c语言3条指令判断2次,计算机系统结构习题补充例题与练习).ppt

计算机系统结构习题补充例题与练习)

习题1 存在的问题 大多数同学较认真，少数不太认真、有抄袭现象 关于参考答案，要知其然，更要知其所以然 第5、7两题 理解透明性的含义 掌握计算机系统结构、组成、实现研究的范围，P4、5 凡编写机器语言和汇编语言程序要用到的(数据表示、指令系统、寄存器¨¨¨)对计算机系统结构都是不透明的 凡是只影响系统速度和价格的逻辑实现(计算机组成)和物理实现(计算机实现)对系统结构都是透明的 习题1 第5题：哪些对计算机系统结构是透明的 存储器的模m交叉存取：目的加快存储器速度，透明 浮点数据表示：硬件可直接识别的数据类型，不透明 I/O是通道方式还是处理机方式：I/O方式选择属于系统结构，不透明 阵列运算部件(多个相同运算部件阵列排列)：加快运算速度，透明 数据总线宽度：只影响数据传输速度，不影响功能，透明 通道类型(结合、独立，P6)：功能相同、速度不同，透明 访问方式保护：属于系统结构，不透明 程序性中断：属于系统结构，不透明 控制方式(串行、流水等)：仅影响速度，透明 堆栈指令：指令系统属于系统结构，不透明 存储器最小编址单位：属于系统结构，不透明 Cache存储器：为了提高存储系统速度，组原课中细讲的，透明 习题1 第7题：从机器(汇编)语言看哪些是透明的 指令地址寄存器：指的是程序计数器PC，80X86中为IP，相对转移指令中用到，不透明 指令缓冲器：缓冲和排队技术属于计算机组成P5，透明 时标发生器：产生系统时钟，汇编语言不能控制的具体硬件，透明 条件码寄存器：存放转移条件，也叫程序状态字PSW，是条件转移指令的测试条件，不透明 乘法器、移位器：汇编语言不能控制的具体硬件，透明 主存地址寄存器：也称存储器地址寄存器MAR，透明 磁盘外设：I/O指令可直接对其操作(通过端口号)，不透明 先行进位链：提高加法器运算速度的，组原和数字逻辑中学到，汇编语言不能控制的具体硬件，透明 通用寄存器、中断字寄存器(中断响应、优先级、屏蔽等)：程序中要用到，不透明 习题1 第8题 掌握三个公式 习题2 习题2 习题2 第3题(10条指令) 第2问：要求OP平均长度最短，则一定是Huffman编码(画Huffman树时要注意，确保每次选两个概率最小的)，2.7 第3问： OP平均长度最短的扩展编码(不一定是等长扩展)，究竟哪种最短，要一个一个去试，本题可以试一下2-5、2-4、3-4，结果2-5最短，2.9 第4问： OP平均长度最短的等长扩展编码，只需考虑2-4(1-2不可能、3-6太长)，2.92 第5题(三地址12条，单地址254条，总长16位，每个地址4位) 4-8-12等长扩展，12/X/254 若不考虑单地址指令，则二地址最多4×16=64条 考虑单地址指令，每预留一个二地址指令码点，则可以扩展16条单地址指令，要使单地址指令达到254条，则应预留254/16=15.9个二地址指令码点 因此，二地址最多可以设计64-16=48条 习题2 第6题(9条指令，8位(R-R)、16位(R-M)两种指令字长) 第1问：OP平均长度最短的扩展编码，与第3题类似，2-4、2-5比较后可知，2-5平均长度最短，2.9 第2问：为提高速度，应将使用频率高的指令安排成R-R型，为减少存储容量，应将使用频率高的指令安排成短OP(2位)，因此R编码占3位，可以表示8个通用寄存器 第3、4问：通用寄存器做变址寄存器，则变址位移量只能是5位(16位-5位OP-3位R-3位X)，偏移范围-16～15(补码) 补充习题 1、若某机要求有：3地址指令4条，单地址指令255条，0地址指令16条。设指令字长为12位，每个地址码为3位。问能否用扩展操作码为其编码？单地址指令为254条呢？请说明理由。 3-9-12不等长扩展， 4/255/16； 4/254/16 若不考虑0地址指令，则单地址最多4×26=256条 考虑0地址指令，每预留一个单地址指令码点，则可以扩展8条0地址指令，要使0地址指令达到16条，则应预留16/8=2个单地址指令码点 因此，单地址最多可以设计256-2=254条 4/255/16 4/254/16 补充习题 2、某机指令字长为16位。设有单地址指令和双地址指令两类。若每个地址字段均为6位，且双地址指令有x条。问单地址指令可以有多少条？ 4-10扩展 双地址指令剩余16-x个码点作扩展标志 共可扩出单地址指令(16-x)×26条 补充习题 某处理机的指令字长为16位，有2地址指令、1地址指令和0地址指令3类，每个地址字段的长度均为6位。 如果2地址指令有15条，0地址指令和1地址指令的条数基本相等，那么0地址指令和1地址指令各有多少条？为3类指令分配操作码。 如果要求3类指令条数的比例为1：9：9。那么3类指令的条数各有多少条？为3类指令