17-计算机组成原理-课堂练习-第七章

22.（多选）下列关于精简指令RISC的描述正确的是( ) A．支持的寻址方式更多 B．大部分指令在一个机器周期内完成

C．通用寄存器的数量多 D．指令字长不固定

RISC的特点是：

(1)设计时尽量选取使角频率最高的一些简单指令，以及用途大但不复杂的指令，因此指令的种类少（一-般不超过128种）；

(2)指令长度固定（一般为32位）； (3)指令格式种类少（一般不超过4种）； (4)寻址方式种类少（一-般不超过4种）；

(5) CPU内的所有操作，除了访问存储器的取数和存数( Load/Store指令)外，其余指令的操作都在寄存器之间进行；

(6)CPU中有一个较大的通用寄存器组（通用寄存器的数量至少为32个）；

(7)大部分指令(80%以上)的执行周期在一个机器周期之内； (8)控制器采用硬接线方式；

(9)一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。

根据这些特点，所以答案选B和C。

二、综合应用题

5．某指令系统指令字长16位，如果操作码固定为4位，则三地址格式的指令共有几条？如果采用扩展操作码技术，对于三地址、二地址、一地址和零地址这四种格式的指令，每种指令最多可以安排几条？写出它们的格式。

答：指令字长16位，如果操作码固定为4位，则三地址格式指令共有16条。若采用扩展操作码技术时，这16位字长的指令有15条三地址格式指令、15条二地址格式指令、15条一地址格式指令和16条零地址格式指令，共61条。指令格式如下：

4位操作码 15条三地址格式指令 8位操作码 15条二地址格式指令 12位操作码 15条一地址格式指令 16位操作码 16条零地址格式

7．某计算机的指令字长16位，采用扩展操作码，操作数地址取4位。假设该指令系统已有X条三地址指令，Y条二地址指令，没有零地址指令，问最多还有几条一地址指令？

答：根据题意，三地址、二地址和一地址指令的操作码位数分别是4位、8位和12位，故一地址指令多还有

[(24-X)×24-Y]×24条，

6．设某机共能完成120种操作，CPU有8个通用寄存器（12位），主存容量为16 K字，采用寄存器一存储器型指令。

(1)欲使指令可直接访问主存的任一地址，指令字长应取多少位？ (2)若在上述设计的指令字中设置一寻址特征位X，且X=O表示某个寄存器做基址寄存器，画出指令格式。试问采用基址寻址可否访问主存的任一单元？为什么？如不能，提出一种方案，使指令可访问主存的任一位置。

答：(1)该机的指令长应包括14位的地址码、3位寄存器编码和7位操作码，即指令字长一14+3+7—24，指令格式为：

7 3 14 OP R A (2)增加一位寻址特征位x，且X=O表示某个寄存器作基址寄存器RB。因为通用寄存器仅12位不能覆盖16K地址空间，可将寄存器内容左移2位，低位补0，形成14位基地址，然后与形式地址相加，所得有效地址即可访问16 K字存储器的任一单元。其指令格式如下：

7 3 1 3 10 OP

R X R B A