问答题(1999年中国科学院自动化研究所)

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。

答案解析

若保持各种运算的完备性,8种指令操作应有:加运算、与运算、求反运算、循环左移运算、LOAD指令、STORE指令、等于跳转指令、大于跳转指令。求补运算可用求反运算和加1运算来表示。减运算可用求补运算和加...

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讨论

已知某机器字长16位,主存按字编址,其双操作数指令格式为:其中OP为操作码,R为通用寄存器地址,试问下列寻址方式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为变地址形式地址,变址寄存器为R1(字长16位):__________。

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。)

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。

在指令格式中,采用扩展操作码设计方案的目的是【 】。

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?

地址码的长度不仅与主存容量有关,而且与__________有关。

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__________。

寻址的最终目的是__________。

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?

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?

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。

零地址运算指令的操作数来自__________。

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)。

下图是目前计算机常用的存储器体系结构。CPU→调整缓存(SRAM)→内存(DRAM)→虚拟存储器请问:SRAM和DRAM有何区别?虚拟存储器有何特点?该层次结构有何特点?

一个16位的浮点数,,阶码用4位数表示,尾数用12位(各包含一位符号位)表示 ,该浮点数基数为2,其阶码用补码表示,尾数用原码表示,求该浮点数表示范围。

总线随着微机系统的发展而不断发展。早期普遍采用ISA总线,其数据宽度可达(A)位,后来为了适应高速总线传输率的要求又陆续推出了(B)、(C)、(D)、(E)等总线,其中(B)和(C)的数据宽度都比ISA扩展了一倍,时钟频率也提高了,并可采用突发方式工作,它们两者之间的显著不同是,(C)和原有的ISA是兼容的。(D)和(E)则直接挂连到微机的CPU总线上,故又称局部总线,它可以达到更高的数据传输率,相比较(E)更为规范,其工作时钟与CPU无关,且支持自动配置,有更好的扩展性。供选择的答案:(A):①8;②16;③32;④64;⑤24(B)~(E)①MCA;②STD;③STE;④VESA;⑤PCI;⑥EISA;⑦S-100

常用的小型机和微型机的设备接口有A和B,其中B的读写传输率较慢,大约为D,而A则要快得多,目前常用型号的数据传输率均在E以上。首先便携机上使用的接口为C,后改为PC card,它的推广应用提供了不用拆机箱就可插入接口板的可能。A、B、C供选择的答案:①PCI ②EISA ③SCSI ④IDE ⑤PCMCIAD、E供选择的答案:①1.5Mbit/s ②5~7Mbit/s ③10Mbit/s

某磁盘储存器的平均找道时间为Ts,转速为每分r转,每磁道容量为N个字,每信息块为n个字。试推算读写一个信息块所需时间Tb的计算公式。