作业五：指令系统

简答题 （从下面挑选5道题答题）

1、    指令字长应该如何决定？指令应该包括哪些内容？

  2、    指令中操作码的位数是如何规定的？

3、    什么叫三地址指令？什么叫二地址指令？什么叫一地址指令？

4、    什么叫直接寻址？什么叫间接寻址？

5、    什么叫变址寻址？变址寄存器有什么用途？某指令地址码字段为8位二进制数，变址寄存器为十六进制数，则指令可以访问的最大地址空间有多大？

6、    什么叫相对寻址？说明相对寻址的特点。

7、    什么是寄存器寻址？有什么特点？

8、    说明精简指令计算机RISC的特点。

9、    算术移位指令与逻辑移位指令有什么区别？

  10、  IBM PC 的段地址有什么用？用16位地址寄存器如何得到20位访存地址。
1、指令字长的决定取决于计算机的设计和需求。一般来说，指令字长应该能够容纳所有操作码和操作数的位数。指令应包括操作码（确定操作类型）、操作数（指定操作对象）和地址（指定操作数的位置）等内容。


2、操作码的位数规定取决于计算机架构和指令集的设计。根据操作码的位数，可以确定指令集中的操作类型数量和种类。


3、三地址指令是一种指令格式，表示一条指令中有三个操作数，例如：ADD A, B, C 表示将B和C相加的结果存储到A中。二地址指令和一地址指令类似，分别表示一条指令中有两个和一个操作数。


4、直接寻址是指指令中给出了操作数的具体地址，可以直接访问该地址中的数据。间接寻址是指指令中给出了操作数的地址所在的内存地址，需要先访问该内存地址获取操作数的地址，然后再访问该地址中的数据。


5、变址寻址是一种相对于基址进行寻址的方式。变址寄存器用于存储基址，通过指令中给出的偏移量与变址寄存器中的基址相加，得到实际的操作数地址。根据题目中的信息，指令可以访问的最大地址空间大小为2^8 = 256。


6、相对寻址是一种相对于当前程序计数器（PC）或指令中给出的相对地址进行寻址的方式。相对寻址的特点是，指令中给出的地址是相对于当前的位置，而不是绝对地址。


7、寄存器寻址是指操作数直接存放在寄存器中，指令直接操作寄存器中的数据。寄存器寻址的特点是速度快，访问寄存器的延迟较低，并且减少了对内存的访问。


8、精简指令计算机（RISC）的特点包括指令集精简、指令执行时间均匀、硬件设计简单等。RISC计算机通常采用固定长度的指令，指令集中的指令种类较少，每条指令的执行时间相对均匀。


9、算术移位指令和逻辑移位指令的区别在于对于带符号数的处理。算术移位指令在移位过程中保留符号位，而逻辑移位指令在移位过程中不保留符号位，将所有位都移动。


10、IBM PC的段地址用于指定内存中的段（segment），每个段的大小为64KB。通过16位地址寄存器如段地址寄存器（segment register）与偏移地址（offset）相结合，可以得到20位的访存地址。具体计算方式为：偏移地址 + 段地址 * 16。