[工學]第四章指令系統(tǒng)-資料下載頁
2025-08-17 01:14本頁面
【正文】 ）*64x x=（256m）*64 n/64這臺計算機最多可設計出（256m）*64 n/64條單操作數(shù)指令。（1） 本題如果將條件改為操作碼位數(shù)固定，則最多可設計256mn條單操作數(shù)指令。例（2003年武漢理工大學攻讀碩士學位研究生入學考試試題，10分）某機存儲器及CPU的字長均為16位，CPU有16個16位的通用寄存器。請為該機設計能滿足下列條件的指令格式，并加以說明。 允許有不超過210種的操作指令 主存儲器空間不少于16MB 至少有5種尋址方式 只有單字長指令和雙字長指令可供選擇解：允許有不超過210種的操作指令〉由于7log22108，所以操作碼占8位，最多256條指令，現(xiàn)有210條，剩余46個編碼可用于擴充。 主存儲器空間不少于16MB〉主存字節(jié)地址至少log216M=24位 至少有5種尋址方式〉由于2log253，所以尋址方式占3位，最多8種尋址方式，現(xiàn)有5種，剩余3個編碼可用于擴充其他尋址方式。 16個通用寄存器，寄存器編號占log216=4位 單字長指令即指令長度為16位，其中操作碼必須占8位，一個操作數(shù)的尋址方式占3位，僅剩5位用于操作數(shù)。立即數(shù)尋址方式、寄存器尋址方式和寄存器間接尋址方式用5位可以直接表達，其他涉及內(nèi)存的尋址方式需要24（字節(jié)尋址）／２３（字尋址）位地址，指令的操作數(shù)字段只能提供5位，需要借助特殊寄存器提供高19／１８位地址，但寄存器只有16位，可以將寄存器內(nèi)容左移8位的方法構造出24位地址，再和指令提供的5位偏移地址求和，以得到操作數(shù)所需的24位有效地址。所以單字長指令格式為操作碼8位，尋址方式3位，操作數(shù)5位。 雙字長指令即指令長度為32位，其中操作碼必須占8位，剩余24位。雙字長單操作數(shù)指令格式，24位中的3位為尋址方式，剩余21位用于操作數(shù)。立即數(shù)尋址方式和寄存器相關的尋址方式用5位可以直接表達，其他涉及內(nèi)存的尋址方式需要24位地址，指令的操作數(shù)字段只能提供21位，可以將寄存器內(nèi)容左移8位的方法構造出24位地址，再和指令提供的21位偏移地址求和，以得到操作數(shù)所需的24位有效地址。所以雙字長單操作數(shù)指令格式為操作碼8位，尋址方式3位，操作數(shù)21位。 雙字長雙操作數(shù)指令格式，每個操作數(shù)占12位，其中的3位為尋址方式，剩余9位用于操作數(shù)。立即數(shù)尋址方式和寄存器尋址方式用5位可以直接表達，其他涉及內(nèi)存的尋址方式需要24位地址，指令的操作數(shù)字段只能提供9位，可以將寄存器內(nèi)容左移8位的方法構造出24位地址，再和指令提供的9位偏移地址求和，以得到操作數(shù)所需的24位有效地址。所以雙字長雙操作數(shù)指令格式為操作碼8位，操作數(shù)1尋址方式3位，操作數(shù)1占9位，操作數(shù)2尋址方式3位，操作數(shù)2占9位。 6
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