第2章 指令系统
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汇编语言程序设计第四版【课后习题答案】--囮裑為檤第2章8086的指令系统〔习题2.1〕已知DS=2000H、BX=0100H、SI=0002H,存储单元[20100H]~[20103H]依次存放12 34 56 78H,[21200H]~[21203H]依次存放2A 4C B7 65H,说明下列每条指令执行完后AX寄存器的内容。
(1)mov ax,1200h(2)mov ax,bx(3)mov ax,[1200h](4)mov ax,[bx](5)mov ax,[bx+1100h](6)mov ax,[bx+si](7)mov ax,[bx][si+1100h]〔解答〕(1)AX=1200H(2)AX=0100H(3)AX=4C2AH ;偏移地址=bx=0100h(4)AX=3412H ;偏移地址=bx=0100h(5)AX=4C2AH ;偏移地址=bx+1100h=1200h(6)AX=7856H ;偏移地址=bx+si=0100h+0002h=0102h(7)AX=65B7H ;偏移地址=bx+si+1100h=0100h+0002h+1100h=1202h〔习题2.2〕指出下列指令的错误(1)mov cx,dl(2)mov ip,ax(3)mov es,1234h(4)mov es,ds(5)mov al,300(6)mov [sp],ax(7)mov ax,bx+di(8)mov 20h,ah〔解答〕(1)两操作数类型不匹配(2)IP指令指针禁止用户访问(3)立即数不允许传给段寄存器(4)段寄存器之间不允许传送(5)两操作数类型不匹配(6)目的操作数应为[ SI ](7)源操作数应为[BX+DI](8)立即数不能作目的操作数〔习题2.3〕已知数字0 ~ 9对应的格雷码依次为:18H、34H、05H、06H、09H、0AH、0CH、11H、12H、14H,它存在于以table为首地址(设为200H)的连续区域中。
计算机系统结构第2章第⼆章指令系统第⼀节指令系统设计概述⼀、指令系统概述1、指令系统的设计、应⽤及实现(1)指令系统的设计*机器指令:计算机硬件实现的运算或操作的命令;第i 种格式:OP i A 1A 2编码⽰例:00110 000~111 000~111功能⽰例:A 1←(A 1)+(A 2)第j 种格式:OP j A 编码⽰例:10110 000~111功能⽰例:A←(A)+1*指令系统设计:定义所有机器指令的格式(含编码)。
*指令系统:所有机器指令的集合;第1种:第2种:…第n 种:OP 1A 1A 2OP 2A OP n A 1A 2…(2)指令系统的应⽤第i种指令应⽤⽰例a:00110 000 001 功能AH←(AH)+(AL)⽰例b:00110 011 000 功能BL←(BL)+(AH)应⽤程序⽰例:从主存地址为2000H开始的100个元素累加求和机器指令格式机器指令程序汇编程序1011wreg data 1011001001100100 CX←1001011100100000000 00100000LP:BX←2000H1011000000000000 AL←0 0000000w mod reg r/m 0000000100000111AL←AL+[BX] 01000reg 01000001 BX←BX+1 11100010 disp 11100010 11111000 LOOP LP*指令系统应⽤:按指令格式要求,根据应⽤需要、编写程序中的指令(即指令格式的实例)。
(3)指令系统的实现指令功能实现步骤—ID 对IR 的OP 译码,⽤输出信号控制某⼀部件⼯作;ID 对IR 的A 译码,⽤输出信号控制相关REG 的读/写;信号有效时间由时序部件及该指令功能实现步骤决定。
指令操作或运算—部件功能实现及数据传递等的组合。
*指令系统实现:按指令格式要求,⽤硬件实现指令功能。
*设计/应⽤实现三者关系:类似C 语⾔设计、⽤C 语⾔编程、C 语⾔编译及执⾏平台!☆指令系统的实质—软件与硬件之间的界⾯(“约定”)!指令译码器ID I OP A 内部总线CPU ID D 功能部件1功能部件n …寄存器1寄存器m…指令寄存器IR :……存储总线MAR/MDR2、指令系统涉及内容(1)指令格式包含信息分析第i种指令格式:OP i A1A2②数据:(A1)=OP i⽀持类型的地址为A1的数据①操作:A1←(A1) OP i(A2) 或A 2←(A2) OP i(A1)硬件⽀持的数据类型(含数据长度)可存放数据部件类型、部件的编址⽅式部件中同⼀数据地址的表⽰⽅式(2)涉及内容*指令集结构:指令集总体框架,如存放部件、寄存器数量;*指令集功能:⽀持操作的类型;*数据表⽰:操作⽀持的数据类型、数据存储格式等。
第二章计算机指令集结构设计2.1 名词解释1.堆栈型机器——CPU中存储操作数的单元是堆栈的机器。
2.累加型机器——CPU中存储操作数的单元是累加器的机器。
3.通用寄存器型机器——CPU中存储操作数的单元是通用寄存器的机器。
4.CISC——复杂指令集计算机。
5.RISC——精简指令集计算机。
2.2堆栈型机器、累加器型机器和通用寄存器型机器各有什么优缺点?2.3常见的三种通用寄存器型机器的优缺点各有哪些?2.4 指令集结构设计所涉及的内容有哪些?(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:设置寻址方式可以通过对基准程序进行测试统计,察看各种寻址方式的使用频度,根据适用频度设置相应必要的寻址方式;(3)操作数表示和操作数类型:主要的操作数类型和操作数表示的选择有,浮点数据类型(可以采用IEEE 754标准)、整型数据类型(8位、16位、32位的表示方法)、字符型(8位)、十进制数据类型(压缩十进制和非压缩十进制数据表示)等等。
(4)寻址方式的表示:可以将寻址方式编码与操作码中,也可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:有固定长度编码方式、可变长编码方式和混合编码方式三种选择。
2.5 简述CISC计算机结构指令集功能设计的主要目标。
从当前的计算机技术观点来看,CISC结构有什么缺点?CISC结构追求的目标是强化指令功能,减少程序的指令条数,以达到提高性能的目的。
从目前的计算机技术观点来看,CISC结构存在以下几个缺点:(1)在CISC结构的指令系统中,各种指令的使用频率相差悬殊。
(2)CISC结构的指令系统的复杂性带来了计算机体系结构的复杂性,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结构的指令系统的复杂性给VLSI设计带来了很大负担,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。
汇编语言程序设计第四版【课后习题答案】—-囮裑為檤第2章8086的指令系统〔习题2.1〕已知DS=2000H、BX=0100H、SI=0002H,存储单元[20100H]~[20103H]依次存放12 34 56 78H,[21200H]~[21203H]依次存放2A 4C B7 65H,说明下列每条指令执行完后AX寄存器的内容。
(1) mov ax,1200h(2)mov ax,bx(3)mov ax,[1200h](4) mov ax,[bx](5) mov ax,[bx+1100h](6)mov ax,[bx+si](7) mov ax,[bx][si+1100h]〔解答〕(1)AX=1200H(2)AX=0100H(3)AX=4C2AH ;偏移地址=bx=0100h(4)AX=3412H ;偏移地址=bx=0100h(5)AX=4C2AH ;偏移地址=bx+1100h=1200h(6)AX=7856H ;偏移地址=bx+si=0100h+0002h=0102h(7)AX=65B7H ;偏移地址=bx+si+1100h=0100h+0002h+1100h=1202h〔习题2.2〕指出下列指令的错误(1)mov cx,dl(2)mov ip,ax(3) mov es,1234h(4)mov es,ds(5)mov al,300(6)mov [sp],ax(7)mov ax,bx+di(8)mov 20h,ah〔解答〕(1)两操作数类型不匹配(2)IP指令指针禁止用户访问(3)立即数不允许传给段寄存器(4)段寄存器之间不允许传送(5)两操作数类型不匹配(6)目的操作数应为[ SI ](7)源操作数应为[BX+DI](8)立即数不能作目的操作数〔习题2。
3〕已知数字0 ~ 9对应的格雷码依次为:18H、34H、05H、06H、09H、0AH、0CH、11H、12H、14H,它存在于以table为首地址(设为200H)的连续区域中。
第二章数据表示与指令系统历年真题精选1. 计算机中优先使用的操作码编码方法是( C )。
A. BCD码B. ASCII码C. 扩展操作码D. 哈夫曼编码=16,除尾符之外的尾数机器位数为8位时,可表示的规格化最大尾2.浮点数尾数基值rm数值为( D )。
A. 1/2B. 15/16C. 1/256D. 255/2563. 自定义数据表示包括(标志符)数据表示和(数据描述符)两类。
4. 引入数据表示的两条基本原则是:一看系统的效率是否有提高;二看数据表示的(通用)性和(利用)率是否高。
5. 简述设计RISC的一般原则。
6. 简述程序的动态再定位的思想。
7. 浮点数表示,阶码用二进制表示,除阶符之外的阶码位数p=3,尾数基值用十进制表示,除尾符外的尾数二进制位数m=8,计算非负阶、规格化、正尾数时,(1)可表示的最小尾数值;(2)可表示的最大值;(3)可表示的尾数个数。
8. (1)要将浮点数尾数下溢处理成K—1位结果,则ROM表的单元数和字长各是多少并简述ROM表各单元所填的内容与其地址之间的规则。
(2)若3位数,其最低位为下溢处理前的附加位,现将其下溢处理成2位结果,设计使下溢处理平均误差接近于零的ROM表,以表明地址单元与其内容的关系。
同步强化练习一.单项选择题。
1. 程序员编写程序时使用的地址是( D )。
A.主存地址 B.有效地址 C.辅存实地址 D.逻辑地址2. 在尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是( B )。
A.舍入法 B.截断法 C.恒置“1”法 D.ROM查表法3. 数据表示指的是( C )。
A .应用中要用到的数据元素之间的结构关系B .软件要处理的信息单元之间的结构关系C .机器硬件能识别和引用的数据类型D .高级语言中的数据类型说明语句4. 标志符数据表示中的标志建立由( A )。
A .编译程序完成B .操作系统完成C .高级语言编程时完成D .汇编语言编程时完成5. 堆栈型机器比通用型机器优越的是( C )。