計算機(jī)組成原理-第四版練習(xí)題ppt課件

1、1 1、設(shè)某計算機(jī)主存容量為、設(shè)某計算機(jī)主存容量為16MB16MB，機(jī)器字長為，機(jī)器字長為1616位，假設(shè)最小尋址單位為字節(jié)位，假設(shè)最小尋址單位為字節(jié) 編址，編址，其地址碼多少位？假設(shè)最小尋址單位為字其地址碼多少位？假設(shè)最小尋址單位為字按字編址，其地址碼又為多少位？按字編址，其地址碼又為多少位？ 習(xí)題一習(xí)題一解：按字節(jié)編址，解：按字節(jié)編址，1B一個地址，一個地址，224=16M， 因此，地址碼應(yīng)為因此，地址碼應(yīng)為24位；位； 按字編址，按字編址，16MB = (16M/2)W = 223W 因此，地址碼應(yīng)為因此，地址碼應(yīng)為23位；位；2 2、設(shè)某計算機(jī)為、設(shè)某計算機(jī)為3232位的位的16M16

2、M字主存，假設(shè)按字字主存，假設(shè)按字編址，其地址碼多少位？假設(shè)按字節(jié)編址，編址，其地址碼多少位？假設(shè)按字節(jié)編址，其地址碼又為多少位？其地址碼又為多少位？ 解：按字編址，解：按字編址，1字一個地址，字一個地址，224=16M， 因此，地址碼應(yīng)為因此，地址碼應(yīng)為24位；位； 按字節(jié)編址，按字節(jié)編址，16MW = (16M4)B = 226B 因此，地址碼應(yīng)為因此，地址碼應(yīng)為23位；位；3 3、某計算機(jī)字長為、某計算機(jī)字長為1616位，主存容量為位，主存容量為64K64K字，字，采用單字長單地址指令，共有采用單字長單地址指令，共有5050條指令。假條指令。假設(shè)有直接尋址、間接尋址、變址尋址、相對設(shè)有直

3、接尋址、間接尋址、變址尋址、相對尋址尋址4 4種尋址方式，試設(shè)計其指令格式。種尋址方式，試設(shè)計其指令格式。解：單字長指令：指令長度為解：單字長指令：指令長度為16位位 50條指令，條指令，25 50 26，操作碼，操作碼6位位 4種尋址方式，種尋址方式，22 = 4，尋址方式，尋址方式2位位 16-6-2=8，單地址，地址碼，單地址，地址碼8位位 有的指令設(shè)置了專門的尋址方式字段，以有的指令設(shè)置了專門的尋址方式字段，以闡明采用何種尋址方式，有的指令那么經(jīng)過闡明采用何種尋址方式，有的指令那么經(jīng)過操作碼的含義，隱含商定采用何種尋址方式操作碼的含義，隱含商定采用何種尋址方式4 4、設(shè)存放器、設(shè)存放器

4、R R中的數(shù)值為中的數(shù)值為1000H1000H，地址為，地址為1000H1000H的存儲單元中存儲的內(nèi)容為的存儲單元中存儲的內(nèi)容為2000H2000H，地址為地址為2000H2000H的存儲單元存儲的內(nèi)容為的存儲單元存儲的內(nèi)容為3000H3000H，PCPC的值為的值為4000H4000H，問在以下尋址，問在以下尋址方式下訪問到的操作數(shù)的值是什么？方式下訪問到的操作數(shù)的值是什么？1 1存放器尋址存放器尋址 R R；2 2存放器間接尋址存放器間接尋址R R；3 3直接尋址直接尋址 1000H1000H；4 4存儲器間接尋址存儲器間接尋址 1000H (1000H (非多重間址非多重間址) ) ；

5、5 5立刻尋址立刻尋址 2000H2000H；6 6相對尋址相對尋址 -2000H-2000HPCPC。解：解：(1) 采用存放器尋址，操作數(shù)在存放器采用存放器尋址，操作數(shù)在存放器中，中，S=R=1000H(2) 采用存放器間接尋址，操作數(shù)的有效采用存放器間接尋址，操作數(shù)的有效地址在存放器中，地址在存放器中，EA=R，操作數(shù)操作數(shù)S=(R)=(1000H)=2000H(3) 采用直接尋址，操作數(shù)的有效地址在采用直接尋址，操作數(shù)的有效地址在指令中給出，指令中給出，EA=1000H，操作數(shù)操作數(shù) S=(1000H)=2000H解：解：(4) 采用間接尋址，操作數(shù)的有效地址采用間接尋址，操作數(shù)的有效

6、地址在主存單元中，在主存單元中，EA=1000H=2000H，操作數(shù)操作數(shù)S=2000H=3000H (5) 采用立刻尋址，操作數(shù)直接在指令采用立刻尋址，操作數(shù)直接在指令中給出，中給出，S=2000H5 5、知某小型機(jī)字長為、知某小型機(jī)字長為1616位，其雙操作數(shù)指令格位，其雙操作數(shù)指令格式為：式為： 0 5 6 7 8 0 5 6 7 8 15 15 OP R A OP R A 其中其中OPOP為操作碼，為操作碼，R R為通用存放器地址。闡為通用存放器地址。闡明以下各種情況能訪問的最大主存區(qū)域有多明以下各種情況能訪問的最大主存區(qū)域有多少機(jī)器字？少機(jī)器字？1 1A A為立刻數(shù)；為立刻數(shù)；2 2

7、A A為直接主存單元地址；為直接主存單元地址；3 3A A為間接地址非多重間址；為間接地址非多重間址；4 4A A為變址尋址的方式地址，假定變址存放為變址尋址的方式地址，假定變址存放器為器為R1R1字長字長1616位。位。解：解：(1) 1個機(jī)器字個機(jī)器字(2) 256個機(jī)器字個機(jī)器字(3) 65536個機(jī)器字個機(jī)器字(4) 65536個機(jī)器字個機(jī)器字6 6、舉例闡明哪幾種尋址方式除去取指令外，不、舉例闡明哪幾種尋址方式除去取指令外，不訪問存儲器？哪幾種尋址方式除去取指令外訪問存儲器？哪幾種尋址方式除去取指令外只需訪問一次存儲器？完成什么樣的指令，只需訪問一次存儲器？完成什么樣的指令，包括取指

8、令共訪問包括取指令共訪問4 4次存儲器？次存儲器？不訪問：立刻、存放器尋址不訪問：立刻、存放器尋址訪問一次：直接尋址、存放器間接尋址、訪問一次：直接尋址、存放器間接尋址、變址尋址、基址尋址、相對尋址變址尋址、基址尋址、相對尋址訪問訪問4次：二級間接尋址次：二級間接尋址4 4、設(shè)存放器、設(shè)存放器R R中的數(shù)值為中的數(shù)值為1000H1000H，地址為，地址為1000H1000H的存儲單元中存儲的內(nèi)容為的存儲單元中存儲的內(nèi)容為2000H2000H，地址為地址為2000H2000H的存儲單元存儲的內(nèi)容為的存儲單元存儲的內(nèi)容為3000H3000H，PCPC的值為的值為4000H4000H，問在以下尋址，

9、問在以下尋址方式下訪問到的操作數(shù)的值是什么？方式下訪問到的操作數(shù)的值是什么？1 1存放器尋址存放器尋址 R R；2 2存放器間接尋址存放器間接尋址R R；3 3直接尋址直接尋址 1000H1000H；4 4存儲器間接尋址存儲器間接尋址 1000H (1000H (非多重間址非多重間址) ) ；5 5立刻尋址立刻尋址 2000H2000H；6 6相對尋址相對尋址 -2000H-2000HPCPC。解：解：(6) 采用相對尋址，操作數(shù)的有效地址采用相對尋址，操作數(shù)的有效地址為為PC中的內(nèi)容與指令中的位移量中的內(nèi)容與指令中的位移量D之和，之和，即即EA=(PC)+D=4000H-2000H=2000

10、H，操作數(shù)操作數(shù)S=(2000H)=3000H習(xí)題二：習(xí)題二：某機(jī)主存容量為某機(jī)主存容量為4M16，且存儲字長等于指，且存儲字長等于指令字長，假設(shè)該機(jī)指令系統(tǒng)可完成令字長，假設(shè)該機(jī)指令系統(tǒng)可完成108種種操作，操作碼位數(shù)固定，且具有直接、操作，操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、變址、基址、相對、立刻等六種間接、變址、基址、相對、立刻等六種尋址方式，試回答：尋址方式，試回答：1畫出一地址指令格式，并指出各字段畫出一地址指令格式，并指出各字段的作用；的作用；習(xí)題：習(xí)題：2該指令直接尋址的最大范圍該指令直接尋址的最大范圍3一次間址和多次間址的尋址范圍一次間址和多次間址的尋址范圍4立刻數(shù)的范圍十進(jìn)制數(shù)

11、表示立刻數(shù)的范圍十進(jìn)制數(shù)表示5上述六種尋址方式的指令哪個執(zhí)行時上述六種尋址方式的指令哪個執(zhí)行時間最短，哪個最長，為什么？哪一種便間最短，哪個最長，為什么？哪一種便于程序浮動？哪一種適宜處置數(shù)組問題？于程序浮動？哪一種適宜處置數(shù)組問題？習(xí)題：習(xí)題：2. 某計算機(jī)的字長為某計算機(jī)的字長為16位，存儲器按字編址，位，存儲器按字編址，訪存指令格式如以下圖示。其中訪存指令格式如以下圖示。其中OP是操作是操作碼，碼，M定義尋址方式見表定義尋址方式見表54，A為方為方式地址。設(shè)式地址。設(shè)PC和和Rx分別為程序計數(shù)器和變分別為程序計數(shù)器和變址存放器，字長址存放器，字長16位，問：位，問：(1)該格式能定義多少

12、種指令？該格式能定義多少種指令？(2)各種尋址方式的尋址范圍為多少字各種尋址方式的尋址范圍為多少字(3)寫出各種尋址方式的有效地址寫出各種尋址方式的有效地址EA的計算式的計算式OPMA151110 9 80M值值尋址方式尋址方式0立即尋址立即尋址1直接尋址直接尋址2間接尋址間接尋址3變址尋址變址尋址4相對尋址相對尋址提示：提示：設(shè)機(jī)器字長為設(shè)機(jī)器字長為W，指令地址位長為，指令地址位長為K尋址方式尋址方式尋址范圍尋址范圍EA立即尋址立即尋址直接尋址直接尋址間接尋址間接尋址變址尋址變址尋址相對尋址相對尋址1個字，即指令字本身個字，即指令字本身2K個字個字2W個字個字2W個字個字2K個字個字(PC附

13、近附近)(PC)，操作數(shù)，操作數(shù)AA(A)(Rx)+A(PC)+A習(xí)題：習(xí)題：3. 某計算機(jī)的指令系統(tǒng)有變址尋址、間接尋址某計算機(jī)的指令系統(tǒng)有變址尋址、間接尋址和相對尋址等尋址方式。設(shè)當(dāng)前指令的地和相對尋址等尋址方式。設(shè)當(dāng)前指令的地址碼部分為址碼部分為001AH，正在執(zhí)行的指令所在，正在執(zhí)行的指令所在地址為地址為1F05H，變址存放器的內(nèi)容為，變址存放器的內(nèi)容為23A0H，請問：當(dāng)執(zhí)行取數(shù)指令時，如為變址尋址請問：當(dāng)執(zhí)行取數(shù)指令時，如為變址尋址方式，取出的操作數(shù)為多少？如為間接尋方式，取出的操作數(shù)為多少？如為間接尋址，取出的操作數(shù)為多少？當(dāng)執(zhí)行取數(shù)指址，取出的操作數(shù)為多少？當(dāng)執(zhí)行取數(shù)指令時，轉(zhuǎn)

14、移地址是多少？令時，轉(zhuǎn)移地址是多少？習(xí)題：習(xí)題：知存儲器的部分地址及相應(yīng)內(nèi)容如下：知存儲器的部分地址及相應(yīng)內(nèi)容如下：地址地址 內(nèi)容內(nèi)容001AH 23A0H1F05H 2600H23BAH 2400H1F1FH 2500H23A0H 1748H習(xí)題：習(xí)題：4. 不改動指令而能改動操作數(shù)地址的尋址方式不改動指令而能改動操作數(shù)地址的尋址方式為為: 5.尋址的最終目的尋址的最終目的:6.知基址存放器的內(nèi)容為知基址存放器的內(nèi)容為1000H,變址存放器的變址存放器的內(nèi)容為內(nèi)容為03A0H,指令的地址碼部分為指令的地址碼部分為3FH,當(dāng)當(dāng)前正在執(zhí)行的指令所在地址為前正在執(zhí)行的指令所在地址為2B00H,那么

15、那么在思索基址的前提下在思索基址的前提下,采用變址尋址方式采用變址尋址方式,訪訪存的有效地址存的有效地址:7. 尋址方式用來支持浮動程序設(shè)計尋址方式用來支持浮動程序設(shè)計堆棧堆棧從方式地址產(chǎn)生有效地址從方式地址產(chǎn)生有效地址EA=03A0H+3FH+1000H=基址基址 基址尋址實踐上是相對于基址存放器的基址尋址實踐上是相對于基址存放器的偏移尋址偏移尋址.EA=(BR)+A. 采用基址尋址采用基址尋址,用戶不用思索本人的程序用戶不用思索本人的程序存于主存的哪一空間區(qū)域存于主存的哪一空間區(qū)域,完全可由操作系完全可由操作系統(tǒng)或管理程序根據(jù)主存的運用情況統(tǒng)或管理程序根據(jù)主存的運用情況,賦予基賦予基址存放

16、器內(nèi)一個初始值址存放器內(nèi)一個初始值(即基地址即基地址),便可將便可將用戶程序的邏輯地址轉(zhuǎn)化為主存的物理地用戶程序的邏輯地址轉(zhuǎn)化為主存的物理地址址(實踐地址實踐地址),運用戶程序安頓于主存的某運用戶程序安頓于主存的某一空間區(qū)域一空間區(qū)域.習(xí)題：習(xí)題：8. 運用如下商定運用如下商定:A方式地址方式地址EA有效地址有效地址(X)單元單元X中的內(nèi)容中的內(nèi)容R存放器存放器PC程序計數(shù)器程序計數(shù)器BR基址存放器基址存放器SI變址存放器變址存放器 闡明以下尋址方式：闡明以下尋址方式：立刻數(shù)尋址、直接尋立刻數(shù)尋址、直接尋址、間接尋址、存放址、間接尋址、存放器尋址、存放器間接器尋址、存放器間接尋址、相對尋址、基尋址、相對尋址、基址尋址、變址尋址、址尋址、變址尋址、基址變址尋址、堆棧基址變址尋址、堆棧尋址尋址(1) INC SI(2) INC SI假設(shè)假設(shè) SI1234H結(jié)果：結(jié)果：1 (SI)=1235H (2) 20H 21H20H1234H88H1235HMOV AX,BP假設(shè)假設(shè) SS=6000H,BP=3000H.50000H2