第二章计算机指令集结构
知识点汇总：
指令集设计、堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器、CISC、RISC、寻址方式、数据表示
简答题
1.增强CISC机器的指令功能主要从哪几方面着手？（CISC）
(1) 面向目标程序增强指令功能。
(2) 面向高级语言和编译程序改进指令系统。
(3) 面向操作系统的优化实现改进指令系统。
2.简述CISC存在的主要问题。（知识点：CISC）
答：（1）CISC结构的指令系统中，各种指令的使用频率相差悬殊。
（2）CISC结构指令系统的复杂性带来了计算机系统结构的复杂性，这不仅增加了研制时间和成本，而且还容易造成设计错误。
（3）CISC结构指令系统的复杂性给VLSI设计增加了很大负担，不利于单片集成。
（4）CISC结构的指令系统中，许多复杂指令需要很复杂的操作，因而运行速度慢。
（5）在CISC结构的指令系统中，由于各条指令的功能不均衡性，不利于采用先进的计算机系统结构技术来提高系统的性能。
3.简述RISC的优缺点及设计RISC机器的一般原则。（知识点：RISC）
答：（1）选取使用频率最高的指令，并补充一些最有用的指令。
（2）每条指令的功能应尽可能简单，并在一个机器周期内完成。
（3）所有指令长度均相同。
（4）只有load和store操作指令才访问存储器，其它指令操作均在寄存器之间进行。
（5）以简单、有效的方式支持高级语言。
4.根据CPU内部存储单元类型，可将指令集结构分为哪几类？（知识点：堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器）
答：堆栈型指令集结构、累加器型指令集结构、通用寄存器型指令集结构。
5.常见的三种通用寄存器型指令集结构是什么？（知识点：通用寄存器型机器）
答：（1）寄存器－寄存器型。
(2)寄存器－存储器型。
(3)存储器－存储器型。
6.计算机指令集结构设计所涉及的内容有哪些？（答出4个即可）（知识点：指令集设计）
答：（1）指令集功能设计：主要有RISC和CISC两种技术发展方向。
(2) 寻址方式的设计。
(3) 操作数表示和操作数类型。
(4) 寻址方式的表示：可以将寻址方式编码于操作码中，也可以将寻址方式作为一个单独的域来表示。
(5) 指令集格式的设计：有变长编码格式、固定长度编码格式和混合型编码格式三种。
选择题
1.不需要编址的数据存储空间是（B）。
A.CPU中的通用寄存器
B.堆栈
C.主存储器
D.I/O接口中的寄存器
2.指令系统的改进以不删除原有指令系统为前提，通过增加少量强功能新指令代替常用指令串，保证了软件（B ），提高了编程效率。（知识点：指令集设计）
A．向前兼容B．向后兼容C．向上兼容D．向下兼容
3.通用寄存器型指令集结构可细分为哪三类？（ D ）（知识点：通用寄存器型机器）
A．寄存器－寄存器型、Cache－存储器型和存储器－存储器型
B．寄存器－寄存器型、Cache－存储器型和存储器－辅存型
C．寄存器－寄存器型、寄存器－Cache型和存储器－存储器型
D．寄存器－寄存器型、寄存器－存储器型和存储器－存储器型
4.在指令字的优化设计中，不需要考虑的因素是（D ）。（知识点：指令集设计）
A．多种寻址方式
B．多种指令字长
C．多种地址制
D．多种实现方式
5.以下不同类型的指令集结构中，操作数的给出方式采用半隐式约定的是（B）。（知识点：堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器）
A．堆栈结构
B．累加器结构
C．R R结构
D．RM结构
6.以下哪种结构不属于指令集结构（C）。（知识点：堆栈型机器、累加器型机器、通用寄存器型机器）
A．堆栈结构
B．通用寄存器组结构
C．Cache结构
D．累加器结构
7.指令集设计的基本要求包括（A）。（知识点：指令集设计）
A．完整性、规整性、高效率、兼容性
B．完整性、规整性、灵活性、均匀性
C．完整性、规整性、对称性、兼容性
D．完整性、规整性、对称性、均匀性
8.操作码优化的主要目的是（D）
A．缩短指令字长
B．增加指令字表示的信息
C．减少程序总位数
D．A、B和C
9.RISC执行程序比CISC要快的主要原因是（C ）。
A．RISC指令系统中指令条数少
B．程序在RISC上编译生成的目标程序较短
C．R ISC指令平均执行周期数少
D．RISC只允许load和store指令访存
