第四次作业 指令系统 设计算机A有60条指令,指令操作码6位固定长

第四次作业: 指令系统

1， 设计算机A有60条指令，指令操作码6位固定长度编码，从000000到111011。其后

继产品B需要增加32条指令，并与A保持兼容， （1） 试为计算机B设计指令操作码。 （2） 计算操作码平均长度

2， 某计算机的指令系统字长定长为16位，采用扩展操作码，操作数地址需要4位，该指

令系统已有三地址指令M条，而地址指令N条，没有零地址指令，问系统最多还有多少条一地址指令？

3， 在一个单地址指令的计算机系统中有一个累加器，给定以下存储器数值： ? 单位20中的内容是40； ? 单位30中的内容是50； ? 单位40中的内容是60； ? 单位50中的内容是70；

求以下指令分别将什么数值装入到累加器中？ （1） load #20 （2） load 20 （3） load(20) （4） load #30 （5） load 30 （6） load (30)

4， 一条双字长的指令存储在地址为W的存储器中。指令的地址字段位于地址为W+1处，

用Y表示。在指令执行中使用的操作数存储在地址为Z的位置。在一个变址存储器中包含X的值。试叙述Z是怎样根据其他地址计算得到的，假定寻址方式为： （1） 直接寻址 （2） 间接寻址 （3） 相对寻址 （4） 变址寻址

5， 一条双字长的load指令存储在地址为200和201的存储位置，该指令将地址码指定的存

储器内容装入累加器AC。指令的第一个字指定操作码和寻址方式，第二个字是地址部分。PC寄存器的值是200。通用寄存器R1的值是400，变址寄存器R1的值是400，变址寄存器XR的内容是100，如图所示。

指令的寻址方式字段可指定任何一种寻址方式。问在以下寻址方式下，装入AC的值。 （1） 直接寻址 （2） 立即数寻址 （3） 相对寻址 （4） 变址寻址

（5） 寄存器（R1）寻址 （6） 寄存器（R1）间接寻址

地址PC200200201202R1400309XR100400500AC600702800450700800900325300load500M 题5图

6， 一条相对转移指令长4个字节，存储在存储器中的地址为75010的地方，转移目标地址

为50010。问：

（1） 指令读取之后PC的值为多少？ （2） 指令的相对地址字段的值是多少？

（3） 该指令的相对地址字段需要多少二进制位？

7， 某计算机系统的指令有三地址、二地址和单地址格式。

? 三地址指令有8条，踊跃数据运算，地址码都是采用寄存器寻址方式，由16个通用存

储器，数据运算功能有加、减、乘、除、与、或、非、异或。

? 二地址指令有1条，用于数据传输，两个地址码各有4种寻址方式（寄存器、寄存器间

接、直接和存储器间接）。

? 单地址指令有2条，1条用于条件转移，采用相对寻址，转移条件在指令中用4位编码

表示，另一条用于无条件转移，采用寄存器寻址。存储器地址为32位。 试设计其指令格式，写出操作码以及寻址方式编码方案。

8， 以下MIPS指令代码代表什么操作？写出他的汇编指令表示。 0000 0000 1010 1111 1000 0000 0010 0000

9， 根据MIPS指令操作码定义以及指令格式，给出以下指令的各字段的十进制值：

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