1、计算机专业基础综合（指令系统）模拟试卷 2 及答案与解析一、单项选择题1-40 小题，每小题 2 分，共 80 分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。1 下列说法中，正确的是( )。（A）如果指令字长与机器字长相等，那么取指周期等于机器周期（B）如果指令字长与存储字长相等，那么取指周期等于机器周期（C）指令字长和机器字长的长度一定相等（D）为了硬件设计方便，指令字长都和存储字长一样大2 设寄存器 R 的内容(R)=1500H ，内存单元 1500H 的内容为 2500H，内存单元2500H 的内容为 3500H，PC 的值为 4500H，采用相对寻址方式，有效地址为25
2、00H 的操作数是( ) 。（A）1500H（B） 2500H（C） 3500H（D）4500H3 试比较各种寻址方式的效率，以下结论中不正确的是( )。（A）立即寻址的效率高于堆栈寻址（B）堆栈寻址的效率高于寄存器寻址（C）寄存器一次间接寻址的效率高于变址寻址（D）变址寻址的效率高于一次间接寻址4 下列关于与寄存器有关的寻址方式的说法中，正确的是( )。（A）采用寄存器寻址的好处是可以缩短指令长度（B）采用寄存器寻址方式的操作数一定在主存中（C）采用寄存器直接寻址方式的操作数一定在寄存器中（D）采用寄存器间接寻址方式的操作数一定在寄存器中5 假设寄存器 R 中的数值为 500，主存地址为 5
3、00 中存放的操作数是 600，主存600 的地址单元中存放的内容是 700。如果想得到操作数为 500，那么可以选用的寻址方式包括( ) 。（A）直接寻址 500（B）寄存器间接寻址(R)（C）存储器间接寻址(500)（D）寄存器寻址 R6 地址码直接给出的就是操作数本身的数值，这种寻址方式称为( )方式。（A）基址寻址（B）立即寻址（C）直接寻址（D）间接寻址7 下列关于基址寻址的说法中，表述错误的是( )。（A）基址寻址扩大指令的寻址范围（B）基址寻址适合于多道程序设计（C）基址寄存器的内容由操作系统确定，在执行的过程中可变（D）基址寄存器的内容由操作系统或管理程序确定，在执行过程中其内
4、容不变8 下列关于变址寻址的说法中，不正确的是( )。（A）变址寻址扩大了指令的寻址范围（B）变址寻址适合于编制循环程序（C）变址寻址适合处理数组（D）变址寄存器的内容由操作系统确定，在执行的过程中不可变9 若指令中地址码给出的是操作数有效地址，这种寻址方式称为( )方式。（A）基址寻址（B）立即寻址（C）直接寻址（D）间接寻址10 程序控制类指令的功能是( )。（A）算术运算和逻辑运算（B）主存和 CPIJ 之间的数据交换（C） IO 和 CPU 之间的数据交换（D）改变程序执行顺序11 设相对寻址的转移指令占两字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量(用补码表示)，每当 CPU 从存储
5、器取出一字节时，即自动完成(PC)+1PC。若当前 PC 的内容为 2008H，要求转移到 2001H，则该转移指令第二字节的内容为( )。（A）05H（B） 07H（C） F8H（D）F7H12 下面关于 CISC 与 RISC 各自追求的主要目标的说法中，不正确的是 ( )。（A）CISC 追求指令系统的功能复杂和完备（B） CISC 是为了弥补高级语言程序和机器语言程序之间的差异（C） RISC 追求指令系统的精简、高效，精简高速的硬件组成（D）RISC 是为了弥补高级语言程序和机器语言程序之间的差异13 CISC 与 RISC 的区别表现在( )。（A）CISC 指令功能简单，指令功能
6、齐全（B） CISC 指令复杂，指令功能齐全，指令条数多，并行度差（C） RISC 指令功能简单，指令格式规整，指令条数少，并行性高（D）B 和 C 均正确14 下列关于 RISC 指令系统设计思想的说法中，不正确的是( )。（A）指令长度固定、只有 LoadStore 指令可以访存（B）指令种类较少且功能单一，多用硬布线控制实现（C）设置大量的通用寄存器，指令和数据按边界对齐存放（D）采用流水线技术，寻址方式种类丰富15 计算机指令中要用到的操作数一般可以来自( )部件。（A）通用寄存器（B）外围设备(接口)中的寄存器（C）内存的存储单元（D）以上答案都正确16 关于计算机系统中通用的寻址方
7、式，以下说法中不正确的是( )。（A）立即数寻址：操作数直接给出在指令字中，即指令字中直接给出的不再是操作数地址，而是操作数本身（B）直接寻址：操作数地址字段直接给出操作数本身（C）变址寻址：指令字中给出的一个数值(变址偏移量)与指定的一个寄存器(变址寄存器)的内容相加之和作为操作数的地址，用于读写存储器（D）基地址寻址：把在程序中所用的地址与一个特定的寄存器 (基地址寄存器)的内容相加之和作为操作数的地址或指令的地址二、综合应用题41-47 小题，共 70 分。17 一条指令通常由哪两个部分组成?指令的操作码一般有哪几种组织方式? 这几种方式各自应用在什么场合?各自的优缺点是什么?17 根据
8、操作数所在位置，指出其寻址方式(填空)：18 操作数在寄存器中，为( )寻址方式。19 操作数地址在寄存器，为( )寻址方式。20 操作数在指令中，为( )寻址方式。21 操作数地址(主存) 在指令中，为( ) 寻址方式。22 操作数的地址为某一寄存器内容与位移量之和，可以是( )寻址方式。22 某计算机字长为 16 位，存储器直接寻址空间为 128 字，变址时的位移量为-64+63 ，16 个通用寄存器均可作为变址寄存器。采用扩展操作码技术，设计套指令系统格式，满足下列寻址类型的要求：23 直接寻址的二地址指令 3 条。24 变址寻址的一地址指令 6 条。25 寄存器寻址二地址指令 8 条。
9、26 直接寻址的一地址指令 12 条。27 零地址指令 32 条。28 字长为 16 位的某计算机，其主存容量为 64KB，采用单字长单地址指令，共有64 条指令。请解决以下问题：(1)系统采用立即寻址，请给出指令的设计格式。(2)系统采用直接寻址，请给出指令的设计格式。(3)系统采用基址寻址，请给出指令的设计格式。(4)系统采用相对寻址，请给出指令的设计格式。28 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，变址寄存器中的内容为23A0H。 已知存储器的部分地址及相应内容，见下表：29 当执行取数指令时，如为
10、变址寻址方式，取出的数为多少?30 如为间接寻址，取出的数为多少?31 当执行转移指令时，转移地址为多少?计算机专业基础综合（指令系统）模拟试卷 2 答案与解析一、单项选择题1-40 小题，每小题 2 分，共 80 分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。1 【正确答案】 B【试题解析】 指令字长通常取存储字长的整数倍，如果指令字长等于存储字长的2 倍，则需要 2 次访存，取指周期等于机器周期的 2 倍，如果指令字长等于存储字长，则取指周期等于机器周期，故选项 A 错误，选项 B 正确。指令字长取决于操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数，与机器字长没有必然的联
11、系，但为了硬件设计方便，指令字长一般取字节或存储字长的整数倍，故选项 C 错误。指令字长一般取字节或存储字长的整数倍，故选项 D 错误。【知识模块】 指令系统2 【正确答案】 C【试题解析】 形式地址为 2500H 说明操作数存放在主存单元 2500H 中，因此得到操作数为 3500H。【知识模块】 指令系统3 【正确答案】 B【试题解析】 立即寻址操作数在指令中，不需要访问任何寄存器或内存，取数最快。堆栈寻址可能是硬堆栈(寄存器)或软堆栈(内存)，采用软堆栈时比寄存器寻址慢。寄存器一次间接寻址先访问寄存器得到地址，然后再访问主存。而变址寻址访问寄存器 IX 后，还要将 A 和(IX)相加(相
12、加需要消耗时间)，再根据相加的结果访存。一次间接寻址需要两次访存，显然慢于变址寻址。【知识模块】 指令系统4 【正确答案】 C【试题解析】 寄存器寻址的好处是可以缩短指令的长度，寄存器寻址的操作数存放在寄存器中，其他情况存放在主存中。【知识模块】 指令系统5 【正确答案】 D【试题解析】 直接寻址 500 中，500 就是有效地址，所访问的主存地址 500 对应的内容是 600。寄存器间接寻址(R)的访问结果与选项 A 一样。存储器间接寻址(500)表示主存地址 500 中的内容为有效地址，所以有效地址为 600，访问的操作数是 700。寄存器寻址 R 表示寄存器 R 的内容即为操作数 500
13、。【知识模块】 指令系统6 【正确答案】 B【试题解析】 本题主要考查立即寻址的概念。【知识模块】 指令系统7 【正确答案】 C【试题解析】 基址寻址是有效地址都加上了对应寄存器的内容，扩大了指令的寻址范围，故选项 A 正确。基址寻址有利于多道程序设计，故选项 B 正确。基址寄存器的内容由操作系统或管理程序确定，在执行过程中其内容不变，故选项 C 错误，选项 D 正确。【知识模块】 指令系统8 【正确答案】 D【试题解析】 变址寻址中利用有效地址都加上了对应寄存器的内容，扩大了指令的寻址范围，故选项 A 正确。变址寻址适合处理数组、编制循环程序，故选项B、C 正确。变址寄存器的内容由用户确定，
14、在执行过程中其内容可变，故选项 D错误。【知识模块】 指令系统9 【正确答案】 C【试题解析】 地址码中给出有效地址的寻址方式是直接寻址。【知识模块】 指令系统10 【正确答案】 D【试题解析】 程序控制类指令的功能是控制指令的执行顺序。【知识模块】 指令系统11 【正确答案】 D【试题解析】 由于转移指令占两字节，当 PC 的内容为 2008H 时，执行完转移指令后 PC 的内容为 200AH，所以有 2001H-200AH=-9H，用补码表示为 F7H。【知识模块】 指令系统12 【正确答案】 D【试题解析】 CISC：追求指令系统的功能复杂和完备，以弥补高级语言程序和机器语言程序之间的差
15、异。RISC：追求指令系统的精简、高效，精简高速的硬件组成，精简智能的编译软件，达到低价高性能的理想目的。【知识模块】 指令系统13 【正确答案】 D【试题解析】 CISC 指令复杂，指令功能齐全，硬件实现复杂，指令条数多，并行度差。RISC 指令功能简单，指令格式规整，指令条数少，实现简单，并行性高。【知识模块】 指令系统14 【正确答案】 D【试题解析】 采用流水线技术属于 RISC 的思想，但 RISC 的指令寻址方式种类少(通常限制在 23 种) ，以防止降低编译和执行的效率。其他项均属于 RISC 的思想。【知识模块】 指令系统15 【正确答案】 D【试题解析】 (1)CPU 内部的
16、通用寄存器，此时应在指令字中给出用到的寄存器编号(寄存器名) ，通用寄存器的数量一般为几个、十几个，故在指令字中须为其分配 2，3，4，5 或更多的数来表示一个寄存器；该寄存器的内容可以是指令运算用到的数据，也可能用作一个操作数的地址。(2)可以是外围设备(接口)中的一个寄存器，通常用设备编号或设备输入输出端口地址或设备映像地址来表示。(3)可以是内存储器的一个存储单元，此时应在指令字中给出该存储单元的地址。【知识模块】 指令系统16 【正确答案】 B【试题解析】 计算机的寻址方式如下：(1)立即数寻址：操作数直接在指令字中给出，即指令字中直接给出的不再是操作数地址，而是操作数本身。(2)直接
17、寻址：操作数地址字段直接给出操作数在存储器中的地址。(3)寄存器寻址：指令字中直接给出操作数所在的通用寄存器的编号。(4)寄存器间接寻址：指令字中给出通用寄存器的编号，在寄存器中给出的不是一个操作数，而是操作数地址时，就可以用这一地址去读写存储器。(5)变址寻址：指令字中给出的一个数值(变址偏移量)与指定的一个寄存器(变址寄存器)的内容相加之和作为操作数的地址，用于读写存储器。(6)相对寻址：指令字中给出的一个数值(相对寻址偏移量)与程序计数器 PC 的内容相加之和作为操作数的地址或转移指令的转移地址。(7)基地址寻址：把在程序中所用的地址与一个特定的寄存器(基地址寄存器)的内容相加之和作为操
18、作数的地址或指令的地址。(8)间接寻址：指令字的地址字段给出的既不是一个操作数的地址，也不是下一条指令的地址，而是一个操作数地址的地址，或一条指令地址的地址。(9)堆栈寻址：堆栈是存储器中一块特定的按“后进先出”原则管理的存储区，该存储区中被读写单元的地址是用一个特定的寄存器存储的，该寄存器被称为堆栈指针(SP) 。如果有些指令，其操作码部分已经指明一个操作数为堆栈中的一个单元的内容，则它已经约定将使用 SP 访问该单元，故不必在指令的操作数地址字段中另加说明。【知识模块】 指令系统二、综合应用题41-47 小题，共 70 分。17 【正确答案】 一条指令要由操作码和操作数地址两部分组成。操作
19、码用于指明本条指令的操作功能；指令的操作数地址用于给出被操作的信息的地址，包括参加运算的一个或多个操作数所在的地址、运算结果的保存地址、程序的转移地址、被调用的子程序的入口地址等。操作码的组织有如下三种处理情况。(1)定长的操作码的组织方案：一般在指令字的最高位部分分配固定的若干位用于表示操作码。优点：简化计算机硬件设计，提高指令译码和识别的速度。缺点：单独为操作码划分出固定的多位后，留给表示操作数地址的位数就会严重不足。(2)变长的操作码的组织方案：在指令字的最高位部分安排指令的操作码，操作码有长有短。一些位在不同的指令中有不同的效用，在一些指令中，这些位用作操作码，而在另外一些指令中，这些
20、位用作操作数的地址，不同指令的操作数长度就会不同，即尽量为那些最常用、用于表示操作数地址的位数要求较多的指令少分配几位操作码；而对那些表示操作数地址的位数要求较少的指令多分配几位操作码；对那些无操作数的指令，整个指令字的所有位均用作操作码。优点：在比较短的一个指令字中，既能表示出比较多的指令条数，又能尽量满足给出相应的操作数地址。缺点：指令复杂，译码时间长，执行时占用 CPU 周期多。(3)操作码字段与操作数地址有所交叉的方案：与变长的操作码组织方案类似，不同之处是表示操作码所用到的一些二进制位不再集中在指令字的最高位部分，而是与表示操作数地址的一些字段有所交叉。缺点：指令比变长操作码的组织方
21、案更复杂。【知识模块】 指令系统【知识模块】 指令系统18 【正确答案】 操作数在寄存器中的情况是寄存器(直接)寻址方式。【知识模块】 指令系统19 【正确答案】 操作数地址在寄存器中的情况是(寄存器间接)寻址方式。【知识模块】 指令系统20 【正确答案】 操作数在指令中的情况是(立即)寻址方式。【知识模块】 指令系统21 【正确答案】 操作数地址(主存)在指令中的情况是(直接)寻址方式。【知识模块】 指令系统22 【正确答案】 操作数的地址为某一寄存器内容与位移量之和的情况，有可能是(相对)寻址方式、 (基值)寻址方式或 (变址)寻址方式。【知识模块】 指令系统【知识模块】 指令系统23 【
22、正确答案】 由题意知道是多种寻址方式，为简化指令设计，选用扩展操作码方式，所以要求的指令数从(1)到(5) 递增顺序设计。 二地址直接寻址指令的操作码部分应为 2 位，故操作码可定义成 00、01、10，总的指令长度可以是操作码 2 位，地址码为 7 位2 字段共 14 位。【知识模块】 指令系统24 【正确答案】 一地址变址寻址指令的操作码可从 11000 开始，顺序递增到11101 为止，总的指令长度可以是 5 位操作码，4 位寄存器编码，7 位地址码，共16 位。【知识模块】 指令系统25 【正确答案】 二地址寄存器寻址指令的操作码可以从 11110000 开始，顺序递增到 111101
23、11 为止，总的指令长度可以是 8 位操作码，寄存器共 2。个，地址码为4 位2 字段=8 位。【知识模块】 指令系统26 【正确答案】 一地址直接寻址指令的操作码部分可以从 111110000 开始，顺序递增到 111111011 为止，总的指令长度是 9 位操作码，7 位地址码，共 16 位。【知识模块】 指令系统27 【正确答案】 零地址指令的操作码虽可从 111111100000 开始，顺序递增到111111110000，但指令总长是 12 位，而上述其他指令的长度都可为 16 位，所以这里将表示 32 种不同零地址指令的 5 位移动到 16 位指令的最后 5 位，因而从1111111
24、0000000001111111000011111。【知识模块】 指令系统28 【正确答案】 64 条指令需占用操作码字段(OP)6 位，这样指令余下长度为 10 位。为了覆盖主存 64K 字的地址空间，设寻址模式(x)2 位，形式地址(D)8 位，其指令格式如下： 寻址模式定义如下： X=00 直接寻址有效地址 E=D(256 单元) X=01 间接寻址有效地址 E=(D)(64K) X=10 变址寻址 有效地址 E=(R)+D(64K) X=11 相对寻址有效地址 E=(PC)+D(64K)其中 R 为变址寄存器(16 位)，PC 为程序计数器(16 位 )，在变址和相对寻址时位移量D 可
25、正可负。【知识模块】 指令系统【知识模块】 指令系统29 【正确答案】 变址寻址的寻址过程如下：变址寻址工作原理：指令地址码部分给出的地址 A 和指定的变址寄存器 x 的内容通过加法器相加，所得的和作为地址从存储器中读出所需的操作数。 因此，操作数 S=(Rx)+A)=(23AOH+001AH)=(23BAH)=1748H。【知识模块】 指令系统30 【正确答案】 间接寻址的寻址过程如下： 变址寻址工作原理：对于存储器一次间址的情况，需访问两次存储器才能取得数据第一次从存储器读出操作数地址；第二次从该地址中读取操作数。因此，操作数 S=(A)=(001AH)=(23AOH)=2600H【知识模块】 指令系统31 【正确答案】 转移指令使用相对寻址，其过程如下：转移地址=(PC)+A=1F06H+1H+001AH=1F21H。【知识模块】 指令系统
