计算机组成课后答案

第十章

思考题

10.1机器指令的典型元素是什么？

答：机器指令的典型元素是操作码，源操作数的引用，结果操作数的引用，下一指令引用。

10.2什么类型的位置能保存源和目的的操作数？ 答：主存（或虚存），寄存器（I/O接口的端口）。

10.3若一个指令容有4个地址，每个指令的用途是什么？ 答：包括两个源操作数，一个结果，以及下一指令地址。

10.4列出并简介指令集设计的5个重要问题？ 答：

（1）操作指令表：应提供多少和什么样的操作，操作将是何等的复杂。 （2）数据类型：对几种数据类型完成操作。

（3）指令格式：指令的（位）长度、地址数目、各个字段的大小等。 （4）寄存器：能被指令访问的CPU寄存器数目以及它们的用途。 （5）寻址方式：指定操作数地址的产生方式。

10.5在机器指令集中，典型的操作数类型是什么？ 答：地址、数值、字符、逻辑数据。

10.6压缩十进制表示数与IRA字符代码之间的关系是什么？

答：数字0到9的IRA代码的样式是011****，其中后4位恰恰是0000到1001，即压缩十进制数的编码。因此7位IRA代码与4位压缩十进制表示之间转换是十分方便的。

10.7算数移位和逻辑移位有何区别？ 答：

逻辑移位（无符号<<,>>,java>>>>）：一个字的各位左移或右移，一端移出的位丢失，另一端是0被移入。

算术移位（有符号补码<<,>>）：把数据看做是有符号整数而不移符号位。 算数右移（有符号补码>>）：左边符号位（高位）填充。

算数左移：无溢出时，算数左移和逻辑左移都相当于乘以2。如果出现溢出，算数左移和逻辑左移将产生不同的结果，但算数左移仍保留数的符号位不变。

10.8为何要控制传递（转移）指令？ 答：

（1）实现一个应用需要上千条甚至上百万条指令，若每条指令必须分立的写出，这将会是非常麻烦的事情。若一个表或者列表来处理，则可使用程序循环的方法，

一个指令序列重复执行直到所有的数据被处理。

（2）所有程序都涉及到某种选择，我们希望计算机能在满足某种条件下做某种事情，另一种条件下做另一种事情。

（3）大中型的计算机程序的编写，是一件较困难的任务。若将此任务分成小的片段，每次只工作在另一种事情上，将是有益的。

10.9列出并简要说明生成条件的两种普通方式。列出并简要说明实现条件转移的两种普通方式。

答：大多数机器提供了1位或多位的条件代码，它作为某种操作的结果被设置。可以把这条件代码想象成一个用户可见的短寄存器。

另一种能使三地址指令格式的方法是，在同一条指令内完成比较和指定转移。

10.11列出为过程返回保存返回地址的三种可能位置 答：寄存器，被调过程开始处，堆栈顶部。

10.12什么是可重入过程？ 答：可重入过程准许几个通过它的调用同时存在。递归过程就是使用之一特征的。

10.13汇编语言和机器语言有何不同？

答：汇编语言使用符号名地址，而不是机器语言所使用的具体的物理内存地址，比机器语言易于读写、易于调试和修改，同时也具有机器语言执行速度快，占用内存空间少等优点。但在编写复杂程序时具有明显的局限性，汇编语言依赖具体的机型，不能通用，也不能在不同机型之间移植。汇编语言是面向具体机型的，他离不开具体计算机的指令系统。

10.14什么是逆波兰表示法？

答：逆波兰表示法，操作数跟随在它的两个操作数之后。不管一个表达式有多复杂，使用逆波兰表示法都不需要括号。

10.15大数在先和小数在先有何不同？

答：对于同样一个多字节数值，大数在先情况，存储器安排成从左到右、从上到下；而小数在先的情况，存储器安排从右到左、从上到下。在两种策略中，每个数据都有同样的地址。在任何一个给定的多字节标量值中，小数在先的字节排序是大数在先的反序，反之亦然。端序不影响结构中数据项的次序。

习题

10.1 a. 23 b. 32 33 10.2 a. 7309

b. 582

c. 1010 不是一个压缩十进制数，所以表达式错误！ 10.3 a. 0; 255 b. –127; 127 c. –127; 127 d. –128; 127 e. 0; 99 f. –9; +9

10.4

1698 0001 0110 1001 1000 +1798 0001 0111 1000 0110 0010 1100 10001 1110 1 1 1 0110 0011 1110 0110 10100 0110 1000 1 0100

3484 0011 0100 1000 0100 10.5

0736 +9674 1 0410

结果是：0410 10.6

表达式 : X=(A+B*C)/(D-E*F) 零地址 PUSH A PUSH B PUSH C MUL 一地址 LOAD E MUL F STORE T LOSD D 二地址 MOVE R0,E MUL R0,F MOVE R1,D SUB R1,R0 三地址 MUL R0,E,F SUB R0,D,R0 MUL R1,B,C ADD R1,A,R1