1、指令系统模拟试卷 2 及答案与解析一、单项选择题1 在计算机系统层次结构中，处于硬件和软件交界面的是( )。（A）汇编语言（B）指令系统（C）操作系统（D）编译系统2 已知地址为 3600H 的内存单元中的内容为 00FCH，地址为 00FCH 的内存单元的内容为 3200H，而 3200H 单元的内容为 FC00H，某指令操作数寻址方式为变址寻址，执行该指令时变址寄存器的内容为 0400H，指令中给出的形式地址为 3200H，则该指令操作数为( ) 。（A）00FCH（B） 3200H（C） 3600H（D）FC00H3 下列关于无条件转移指令 Jump(跳转指令)和转子指令 Call(调用
2、指令)的说法，错误的是( )。（A）无条件转移指令和转子指令都会实现指令执行流的跳转（B）转子指令在执行完子程序后还会返回到转子指令的下条指令继续执行（C）无条件转移指令执行完跳转后也需要返回（D）转子指令执行过程中要将返回地址保存到堆栈或某个特殊寄存器中4 下列关于返回指令 RET 和中断返回指令 IRET 的说法中，错误的是( )。（A）使用这两条指令时，都无需明显给出返回地址（B）返回指令绝对没有操作数（C）中断返回指令 IRET 绝对没有操作数（D）返回指令可以带一个操作数5 数据寻址计算的是指令操作数的地址。下列寻址方式中，不属于数据寻址的是( )。（A）间接寻址（B）基址寻址（C）
3、相对寻址（D）变址寻址6 下列关于隐含寻址的说法中，错误的是( )。（A）隐含寻址是指寻址特征隐含在操作码中（B）隐含寻址是指寻址特征隐含在操作数中（C）堆栈寻址堆栈指令都采用隐含寻址（D）带操作数的指令也可以采用隐含寻址7 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）缩短执行指令的时间（C）增加寻址空间（D）减少机器语言程序(指令序列)所占的存储空间8 设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节为操作码，第二个字节为相对位移量。现有一条该类型的转移指令在主存中的存储地址为 2008H，欲转移到 2001H处。则该转移指令第二个字节的值为( )。（A）07H（B） F
4、7H（C） 09H（D）89H9 设变址寄存器为 X，形式地址为 D，某机具有先变址再间址的寻址方式，则这种寻址方式的有效地址 EA 为( )。（A）(X)+D（B） (X)+(D)（C） (X)+D)（D）(X)+(D)10 下列关于“ 零地址指令 ”的说法中，正确的是( )。（A）零地址指令不处理任何操作数（B）零地址指令的操作数隐含在寄存器中（C）零地址指令中不包含任何操作数或地址码（D）零地址指令的操作数隐含在堆栈中11 下列关于“ 单地址指令 ”的说法中，正确的是( )。（A）单地址指令中只包含一个操作数或地址码（B）单地址指令只处理一个操作数（C）单地址指令中总有一个操作数采用隐含
5、寻址（D）单地址指令的长度大于零地址指令的长度12 把逻辑地址转化为物理地址的过程称为( )。（A）汇编（B）链接（C）装入（D）重定位13 下列关于“ 指令集体系结构 (InstruCtion Set ArChiteCture，ISA)”的说法，错误的是( )。（A）涉及浮点数处理的高级语言程序能够在没有浮点指令的机器上运行（B）没有乘除法指令的机器照样能够完成乘除运算（C）用户进程不能执行“特权”指令( 也叫“管态”指令 )（D）NOP(空操作)指令对汇编程序员是无用的14 下列关于“ 变址寻址” 的说法中，错误的是 ( )。（A）变址寻址时，指令中的地址码与变址寄存器中的变址值相加，得到
6、有效地址（B）每次变址寻址结束后，应该配套地有一个修改变址寄存器中变址值的操作（C）如果指定一个寄存器专门作为变址寄存器，则指令中无需表明寻址特征（D）以变址寻址方式访问一个数组的多个元素的指令在循环过程中，保持不变15 下列关于“ 变址寻址” 的说法中，正确的是 ( )。（A）变址寄存器中变址值是一个无符号数（B）每次进行变址寻址后，变址寄存器中变址值都增 1 或减 1（C）变址寄存器的位数必须支持它对整个存储空间寻址，即与 MAR 的位数相等（D）变址寻址方式适合于以循环结构来访问不同数组的相同下标的元素16 下列关于基址寻址和变址寻址的说法中，错误的是( )。（A）基址寻址和变址寻址的计
7、算有效地址的方式基本上相同（B）采用基址寻址时，取出基址寄存器的基址值后，通常保持基址寄存器不变（C）无法采用基址寻址来处理数组元素（D）基址寻址主要用于程序的重定位(逻辑地址转换为物理地址)17 偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址。下列偏移寻址方式中，形式地址被认为带符号数的是( )。（A）变址寻址（B）基址寻址（C）相对寻址（D）三个都不是18 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程序的执行时间（B）采用寄存器寻址方式的操作数一定在主存储器中（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
8、接寻址方式的操作数一定在主存储器中19 若指令中，地址码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20 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21 下列关于指令设计的说法中，正确的是( )。（A）指令长度一般是 8 的整数倍（B）一条指令只能有一种寻址方式（C）在设计指令格式时，应留出一个字段表示下条指令的地址（D）即便在不同的机器上，指令的操作码总是只有唯一一种解释22 输入输出指令的功能是( )。（A）进行 CPU 与 IO 端口之间的
9、信息交换（B）进行主存和 IO 端口之间的信息交换（C）进行 CPU 和 IO 设备之间的信息交换（D）进行主存和 I0 设备之间的信息交换23 根据指令的操作数是立即数(I)、来自通用寄存器(R)还是来自主存(S) ，将指令分成下列类型。其中不可能出现在 LoadStore 风格指令集中的是( )。（A）RI（B） RR（C） RS（D）SS24 有一个含有 100 个元素的数组 A，其在内存中的首地址存放在寄存器 $s3 中。已知编译器给变量 f 分配的寄存器为$sl。则 C 语句 f=A10编译后生成的汇编代码不可能是( ) 。（A）1w$s1，10($s3)（B） 1w$s1，20($
10、s3)，（C） 1w$sl， 30($s3)（D）1w$sl，40($s3)25 程序控制类指令可改变程序执行顺序。以下不属于程序控制类指令的是( )。（A）调用指令（B）分支指令（C）无条件转移指令（D）访存指令26 寄存器中的值有时是数据，有时是指针(即内存地址)，它们在形式上没有差别，区分它是数据还是地址的依据不可能是( )。（A）指令的操作码（B）指令的寻址方式字段（C）寄存器的编号（D）时序信号27 在 IO 统一编址方式下，CPU 通过( )指令来访问 DMA 控制器。（A）访存（B） IO（C）中断指令（D）POPPUSH二、计算题28 某指令系统采用扩展操作码编码，有二地址指令
11、、一地址指令和零地址指令 3种地址制。已知该指令系统的定长指令字长 16 位，每个地址码长 6 位，有二地址指令 15 条，一地址指令 34 条。问：零地址指令最多有多少条?28 若基址寄存器的内容为 2000H，变址寄存器的内容为 26A2H，PC 的内容为2680H，指令的地址码部分为 003FH。若变址寻址用于取操作数，相对寻址用于实现条件转移，求出：29 变址寻址和相对寻址的有效地址 EA；30 操作数和转移目标地址。假设 26DEH 一 26E2H 单元存储的内容依次是F000H、F001 H、F002H 、 F003H 和 F004H。30 某计算机设有 ACC、 MAR、MDR、
12、PC、IR 以及基址寄存器 Rb 等。这些寄存器均为 16 位。指令格式采用定长操作码、单地址制、设置寻址特征位，支持立即寻址(立即数为定点整数，以补码表示)、直接寻址、(一次)间接寻址和基址寻址。31 若采用单字长指令，指令集中共包含 58 条指令。则指令可使用立即数的最大范围是多少?直接寻址和间接寻址的最大范围又是多少?32 可若想访问容量为 16 MB 的按字节编址的主存?需在指令格式和计算机组成(硬件)上做何改动?32 为了减少指令条数，典型的面向定点数的 RISC 计算机不设置“清除寄存器(置O)指令”和“寄存器之间的数据传送指令”，也不设置“将操作数(存放于寄存器中)取反”的指令。
13、设 RISC 计算机的算术运算指令均为“采用寄存器寻址的三操作数指令”，格式为：OP R1，R2，R3。它们的两个源操作数 R1 和 R2 必须来自不同的通用寄存器，运算结果(目的操作数)可以存入第 3 个通用寄存器 R3，也可以存入与某个源操作数相同的通用寄存器。请问：33 这样的 RISC 计算机必须进行怎样特别的系统结构设计，才能用算术运算指令实现“清除寄存器 Ri”和“ 将寄存器 Ri 的值送入寄存器 Rj 中”以及“ 将操作数(存放于寄存器 Ri 中)取反”。34 请依据设计结果，写出实现上述 3 项功能的具体办法。指令系统模拟试卷 2 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【
14、试题解析】 此题考查指令系统(也称为指令集、指令集体系结构 ISA)的概念。【知识模块】 指令系统2 【正确答案】 A【试题解析】 此题考查变址寻址的有效地址的计算方法。【知识模块】 指令系统3 【正确答案】 C【试题解析】 此题考查无条件转移指令 Jump 和转子指令 Call 的异同。【知识模块】 指令系统4 【正确答案】 B【试题解析】 此题考查返回指令 RET 和中断返回指令 IRET 的异同。【知识模块】 指令系统5 【正确答案】 C【试题解析】 此题考查数据寻址和指令寻址的概念与实例。【知识模块】 指令系统6 【正确答案】 B【试题解析】 此题考查隐含寻址的概念与实例。堆栈寻址堆栈
15、指令隐含使用栈顶单元，带操作数的算术运算指令隐含使用累加器，采用相对寻址的指令隐含使用PC。【知识模块】 指令系统7 【正确答案】 D【试题解析】 此题考查的知识点是基于哈夫曼压缩编码而提出的扩展操作码。【知识模块】 指令系统8 【正确答案】 B【试题解析】 2001 一(2008+2)=-9=F7 H。要注意：相对位移量总是用补码表示。【知识模块】 指令系统9 【正确答案】 C【试题解析】 此题考查变址寻址和间接寻址的有效地址的计算方法。【知识模块】 指令系统10 【正确答案】 C【试题解析】 此题考查“零地址指令”的概念。【知识模块】 指令系统11 【正确答案】 A【试题解析】 此题考查“
16、单地址指令”的概念。注意：有时零地址指令的长度很长。【知识模块】 指令系统12 【正确答案】 D【试题解析】 此题考查“重定位”的概念。【知识模块】 指令系统13 【正确答案】 D【试题解析】 此题考查的知识点包括：没有浮点指令的机器同样能够处理浮点数；没有乘除法指令的机器照样能够完成乘除运算；只有操作系统内核进程或者系统管理员可以执行“特权”指令；只要是指令对汇编程序员都是有用的，NOP(空操作)指令可以用来定时或者预留空间。【知识模块】 指令系统14 【正确答案】 D【试题解析】 通常，变址基址寻址属于显式寻址，必须在指令中明确给出寻址特征。变址基址寻址的地址码分两个字段，一个是变址基址寄
17、存器字段，表示选择哪个寄存器作为变址基址寄存器；另一个是形式地址。如果指定一个寄存器专门作为变址基址寄存器，则变址基址寄存器字段可以省略。以循环结构来处理同一个数组的不同元素时，必须采用变址寻址，因为循环结构要求的是用相同的指令来处理不同的数据。数组的起始地址将作为变址寻址的形式地址保持不变，可以修改的是保存在变址寄存器中的数组元素下标。【知识模块】 指令系统15 【正确答案】 A【试题解析】 每次进行变址寻址后，变址寄存器中变址值都增减量等于数组元素的长度(对于按字节编址的存储器，为所占字节数)；变址寄存器的位数不需要支持对整个存储空间寻址，但基址寄存器的位数需要支持对整个存储空间寻址。以循
18、环结构来访问不同数组的相同下标的元素就要采用基址寻址。【知识模块】 指令系统16 【正确答案】 C【试题解析】 基址寻址可以用来处理数组元素，只是不适于以循环结构来处理同一个数组的不同元素。基址寻址主要用于程序或数据在主存中的浮动装入。【知识模块】 指令系统17 【正确答案】 B【试题解析】 变址寻址的形式地址是一个数据段的基地址，地址肯定是无符号数；基址寻址的形式地址是相对于基地址偏移量，肯定是正数；相对寻址的有效地址可能在当前指令之前或之后，所以它的形式地址被认为带符号数。【知识模块】 指令系统18 【正确答案】 D【试题解析】 此题考查与寄存器有关的寻址方式的基本概念。采用寄存器寻址的好
19、处是可以缩短指令的长度。采用寄存器寻址方式的操作数一定在寄存器中。采用直接间接寻址方式的操作数一定在主存储器中。【知识模块】 指令系统19 【正确答案】 B【试题解析】 此题考查立即寻址的概念。【知识模块】 指令系统20 【正确答案】 C【试题解析】 此题考查直接寻址的概念。【知识模块】 指令系统21 【正确答案】 A【试题解析】 此题考查的知识点包括：指令长度以字节为单位。每个地址码要指定一种寻址方式，所以在多地址指令中可能有多个寻址方式。在指令格式中，通常不给出下条指令的地址，下条指令的地址总是取自 PC。在同一台的计算机上，指令的操作码只有唯一一种解释。但是在不同的计算机上，指令的操作码
20、可以有不同的解释。【知识模块】 指令系统22 【正确答案】 A【知识模块】 指令系统23 【正确答案】 A【试题解析】 LoadStore 风格指令集中不可能有两个操作数都来自主存的指令。【知识模块】 指令系统24 【正确答案】 C【试题解析】 “1w”是“Load a word(装入一个字)” 指令的助记符，“数字( 寄存器号)”表示基址寻址，其中数字等于欲访问的数组元素与数组在主存中起始地址的距离，这个距离等于数组下标乘以数组元素的长度。本题中数组下标为 10，数组元素的长度可以是 1、2 或 4，但基本上不可能是 3。【知识模块】 指令系统25 【正确答案】 D【试题解析】 访存指令不会
21、改变程序执行顺序。【知识模块】 指令系统26 【正确答案】 D【试题解析】 指令的操作码或寻址方式字段肯定可以区分寄存器中的值是数据还是指针。对于某些专用寄存器，也可以通过寄存器的编号来区分。但是无论如何无法通过时序信号来区分。【知识模块】 指令系统27 【正确答案】 A【试题解析】 在 IO 统一编址方式下，没有 IO 指令，CPU 通过“访存”指令来访问 IO 端口(包括 DMA 控制器)。有的处理器提供中断指令来实现软件中断，但 DMA 控制器涉及的是硬件中断，与中断指令无关。“POP PUSH”是访问堆栈的指令，与 DMA 控制器无关。【知识模块】 指令系统二、计算题28 【正确答案】
22、 二地址指令的地址码部分长 26=12 位，则操作码长度=1612=4 位，共有 16 个码点。现二地址指令占用 15 个码点，则剩余一个码点(例如0000)用于向一地址操作码扩展。一地址指令的地址码部分长 6 位，则操作码长度=166=10 位，其中高 4 位为二地址指令的剩余码点，则只有操作码的低 6 位用于操作码编码，共有 64 个码点。现一地址指令占用其中的 34 个码点，则剩余 6434=30 个码点用于向零地址操作码扩展。零地址指令的操作码长度为 16 位，其中高 10 位为一地址指令的剩余码点，只有操作码的低 6 位用于操作码编码。则高 10 位剩余 30 个码点，低 6 位可提
23、供 64 个码点，零地址指令共有 3064=192 个可用码点。即零地址指令最多有 192 条。【知识模块】 指令系统【知识模块】 指令系统29 【正确答案】 变址寻址的有效地址 EA=26AOH+003 FH=26DFH，相对寻址的有效地址 EA=26A2H+003FH=26E1 H。【知识模块】 指令系统30 【正确答案】 操作数为 F001 H，转移目标地址为 17003 H。【知识模块】 指令系统【知识模块】 指令系统31 【正确答案】 已知 IR 和 MDR 长度为 16 位，且采用单字长指令，所以指令字长为 16 位。 指令集中共包含 58 条指令，为了获得最大的直接寻址范围，指令
24、的操作码取为 log258=6 位。由于支持四种寻址方式，寻址特征至少取 2 位。最后指令格式为： 则，指令可使用立即数的最大范围是一 128127，指令可直接寻址的最大范围是28=256。一次间址的寻址范围总是 216=65 536。【知识模块】 指令系统32 【正确答案】 如想访问容量为 16MB 的主存，首先需要将 MAR 设计为log216M=24 位。然后对于直接寻址，可采用基于双字长指令，指令格式如下：这样的指令可直接寻址的范围是 28+16=224=16MB。 对于(一次)间接寻址，也要采用基于双字长指令，指令格式同上。在组成上需要改动的是：在按照指令的地址码(主存地址)取操作数
25、时，要读取一个双字类型的数据。从该数据(32 位)中取出 24 位，作为目标数据的存储地址，装入 MAR。最后根据 MAR 访存，读出目标数据。 对于基址寻址仍采用单字长指令，但需要将地址加法器设计成 24 位。 此时，基址寄存器 Rb 有两种设计方案，一种是直接设计为 24 位，另一种是仍为 16 位。对于前者，计算有效地址的方法不变，即将基址直接与指令中的 8 位长的偏移量相加，得到 24 位的地址，送入 24 位的 MAR；对于后者，有效地址的计算方法改为：将基址左移 8 位后与偏移量相加。【知识模块】 指令系统【知识模块】 指令系统33 【正确答案】 将一个特定的寄存器的值恒定为零0，例如将 RO 恒定为零。【知识模块】 指令系统34 【正确答案】 MUL RO，Ri，Ri 将清除寄存器 Ri。ADD RO，Ri，Rj 将寄存器 Ri 的值送人寄存器 Rj 中。SUB：RO，Ri，Ri 将操作数(存放于寄存器 Ri 中)取反。【知识模块】 指令系统
