某机器字长 32 位，CPU 内有 32 个 32 位的通用寄存器，设计一种能容纳 64 种操作的指令系统，设指令字长等于机器字长。 (1) 如果主存可直接或间接寻址，采用寄存器-存储器型指令，能直接寻址的最大存储空间是多少？试画出指令格式。 (2) 在(1）的基础上，如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则上述寄存器-存储器型指令的指令格式又如何设计？画出指令格式并指出这类指令可访问多大的存储空间

2021-04-14

某机器字长 32 位，CPU 内有 32 个 32 位的通用寄存器，设计一种能容纳 64 种操作的指令系统，设指令字长等于机器字长。 (1) 如果主存可直接或间接寻址，采用寄存器-存储器型指令，能直接寻址的最大存储空间是多少？试画出指令格式。 (2) 在(1）的基础上，如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则上述寄存器-存储器型指令的指令格式又如何设计？画出指令格式并指出这类指令可访问多大的存储空间

某机器字长 32 位，CPU 内有 32 个 32 位的通用寄存器，设计一种能容纳 64 种操作的指令系统，设指令字长等于机器字长。
(1) 如果主存可直接或间接寻址，采用寄存器-存储器型指令，能直接寻址的最大存储空间是多少？试画出指令格式。
(2) 在(1）的基础上，如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则上述寄存器-存储器型指令的指令格式又如何设计？画出指令格式并指出这类指令可访问多大的存储空间

答案：

(1)64种操作，则操作码位数 = log264 = 6寄存器32个，则寄存器编码位数 = log232 = 5
有直接寻址或间接寻址，则寻址特征位 位数 1位，所以寄存器-存储器型指令格式：(4分)
(4分)(4分)
(4分)OP 6位
M 1位R 5位
A 32-6-1-5=20位说明：OP 为操作码，表明做什么操作 6位 (1分)
M寻址特征位 1位 ，表明主存的寻址方式 0：直接寻址 1：间接寻址 (1分)R 寄存器操作数，指明寄存器的编号 5位 (1分)
A 存储器地址，表明操作数的地址 20位 (1分)采用直接寻址时，A的位数为 20位则寻址的最大存储空间为220 =1M (4分)
(2)在(1)的基础上采用通用寄存器作为基址寄存器，则增加了基址寻址，寻址特征位增加到2位 还得再增加一个基址寄存器的位数，则A的位数为32-6-2-5-5=14位，所以指令格式为：
(2分)(4分)
(2分)(2分)
(4分)OP 6位
M 2位R 5位
基址R 5位A 14位
特点：增加了基址寻址方式，直接寻址范围变小 为214 =16K (5分)间接寻址与基址寻址范围 都是232 =4G (5分)

举一反三

内容

0
某机指令字长[tex=1.0x1.0]5Wf867QmqWheYOY0G/cAHw==[/tex]位,共有[tex=1.0x1.0]BYy53N5r8E+k5aEHlOAAkQ==[/tex]种操作,若[tex=2.071x1.0]4KiX63QwBg3rBb/SYYoSTA==[/tex]内有[tex=1.0x1.0]mqXSIedfIXuT5QAh9Hrzdg==[/tex]个[tex=1.0x1.0]5Wf867QmqWheYOY0G/cAHw==[/tex]位的通用寄存器,采用寄存器─存储器型指令,能直接寻址的最大主存空间是 ,如果采用通用寄存器作为基址寄存器,则寄存器—存储器型指令能寻址的最大主存空间是。[br][/br]
1
某机字长32位能完成32种操作,CPU 有32个通用寄存器(32位),主存容量为 4G 字。(1)若实现 RR 型指令,其中 R 为通用寄存器,并能实现立即寻址,画出其指令格式。(2)若实现 RS 型指令,其中R为通用寄存器,S 为存储器地址(直接寻址或寄存器间址实现),画出其指令格式。
2
某机指令字长32位，共有64种操作，若CPU内有16个32位的通用寄存器，如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则寄存器—存储器型指令能寻址的最大主存空间是______。 A: 4M B: 8M C: 4G D: 8G
3
某机字长为16位，采用一地址格式的指令系统，允许直接、间接、变址、基址寻址，变址寄存器和基址寄存器均为16位，请回答：（1）若采用单字指令，共能完成108种操作，画出指令格式，并指出直接寻址和一次间址的寻址范围各为多少？（2）若采用双字指令，操作码位数和寻址方式不变，指令可直接寻址的范围是多少？画出指令格式
4
指令寄存器的位数取决于（）。? 机器字长|指令字长|存储器容量|存储字长