符号位不变，数值部分左移或右移，移出的空位填“0”。补码的移位规则是补码的左移时符号位不变，数值部分左移，最低位移出的空位填_；补码右移时符号位不变，数值部分右移，最高位移出的空位填_ 。 29

10、. 补码的数值部分不变，符号取反，即得_码，补码包括符号位在内各位取反末位加1得_。30. 011,110,求和 移_ 。第三章内部存储器一.选择题1. 采用虚拟存储器的主要目的是_A. 提高主存储器的存取速度B. 扩大主存储器的存储空间,并能进行自动管理和调度C. 提高外存储器的存取速度D. 扩大外存储器的存储空间 2. 假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成，某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是 A5% B. 9.5% C. 50% D. 95% 3. 某SARM芯片，其存储容量为64K×16位，该芯片的地址线数目和

11、数据线数目分别是_。 A64, 16 B. 16, 64, C. 64, 8 D. 16, 16 4. 某RAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为 A . 8，512 B. 512，8 C. 18，8 D. 19，8 5. 双端口存储器所以能高速运行读/写，是因为采用（ ） 。 A. 高速芯片 B.两套相互独立的读写电路 C.流水技术 D.新型器件 6. 计算机系统中的存储器系统是指_。A RAM存储器B ROM存储器C 主存储器D 主存储器和外存储器 7. 某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。每个主存块大小为32字节，按

12、字节编址。主存131号单元所在主存块应装入到的Cache组号是 A0 B. 2 C. 4 D. 6 8. 某SRAM芯片,其存储容量为64M×32位,该芯片的地址线和数据线数目为（ ） A . 16，64 B. 26，32 C. 36，64 D. 46，32 9. 以下说法正确的是_ A、采用虚拟存储器的主要目的是提高存取速度 B、采用虚拟存储器的主要目的是扩大内存的存储空间 C、采用Cache的主要目的是扩大内存的存储空间 D、采用Cache的主要目的是扩大CPU中通用寄存器的数量 10. 某计算机的Cache共有16行，采用2路组相联映射方式（即每组两行），主存每个块大小为32字

13、节，按字节编址。主存地址为129的单元所在的块应装入Cache的组号是 。（计数均从0开始）A、0 B、1 C、4 D、6 11. 某机字长32位，存储容量256MB，若按字编址，它的寻址范围是_。 A、1M B、512KB C、64M D、256KB 12. 某SARM芯片，其存储容量为64M×64位，该芯片的地址线数目和数据线数目分别是_。 A、64, 64 B、16, 64, C、26, 64 D、36, 64 13. 主存贮器和CPU之间增加cache的目的是_。A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题B、扩大主存贮器容量C、扩大CPU中通用寄存器的数量D、 既扩大主存贮器容量

14、，又扩大CPU中通用寄存器的数量 14. 双端口存储器在_情况下会发生读/写冲突。A、 左端口与右端口的地址码不同B、 左端口与右端口的地址码相同C、 左端口与右端口的数据码不同D、 左端口与右端口的数据码相同 15. 存储单元是指_。A 存放一个二进制信息位的存储元B 存放一个机器字的所有存储元集合C 存放一个字节的所有存储元集合D 存放两个字节的所有存储元集合 16. 假定用若干个2K×4位芯片组成一个8K×8为存储器，则0B1FH所在芯片的最小地址是（ ）A.0000H B.0600H C.0700H D.0800H 17. 虚拟存储技术主要解决存储器的（ ）问题。

15、A 速度 B 扩大存储容量 C 成本 D 前三者兼顾 18. 某单片机字长32位，其存储容量为4MB。若按字编址，它的寻址范围是（ ）。 A 1M B 4MB C 4M D 1MB 19. 某SRAM芯片，其容量为1M×8位，除电源和接地端外，控制端有E和R/W#，该芯片的管脚引出线数目是 。 A 20 B 28 C 30 D 32 20. 某计算机字长32位，存储容量4GB，若按双字编址，它的寻址范围是（） A. 4G B. 0.5G C. 8G D. 2G 21. 某RAM芯片，其存储容量为512K×8bit，则该芯片的地址线和数据线数目为（） A. 8,512 B.

16、512,8 C. 18,8 D. 19,8 22. 下列存储器中，不采用随机存取方式的是（ ） A. EPROM B. CDROM C. DRAM D. SRAM 23. 某计算机主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是 A1、15 B2、15 C1、30 D2、30 24. 下列有关RAM和ROM得叙述中正确的是()I RAM是易失性存储器，ROM是非易失性存储器II RAM和ROM都是采用随机存取方式进行信息访问III RAM

17、和ROM都可用做CacheIV RAM和ROM都需要进行刷新A. 仅I和IIB. 仅II和IIIC. 仅I ，II， IIID. 仅II，III，IV 25. 计算机存储器按字节编址，主存地址空间大小是64MB，现用4M×8位的RAM芯片组成32MB的主存储器，则存储器地址寄存器MAR的位数至少是 A22 B23 C25 D26 26. 需要定期刷新的存储器芯片是 AEPROM BDRAM CSRAM DEEPROM 27. 在Cache地址映射方式中，若主存中的任意一块可以映射到Cache内的任意一行的位置上，这种映射方式称为_ A全相联映射 B直接映射 C组相联映射 D混合映射

18、28. 存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来存放_ A数据 B程序 C程序和数据 D微程序 29. 计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是_ A便于读/写数据 B减小机箱体积C便于系统升级 D解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾 30. 虚拟存储器中，当程序正在执行，由_完成地址的映射 A程序员 B编译器 C装入程序 D操作系统 二.填空题1. 一个4路组相联Cache由64个行组成；主存储器包含4K个块，每块128个字。存储系统按字寻址。则内存地址需要 （ ）位二进制数来表示、其中标记位有（ ） 位。2. 在全相联映射方式中，主存的某一块可以拷贝到Cache中的（ ），Cache

19、的命中率（ ）。3. 存储器和CPU连接时，要完成地址总线的连接；（ ）总线的连接和（ ）控制的连接，方能正常工作。4. 主存储器容量通常以KB表示，其中K=_;硬盘容量通常以GB表示，其中G=_K。5. 主存储器的性能指标主要是（ ） 、（ ）、存储周期和存储器带宽。6. 某存储器有4个模块，每个模块的容量为256K×32位，存储周期为200ns，总线传送周期为50ns，一个存储周期读出4个字节，则数据总线有 条，现CPU要从此存储器中连续读取4个字，四个模块采用交叉方式需要时间为（ ）ns7. 某计算机的页式虚存管理中，采用长度为32字的页，内存中共有64个物理页，而逻辑页共有1

20、024个，则虚拟地址共有（ ）位，物理地址共有（ ）位。8. 某存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期=50ns。顺序存储器的带宽是（ ），交叉存储器的带宽是（ ） 。9. 主存与cache的地址映射有全相联映射，（ ） 和（ ）三种方式。10. 一个组相联映射的Cache，有128个行，每组4块。主存共有16384个块，每块64个字，则主存地址共（ ）位，其中组地址应该为（ ）位。11. 广泛使用的（ ） 和（ ）都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快，但集成度不如后者高。12. 双端口

21、存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，其中前者采用（ ）并行技术，后者采用（ ）并行技术。13. 对存储器的要求是容量大、速度快、成本低，为了解决这三方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构，即主存、（ ）和（ ）。14. 高级的DRAM芯片增强了基本DRAM的功能，存取周期缩短至20ns以下。举出两种高级DRAM芯片，它们是（ ）、（ ）。15. 一个组相联映射的Cache，有128个行，每组4块。主存共有16384个块，每块64个字，则主存地址共（ ）位，其中主存字块地址应为（ ）位。16. 虚拟存储器分为页式、（ ）式、（ ）式三种。17. 反映主存速度指标的三个术语是存取时间、（

22、）和（ ）。18. 某计算机字长32位，其存储容量为64MB，若按字编址，它的存储系统的地址线至少需要（ ）条。19. CPU可以直接访问（ ）和Cache，但不能直接访问（ ）。20. 虚拟存储器系统中，CPU根据指令生成的地址是（ ） ，经过转换后的地址是（ ）。21. 存储器的容量单位中，1KB（ ）B，1GB（ ）B。22. 一个四路组相联Cache共有64个块，主存共有8192块，则主存地址中标记为有（ ）位，组号（ ）位。23. 如果Cache有128个行，则直接映射方式下，主存的第i块映射到Cache的第（ ）行。24. 一个n路组相联映射Cache，Cache共有M个行。当n1

23、时，该Cache变成 （ ）映射，当nM是，该Cache又变成（ ）映射。25. 由1024×1024阵列构成1M×1位DRAM存储芯片的刷新周期为8ms，读写周期为1 µs。若采用集中式刷新需要（ ）µs进行正常读写操作，（ ）µs进行刷新操作。26. 欲组成一个64K×16位的存储器，若选用32K×8位的芯片，共需（ ）片，若选用16K×1位的芯片，共需（ ）片。27. 写操作时，对Cache和主存单元同时修改的方法称为（ ） ，若每次只暂时写入Cache，直到替换时才写入主存的方法称为（ ） 。28. 虚拟存

24、储器通常由主存和（ ）两级组成，为了要运行某个程序，必须把（ ）映射到主存的物理地址空间。29. 由16KB的Cache和16MB的内存构成的存储系统的存储容量为（ ） 。30. 一个组相联映射的Cache，有128个行，每组4块。主存共有16384个块，每块64个字，则主存地址中组地址应该为（ ）位，Cache地址共（ ）位。第四章指令系统一.选择题1. 变址寻址方式中,操作数的有效地址等于_A. 基址寄存器内容加上形式地址(位移量).B. 堆栈指示器内容加上形式地址C. 变址寄存器内容加上形式地址D. 程序计数器内容加上形式地址2. 以下四种类型指令中，执行时间最长的是_。A、 RR型指令

25、 B、RS型指令 C、SS型指令 D、程序控制指令3. 寄存器间接寻址方式中,操作数在 中A. 通用寄存器 B. 主存 C. 程序计数器 D. 堆栈4. 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，第一字节为操作码字段，第二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以后的目标地址是 A.2006H B.2007H C.2008H D.2009H5. 寄存器间接寻址方式中，操作数的有效地址在_中。A. 寄存器 B. 内存 C. 程序计数器 D. 堆栈6. 单地址指

26、令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用（ ）。 A 堆栈寻址方式 B 立即寻址方式 C 隐含寻址方式 D 间接寻址方式7. 下列关于RISC的叙述中，错误的是 ARISC普遍采用微程序控制器 BRISC大多数指令在一个时钟周期内完成 CRISC的内部通用寄存器数量相对CISC多 DRISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少8. 偏移寻址通过将某个寄存器的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A间接寻址 B基址寻址 C相对寻址 D变址寻址9. 用于对某个寄存器中操作数的寻址方式为（ ）。 A 直接 B 间接 C 寄存器

27、直接 D 寄存器间接10. 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( )。 A.实现存储程序和程序控制B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度11. 变址寻址方式中，操作数的有效地址等于_。A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量）D 程序记数器内容加上形式地址（位移量）12. 计算机系统中，硬件能够直接识别的指令是( ) A机器指令 B汇编语言指令 C高级语言指令 D特权指令13. 在相对寻址方式中，若指令的地址码为X，则操作数的地址为：( )

28、AX B(PC)X CX段基址 D变址寄存器X14. 在指令的地址码字段中直接给出操作数本身的寻址方式称为 A隐含寻址 B立即寻址 C寄存器寻址 D直接寻址15. 在一地址指令格式中，下面论述正确的是 A只能有一个操作数，它由地址码提供B一定有两个操作数，另一个是隐含的C可能有一个操作数，也可能有两个操作数D如果有两个操作数，另一个操作数一定在堆栈中16. 在变址寄存器寻址方式中，若变址寄存器的内容是4E3CH，给出的偏移量是63H，则它对应的有效地址是 A63H B4D9FH C4E3CH D4E9FH17. 设寄存器R的内容(R)=1000H，内存单元1000H的内容为2000H，内存单元

29、2000H的内容为3000H，PC的内容为4000H。若采用相对寻址方式，2000H(PC)访问到的操作数是 A1000H B2000H C3000H D4000H18. 程序控制类指令的功能是 A进行算术运算和逻辑运算B进行主存和CPU之间的数据传输C进行CPU和I/O设备之间的数据传输D改变程序的执行顺寻19. 算术右移指令执行的操作是 A符号位填0，并顺序右移一位，最低位移至进位标志位B符号位不变，并顺序右移一位，最低位移至进位标志位C进位标志位移至符号位，顺序右移一位，最低位移至进位标志位D符号位填1，并顺序右移一位，最低位移至进位标志位20. 下列几项中，不属于RISC指令系统特点的

30、是 A指令长度固定，指令种类少B寻址方式尽量多，指令功能尽可能强C增加寄存器的数目，以尽量减少访问次数D选取使用频率最高的一些简单指令以及很有用但不复杂的指令21. 指令采用跳跃寻址方式可以实现 A对栈寻址 B程序的条件转移C程序的无条件转移 D程序的无条件转移和条件转移22. 在指令格式设计中，采用扩展操作码的目的是 A增加指令长度 B增加寻址空间C增加指令数量 D提高指令执行速度23. 转移指令的主要操作是 A改变程序计数器PC的值B改变地址寄存器的值C改变堆栈指针SP的值D改变段地址寄存器的值24. 设机器字长16位，存储器按字节编址，设PC当前值为1000H，当读取一条双字长指令后，P

31、C的值为 A1001H B1002H C1004H D1008H25. 一条指令存储在存储器中地址为300的地方，其操作数地址字段为301，地址字段的值为400，处理器中寄存器R1中包含数据200，在立即数寻址方式中，操作数的有效地址为 A200H B300H C301H D308H26. 一条指令存储在存储器中地址为300的地方，其操作数地址字段为301，地址字段的值为400，处理器中寄存器R1中包含数据200，寄存器（R1）间接寻址方式中，操作数的有效地址为 A200H B300H C301H D308H27. 假设寄存器R中的数值为1000H，地址为1000H的存储器中存储的数据为200

32、0H，地址2000H的存储器中存储的数据为3000H，pc的值为4000H，指令的地址码为1000H，直接寻址方式下，操作数的值为 A1000H B2000H C3000H D4000H28. 假设寄存器R中的数值为1000H，地址为1000H的存储器中存储的数据为2000H，地址2000H的存储器中存储的数据为3000H，pc的值为4000H，指令的地址码为1000H，存储器间接寻址方式下，操作数的值为 A1000H B2000H C3000H D4000H29. 堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指针寄存器，MSP为SP指示的栈顶单元，如果进栈的动作是：先(A)MSP，后(SP)1S

33、P,则出栈的动作是 A先(MSP)A，后(SP)1SP B先(SP)1SP ，后(MSP)AC先(SP)1SP ，后(MSP)A D先(MSP)A，后(SP)1SP30. 下列说法不正确的是 A变址寻址时，有效数据存放在主存中B存储器堆栈是先进后出的随机存储器C堆栈指针SP的内容表示当前堆栈内所存储的数据的个数D内存中指令的寻址和数据的寻址是交替进行的381. C2. C3. B4. C5. A6. C7. A8. A9. C10. C11. C12. A13.14. B15. C16. D17. C18. D19. B20. B21. D22. C23. A24. C25. C26. A27

34、. B28. C29. B30. C二.填空题1. 指令寻址的基本方式有两种， _方式和_方式。2. RISC的中文名称是_，SCSI的中文意思是_。 3. 寄存器间接寻址方式中，操作数的有效地址在( )中，操作数在( )中。4. 形成指令地址的方法称为指令寻址，通常是_寻址，遇到转移指令时_ 寻址。5. RISC指令系统的最大特点是：只有_指令和_指令访问存储器，其余指令的操作均在寄存器之间进行。6. 一个较完善的指令系统，应当满足完备性、_、规整性和_四方面的要求。7. 在间接寻址方式中，指令中的地址码给出的是_， CPU需要访问内存_次才能得到操作数。8. 相对寻址方式中，操作数的地址是

35、由_与_之和产生的。9. 设D为指令中的形式地址，DFCH，(D)40712，如果采用直接寻址方式，有效地址是_，参加的操作数是_。10. 某机指令字长24位，共有130条指令，指令码固定长度，若采用一地址格式可直接寻址范围是 _，若采用二地址格式，可直接寻址范围是 _。11. 某机采用三地址格式，功能完成50种操作，若机器可以在1K范围内直接寻址，则指令字长最小取_位，其中地址码至少_位。12. 某机指令字长32位，共有64种操作，CPU内有16个32位通用寄存器，采用R-S类型指令格式，能直接寻址的最大地址空间为_，如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则R-S类型指令能寻址的最大主存空间是_

36、。13. 计算机指令长度为20位，有2地址指令，1地址指令，0地址指令。地址码长度6位，问若操作码字段固定长度为8位，现设计出m条2地址指令，n条0地址指令，此时该计算机最多可以设计出_条1地址指令。14. 寄存器寻址方式中，指令的地址码给出的是_ ，操作数在_中。15. 基址寻址方式中，操作数的地址是由_ 与_ 之和产生的。三.综合应用题1. 某个16位的机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有两个20位基址寄存器，四个16位变址寄存器，十六个16位通用寄存器。指令汇编格式中的S(源)，D(目标)都是通用寄存器，M是主存中的一个单元。 三种指令的操作码分别是MOV(OP)=(A)H，

37、STA(OP)=(1B)H，LDA(OP)=(3CH)H。MOV是传送指令，STA是写数指令，LDA是读数指令MOV S, D15 10 9 8 7 4 3 0OP-目标源STA S, M 15 10 9 8 7 4 3 0OP基址源变址位移量LDA S, M 15 10 9 8 7 4 3 0OP-目标20位位移量1. 1.CPU完成哪一种操作所花的时间最短? 哪一种操作所花时间最长? 第二种指令的指令 执行时间有时会等于第三种指令的执行时间吗?2. 2.下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作? 其中如果有编码不正确,如何改 正才能成为合法指令? (6CD6)H； (1C2)H； (F

38、0F1)_H(3CD2)H； (2856)H 2. 计算机指令长度为24位，有2地址指令，1地址指令，0地址指令。地址码长度8位，若m条2地址指令，n条0地址指令，问此时该计算机最多可以设计出多少条1地址指令。（写出完整推导过程）3.<div align="left">某计算机字节长为16位，主存地址空间大小为128KB，按字编址。采用字长指令格式，指令名字段定义如下：15 12 11 6 5 0OPM5R5MdRd源操作数 目的操作数 转移指令采用相对寻址，相对偏移是用补码表示，寻址方式定义如下：Ms/Md寻址方式助

39、记符含义000B寄存器直接Rn操作数=(Rn)001B寄存器间接(Rn)操作数=（Rn）010B寄存器间接、自增(Rn)+操作数=(Rn)，(Rn)+1->Rn011B相对D(Rn)转移目标地址=(PC)+(Rn)注：(X)表示有存储地址X或寄存器X的内容。请回答下列问题：(1)、该指令系统最多可有多少指令?该计算机最多有多少个通用寄存器？（勤思教育）存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)至少各需多少位？(2)、转移指令的目标地址范围是多少？(3)、若操作码0010B表示加法操作(助记符为add)，寄存器R4和R5得编号分别为100B何101B，R4的内容为1234H，R5的

40、内容为5678H，地址1234H中的内容为5678H，5678H中的内容为1234H，则汇编语言为add(R4)，(R5) (逗号前为源操作符，逗号后目的操作数)对应的机器码是什么(用十六进制)?该指令执行后，哪些寄存器和存储单元的内容会改变？改变后的内容是什么？ 4. 一台处理器具有如下指令格式：2位6位3位3位XOP源寄存器目的寄存器地址格式表明有8个通用寄存器（长度为16位），X指定寻址方式，主存实际容量为256K字。（1）假设不用通用寄存器也能直接访问主存中的每一个单元，并假设操作码域OP6位，请问地址码域应分配多少位？指令字长度应有多少位？（2）假设X11时，指定的那个通用寄存器用作

41、基址寄存器，请提出一个硬件设计规则，使得被指定的通用寄存器能访问1M主存空间中的每一个单元。5. 指令格式如下所示，其中OP 为操作码，试分析指令格式特点。 18 12 11 10 9 5 4 0OP源寄存器目标寄存器 6. 某机配有基址寄存器和变址寄存器，采用一地址格式指令系统，允许直接和间接寻址，故在指令格式中设了2位寻址特征位以满足以上寻址方式。机器字长、指令字长和存储字长均为16（1）若采用单字长指令，共能完成110种操作，则指令可直接寻址的范围是多少？一次间接寻址的范围是多少？画出其指令格式图并说明各字段含义。（2）若存储字长不变，请你设计一种方法以实现在直接寻址方式下可访问16M内

42、存的每一个存储单元？ 7. 某机的16位单字长访内存指令格式如下：OP(4位)M(2位)I(1位)X(1位)A(8位)其中，A为形式地址，补码表示（其中一位为符号位）：I为直接/间接寻址方式：I1为间接寻址，I为直接寻址方式；M为寻址模式：为绝对地址，为基地址寻址，为相对寻址，为立即寻址；X为变址寻址。设，x，b分别为指令计数器，变址寄存器，基地址寄存器，为有效地址，请回答以下问题：（1）该指令格式能定义多少种不同的操作？立即寻址操作数的范围是多少 ？（2）设基址寄存器为14位，在非变址直接基地址寻址时，确定存储器可寻 址的地址范围（3）间接寻址时，寻址范围是多少？ 8. 计算机指令长度为16

43、位，有2地址指令，1地址指令，0地址指令。地址码长度6位，若m条2地址指令，n条0地址指令，问此时该计算机最多可以设计出多少条1地址指令。9. 设某台计算机有100条指令，要求：1.采用固定长度操作码编码，试设计其操作码编码。2.假设这100条指令中有10条指令的使用概率达到90%，其余90 条指令的使用概率达到10%，试采用不等长编码设计一种操作码编码的方案，并求出操作码的平均长度。10. 设某台计算机有100条指令，要求：1.采用固定长度操作码编码，试设计其操作码编码。2.假设这100条指令中有10条指令的使用概率达到90%，其余90 条指令的使用概率达到10%，试采用不等长编码设计一种操

44、作码编码的方案，并求出操作码的平均长度。11. 假设寄存器R中的数值为1000，地址为1000的存储器中存储的数据为2000，地址2000的存储器中存储的数据为3000，pc的值为4000，问在以下寻址方式下访问的指令操作数的值是什么？1.寄存器寻址R2.寄存器间接寻址（R）3.直接寻址1000 4.存储器间接寻址（1000） 5.相对寻址 - 2000（pc）6.立即数寻址 #200012. 某机的指令格式如下所示 X为寻址特征位：X=00：直接寻址；X=01：用变址寄存器RX1寻址；X=10：用变址寄存器RX2寻址；X=11：相对寻址 设(PC)=1234H,(RX1)=0037H,(RX

45、2)=1122H（H代表十六进制数），请确定下列指令中的有效地址： 4420H 2244H 1322H 3521H 13. 一种二进制RS型32位的指令结构如下： 其中OP为操作码字段，X为寻址模式字段，D为偏移量字段，其寻址模式定义为有效地址E算法及说明列表如下： 请写出6种寻址方式的名称。14. 某机器单字长指令为32位，共有40条指令，通用寄存器有128个，主存最大寻址空间为64M。寻址方式有立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基值寻址、相对寻址六种。请设计指令格式，并做必要说明。15. 已知计算机指令字长为32位，其指令格式如下： 其中OP为操作码，R为通用寄存器（32位长

46、），X为寻址方式，说明下列情况下能访问的最大主存空间为多少个机器字： X=000，D为直接操作数； X=001，D为直接主存地址； X=010，由通用寄存器R0提供主存地址； X=011，D为位移量，由通用寄存器R1提供基址地址； X=100，D为位移量，由通用寄存器R2提供变址地址（8位）； X=101，D为位移量，有程序计数器PC提供主存地址； X=110，由通用寄存器R3提供存储器堆栈栈顶地址。第五章中央处理器一.选择题1. 微程序控制器中, 机器指令与微指令的关系是_A. 每一条机器指令由一条微指令来执行.B. 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行.C. 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行.D. 一条微指令由若干条机器指令组成.2. 在微程序控制器中，控制部件向执行部件发出的某个控制