第3章 指令系统 - 专项练习
老师在录音里强调，第三章指令系统是整本书的重点之一。
他特别提醒：大题必考指令格式设计（扩展操作码）和有效地址（EA）的计算。在基础题部分，最容易挖坑的地方是寻址方式的定义、各种寻址方式的访存次数，以及"PC+1"中的"1"代表的具体字节数。
一、填空题（每空 1 分）
1.
一条机器指令通常由 _________ 和 _________ 两部分组成。
2.
零地址指令的操作数通常由 _________ 隐含提供。
3.
扩展操作码技术的核心是：让地址码个数较少的指令，拥有长度较 _________ 的操作码。
4.
_________ 寻址方式中，操作数就包含在指令中，取出指令即取出操作数。
5.
_________ 寻址方式最有利于编写浮动程序（即程序在内存中可以随机移动）。
6.
若指令长度为 32 位，按字节编址，PC 指向当前指令，则取指后 PC 自动加 _________。
7.
在 _________ 寻址中，有效地址
8.
寄存器间接寻址中，有效地址
9.
程序控制类指令（如跳转指令）主要通过改变 _________ 的内容来实现程序的转移。
10.
为了缩短指令长度，同时扩大寻址范围，可以采用 _________ 寻址或 _________ 寻址。
二、单项选择题（每题 2 分）
1.
（核心考点：访存次数）老师强调时间复杂度。不计取指，执行一次寄存器间接寻址的指令需访问（ ）次内存。
2.
（重点：寻址速度）下列寻址方式中，执行速度最慢的是（ ）。
3.
（扩展操作码计算）设指令字长 16 位，每个地址码 4 位。若已有 14 条三地址指令，则最多还可以有（ ）条二地址指令。
4.
（相对寻址陷阱）某机指令长 2 字节，按字节编址。当前 PC 值为 2000H，执行一条相对寻址的跳转指令 JMP * + 8（* 为形式地址），则跳转的目标地址是（ ）。
5.
（指令格式辨析）堆栈型计算机（Stack Machine）主要采用（ ）格式的指令。
6.
（寻址定义）形式地址为
7.
（寄存器寻址优点）录音提到：使用寄存器寻址的主要目的是（ ）。
8.
（地址对齐陷阱）在按字节编址的计算机中，若 32 位长的数据（双字）存储在 2001H 开始的单元中，若要求边界对齐，则该存储方式（ ）。
9.
（指令类型）下列指令中，不属于程序控制类指令的是（ ）。
10.
（编址方式）老师提到班级号/宿舍号类比。将 I/O 端口地址和主存地址看作一个统一的地址空间，这种编址方式称为（ ）。
参考答案与解析
一、填空题
- 操作码（OP）、地址码（指令的两大支柱）
- 堆栈（或栈顶单元）（零地址指令的核心特征）
- 长（扩展操作码的设计初衷）
- 立即（不需要访存，最快）
- 相对（老师强调：相对寻址只记偏移量，不记绝对地址）
- 4（
更新陷阱：按字节编址，加号后面是指令的长度） - 直接（
） - 寄存器（形式地址
指向寄存器，寄存器里存 ） - 程序计数器（PC）
- 间接、寄存器间接（通过短地址找到长地址）
二、选择题
- B - 一次去内存找有效地址
，如果还要取数，则是 对应单元 - D - 间接寻址至少要访问两次内存，最慢
- C - 三地址用掉 14 个，剩下 2 个窗口。每个窗口扩出
条，总共 - B - 录音陷阱：取指后 PC 先更新为
，再加偏移量 8，得 200AH - D - 栈顶隐含寻址
- D - 变址和基址在硬件逻辑上都是"寄存器+形式地址"
- B - 寄存器编号短，且不需访存
- B - 双字长 4 字节，起始地址必须是 4 的整数倍，2001H 不合法
- C - 左移是运算类指令，不涉及程序流跳转
- B - 统一编址又称存储器映射寻址
重点提示
- 访存次数：立即寻址和寄存器寻址0次，直接寻址和寄存器间接寻址1次，间接寻址2次
- PC更新陷阱：取指后PC先更新（加指令长度），相对寻址的基准是更新后的PC值
- 扩展操作码：地址码少的指令用更长的操作码，通过编码窗口扩展
- 边界对齐：n字节数据起始地址必须是n的整数倍
- 相对寻址：最有利于编写浮动程序，只记偏移量不记绝对地址
- 程序控制类指令：通过改变PC值实现程序转移，包括跳转、调用、返回等