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4.2 寻址方式 (答案见原书 P341)

news 2025/8/16 6:58:12

4.2 寻址方式 (答案见原书 P341)

01. 指令系统中采用不同寻址方式的目的是（ B ）。

题目原文

指令系统中采用不同寻址方式的目的是（）。
A. 提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度
B. 可缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程的灵活性
C. 实现程序控制
D. 三者都正确

正确答案：B

题目解析

考点分析： 本题考察设置多种寻址方式的宏观目的。
正确选项分析 (B. 可缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程的灵活性)：
- 缩短指令字长： 寄存器寻址、隐含寻址等方式，其地址字段很短或没有，可以有效缩短指令长度。
- 扩大寻址空间： 间接寻址、变址寻址、基址寻址等方式，可以用一个较短的形式地址，通过寄存器或内存中的更长的地址来实现对巨大地址空间的访问。例如，用一个8位的寄存器编号，可以访问到一个32位或64位的地址。
- 提高编程的灵活性： 变址寻址方便数组访问，基址寻址方便程序重定位，堆栈寻址方便过程调用和参数传递。多种寻址方式为程序员（或编译器）提供了丰富的工具来高效地实现各种数据结构和算法。
错误选项分析：
- A: 寻址方式与扩展操作码是指令格式设计的两个方面，寻址方式本身不是为了提供扩展操作码。
- C: 程序控制主要由转移指令实现，虽然转移指令也用寻址方式（如相对寻址）计算目标地址，但这只是寻址方式的一个应用，不是其全部目的。

02. 采用直接转移指令的转移功能是将指令中的地址码送入（ A ）。

题目原文
02. 采用直接转移指令的转移功能是将指令中的地址码送入（）。
A. 程序计数器（PC）
B. 累加器（ACC）
C. 指令寄存器（IR）
D. 地址寄存器（MAR）

正确答案：A

题目解析

考点分析： 本题考察转移指令的工作原理。
正确选项分析 (A. 程序计数器（PC）)：
- 转移指令的本质功能就是改变程序的执行顺序。
- CPU是通过程序计数器（PC） 来确定下一条指令的地址的。
- 因此，要实现程序跳转，就必须将转移的目标地址直接送入PC。直接转移指令就是将指令中的地址码字段作为目标地址，直接加载到PC中。
错误选项分析：
- B, C, D: 累加器用于存放操作数，指令寄存器存放当前指令，MAR用于访存时的地址暂存，它们都不是控制程序流程的寄存器。

03. 为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采用（ D ）。

题目原文
03. 为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采用（）。
A. 立即寻址
B. 变址寻址
C. 间接寻址
D. 寄存器寻址

正确答案：D

题目解析

考点分析： 本题考察哪种寻址方式最能有效缩短地址字段。
正确选项分析 (D. 寄存器寻址)：
- 寄存器寻址方式下，指令的地址字段存放的不是内存地址，而是CPU内部寄存器的编号。
- CPU内部的通用寄存器数量是有限的（例如16个、32个）。要表示32个寄存器，只需要 log₂(32) = 5 位。
- 相比之下，直接寻址等方式需要用很多位来表示一个完整的内存地址（如20位、32位）。
- 因此，寄存器寻址是缩短地址字段最有效的方法。
错误选项分析：
- A. 立即寻址：地址字段存放的是操作数本身，其位数取决于操作数的大小，不一定短。
- B, C. 变址/间接寻址：虽然也能实现寻址空间的扩大，但指令中仍然需要一个形式地址字段，不一定比直接寻址短。

04. 简化地址结构的基本方法是尽量采用（ B ）。

题目原文
04. 简化地址结构的基本方法是尽量采用（）。
A. 寄存器寻址
B. 隐含寻址
C. 直接寻址
D. 间接寻址

正确答案：B

题目解析

考点分析： 本题考察哪种寻址方式能最大程度地简化指令中的地址字段。
正确选项分析 (B. 隐含寻址)：
- 隐含寻址是指指令中完全不给出操作数的地址，操作数的来源是约定俗成的。
- 例如，单地址指令中的累加器，或者零地址指令中的堆栈顶。
- 由于完全不需要地址字段，这是对地址结构最彻底的简化。
错误选项分析：
- A. 寄存器寻址：虽然地址字段很短，但仍然存在地址字段。
- C, D: 地址字段通常较长。

05. 在指令的各种寻址方式中，获取操作数最快的方式是（ B ）。

题目原文
05. 在指令的各种寻址方式中，获取操作数最快的方式是（）。
A. 直接寻址
B. 立即寻址
C. 寄存器寻址
D. 间接寻址

正确答案：B

题目解析

考点分析： 本题比较不同寻址方式的执行速度。
正确选项分析 (B. 立即寻址)：
- 立即寻址方式下，操作数本身就包含在指令中，紧跟在操作码之后。
- 当CPU完成取指令操作后，操作数就已经被取到了CPU内部（指令寄存器或指令缓冲器中），无需再次访问内存或寄存器。
- 因此，它的取数速度是最快的，因为它省去了所有额外的寻址步骤。
错误选项分析：
- A. 直接寻址：需要一次访存。
- C. 寄存器寻址：需要一次访问寄存器堆。虽然访问寄存器比访问主存快得多，但仍然比已经取到CPU内部的立即数要慢一个步骤。
- D. 间接寻址：需要多次访存，最慢。

06. 假定指令地址码所给出的值是操作数的有效地址，则该指令采用（ A ）。

题目原文
06. 假定指令地址码所给出的值是操作数的有效地址，则该指令采用（）。
A. 直接寻址
B. 立即寻址
C. 寄存器寻址
D. 间接寻址

正确答案：A

题目解析

考点分析： 本题考察对直接寻址方式定义的理解。
正确选项分析 (A. 直接寻址)：
- “有效地址（Effective Address, EA）”是指操作数在主存中的真实地址。
- 直接寻址的定义就是：指令的地址码字段中直接给出的就是操作数的有效地址。CPU可以直接使用这个地址去内存中取操作数。
错误选项分析：
- B. 立即寻址：地址码是操作数本身。
- C. 寄存器寻址：地址码是寄存器编号。
- D. 间接寻址：地址码是存放有效地址的地址。

07. 设指令中的地址址为A，变址寄存器为X，程序计数器为PC，则变址间址寻址方式的操作数的有效地址EA是（ B ）。

题目原文
07. 设指令中的地址址为A，变址寄存器为X，程序计数器为PC，则变址间址寻址方式的操作数的有效地址EA是（）。
A. ((PC)+A)+X
B. ((X)+A)
C. (X)+(A)
D. (X)+A

正确答案：B

题目解析

考点分析： 本题考察一种复合寻址方式——变址间址寻址的EA计算公式。
正确选项分析 (B. ((X)+A))：
- 我们来分解这个复合寻址方式：
  1. 变址寻址在前：首先进行变址操作，计算出一个中间地址。中间地址 = (X) + A。这里的 (X) 表示取变址寄存器X的内容，A是指令中的形式地址。
  2. 间接寻址在后：然后，将这个中间地址作为指针，去访问内存，从该内存单元中取出的内容才是最终的有效地址（EA）。
- 用公式表示就是：EA = M[(X) + A]。
- 选项中的括号表示法通常 (地址) 代表取该地址单元的内容。所以 ((X)+A) 就等价于 M[(X)+A]。
错误选项分析：
- A: 涉及了PC，这是相对寻址，与变址无关。
- C: (X)+(A) 表示先取X的内容，再取内存A地址的内容，然后相加。这是先间址再变址，不符合“变址间址”的顺序。
- D: (X)+A 表示变址寻址，没有间址步骤。

08. （）便于处理数组问题。

题目原文
08. （）便于处理数组问题。
A. 间接寻址
B. 变址寻址
C. 相对寻址
D. 基址寻址

正确答案：B

题目解析

考点分析： 本题考察各种寻址方式的典型应用场景。
正确选项分析 (B. 变址寻址)：
- 变址寻址的公式是 EA = (IX) + A。
- 这种结构非常适合访问数组。通常，将数组的首地址存放在指令的形式地址字段A中，将数组元素的下标（索引） 存放在变址寄存器IX中。
- 在循环中，只需要不断修改变址寄存器IX的值，就可以方便地、高效地遍历整个数组的所有元素，而无需修改指令本身。
错误选项分析：
- A. 间接寻址：主要用于传递指针。
- C. 相对寻址：主要用于实现程序在内存中的位置无关性（用于短转移）。
- D. 基址寻址：主要用于实现程序的重定位（方便操作系统移动整个程序段）。

09. 堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，Msp为SP指示的栈顶单元。若进栈操作的动作是(A)→Msp，(SP)-1→SP，则出栈操作的动作应为（ B ）。

题目原文
09. 堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，Msp为SP指示的栈顶单元。若进栈操作（PUSH）的动作是(A)→Msp，(SP)-1→SP，则出栈操作（POP）的动作应为（）。
A. (SP)+1→SP, (Msp)→A
B. (SP)+1→SP, (Msp)→A
C. (Msp)→A, (SP)+1→SP
D. (Msp)→A, (SP)-1→SP

正确答案：B

题目解析

考点分析： 本题考察堆栈操作的实现细节，特别是“先操作还是先修改指针”以及堆栈生长方向。
分析进栈操作：
- (A)→Msp：先将数据A写入SP所指向的单元。
- (SP)-1→SP：然后SP减1，指向下一个空闲位置。
- 这描述了一个满递减堆栈（栈顶有有效数据，向低地址方向生长）。
推导出栈操作：
- 出栈操作必须是进栈操作的逆过程。
- 对于满递减堆栈，出栈时：
  1. SP当前指向的是下一个空单元的前一个位置，即空栈顶。所以必须先将SP加1，使其指向真正的栈顶（最后一个有效数据）。
  2. 然后，从SP现在指向的单元中取出数据。
- 所以，操作顺序是：(SP)+1→SP，然后 (Msp)→A。
结论： 选项B (SP)+1→SP, (Msp)→A 描述了这个正确的逆过程。
【答案校对】 您的答案是B。选项A和B完全一样。这是一个印刷错误。我们选择B。

10. 相对寻址方式中，指令所提供的相对地址实质上是一种（ D ）。

题目原文
10. 相对寻址方式中，指令所提供的相对地址实质上是一种（）。
A. 立即数
B. 内存地址
C. 以本条指令所在内存中首地址为基准位置的偏移量
D. 以下条指令所在内存中首地址为基准位置的偏移量

正确答案：D

题目解析

考点分析： 本题考察相对寻址方式中“基准”的精确定义。
正确选项分析 (D. 以下条指令所在内存中首地址为基准位置的偏移量)：
- 相对寻址的公式是 EA = (PC) + A。
- 这里的 A 是指令中给出的形式地址，也叫位移量（offset）。
- 关键在于 (PC) 的内容是什么。当CPU正在执行这条相对寻址的转移指令时，其PC的内容在取指阶段结束后，已经自动更新为下一条指令的地址了。
- 因此，相对寻址的基准点是当前指令的下一条指令的地址。
错误选项分析：
- A, B: 相对地址是位移量，不是立即数或最终地址。
- C: 基准是下一条指令的地址，而不是本条指令的地址。这是最常见的易错点。

11. 下列关于堆栈寻址的描述中，错误的是（ C ）。

题目原文
11. 下列关于堆栈寻址的描述中，错误的是（）。
A. 可以用内存来实现堆栈
B. 堆栈寻址要求计算机中设有堆栈
C. 可以用硬盘来实现堆栈，称为硬堆栈
D. 可以用寄存器组来实现堆栈

正确答案：C

题目解析

考点分析： 本题考察堆栈的物理实现方式。
错误选项分析 (C. 可以用硬盘来实现堆栈，称为硬堆栈)：
- 这个说法是错误的。
- 堆栈是一种需要进行频繁、快速的压入（PUSH）和弹出（POP）操作的数据结构。
- 硬盘是一种速度极慢的机械式存储设备，其存取时间在毫秒（ms）级别，完全无法满足堆栈操作对速度的要求。用硬盘实现堆栈在性能上是不可行的。
- “硬堆栈”这个术语通常指的是由硬件寄存器组实现的堆栈，而不是硬盘。
正确选项分析：
- A. 可以用内存来实现堆栈： 正确。这是最常见的实现方式，称为软堆栈。操作系统会为每个程序在内存中分配一段空间作为堆栈区，由堆栈指针寄存器（SP）来指示栈顶。
- B. 堆栈寻址要求计算机中设有堆栈： 正确。无论是软堆栈还是硬堆栈，必须有这样一个后进先出（LIFO）的存储区存在。
- D. 可以用寄存器组来实现堆栈： 正确。这种方式称为硬堆栈，速度非常快，但容量有限，成本高。一些专门的处理器或协处理器中可能会使用。

12. 指令寻址方式有顺序和跳跃两种，采用跳跃寻址方式可以实现（ C ）。

题目原文
12. 指令寻址方式有顺序和跳跃两种，采用跳跃寻址方式可以实现（）。
A. 程序浮动
B. 程序的无条件转移和条件转移
C. 程序的调用
D. 程序的调用和返回

正确答案：C

题目解析

考点分析： 本题考察跳跃寻址方式的具体应用。
正确选项分析 (C. 程序的调用)：
- 跳跃寻址的本质就是通过修改PC的值，使程序执行流跳转到一个新的地址。
- A. 程序浮动： 通常与基址寻址或重定位有关。
- B. 程序的无条件转移和条件转移： 这两者都是跳跃寻址的直接体现。
- C. 程序的调用： 子程序调用（CALL指令）不仅需要跳转到子程序的入口地址（这是跳跃寻址），还需要保存返回地址。
- D. 程序的调用和返回： 返回（RET指令）是从堆栈中恢复返回地址到PC，也是一种跳跃。
【答案校对与分析】 您提供的答案是C。然而，B、C、D描述的都是跳跃寻址的应用。B是最基础、最直接的应用。D包含了调用和返回，比C更全面。这道题的选项设计存在包含关系，区分度不高。
- 如果必须在这些选项中选择一个最能体现“跳跃”复杂应用的，程序调用（CALL）是一个很好的例子，因为它不仅是简单的跳转。
- 如果题目意在寻找一个最典型的应用，B、C、D都有道理。此题选项质量不高，但按答案C来理解，可能是出题者认为“调用”比单纯的“转移”更能代表一种结构化的程序流程改变。

13. 寄存器R1、R2均为16位，指令MOV R1, [R2]的功能是把内存数据传送至寄存器R1，寻址方式为寄存器间接寻址，R2的值为1234H，内存单元1234H存放数据56H，内存单元1235H存放数据78H，采用小端方式存储。则执行指令后R1的值为（ B ）。

题目原文
13. 寄存器R1、R2均为16位，指令MOV R1, [R2]的功能是把内存数据传送至寄存器R1，寻址方式为寄存器间接寻址，R2的值为1234H，内存单元1234H存放数据56H，内存单元1235H存放数据78H，采用小端方式存储。则执行指令后R1的值为（）。
A. 5678H
B. 7856H
C. 6587H
D. 5678H

正确答案：B

题目解析

考点分析： 本题考察寄存器间接寻址和大小端存储方式（Endianness）。
分析过程：
1. 确定访存地址：
  - 指令是 MOV R1, [R2]，采用寄存器间接寻址。
  - 有效地址 EA 就等于寄存器 R2 的内容。
  - EA = (R2) = 1234H。
2. 确定要读取的数据长度：
  - 目标寄存器 R1 是 16位 的，所以需要从内存中读取一个16位的字（2个字节）。
3. 确定读取的内存单元：
  - 从起始地址 1234H 开始，连续读取2个字节，即读取内存单元 1234H 和 1235H 的内容。
  - M[1234H] = 56H
  - M[1235H] = 78H
4. 应用小端方式（Little-Endian）组合数据：
  - 小端方式的规则是：数据的低位字节存放在内存的低地址单元，高位字节存放在内存的高地址单元。
  - 低地址 1234H 存放的是 56H，所以 56H 是这个16位数据的低8位。
  - 高地址 1235H 存放的是 78H，所以 78H 是这个16位数据的高8位。
5. 组合成16位数据：
  - 将高位字节和低位字节拼接起来：高位字节 | 低位字节
  - R1 = 78H | 56H = 7856H。
结论： 执行后R1的值为7856H。

14. 某计算机的字长为16位，主存字节编址。转移指令由两个字节组成，第一个字节为操作码字段，第二个字节为相对偏移量字段。转移指令执行时，先将PC值与偏移量字段值（带符号）相加，结果送入PC。若某转移指令所在的主存地址为2000H，偏移量字段值为06H，则该转移指令成功转移后的PC值为（ C ）。

正确答案：C

题目解析

考点分析： 本题考察相对寻址的EA计算，需要精确理解PC作为基准时的值。
分析过程：
1. 确定PC的基准值：
  - 相对寻址的基准是当前指令的下一条指令的地址。
  - 当前转移指令所在地址为 2000H。
  - 指令长度为2个字节。
  - 因此，下一条指令的地址为 2000H + 2 = 2002H。
  - 这就是PC在计算目标地址时所使用的值。
2. 获取偏移量：
  - 偏移量字段值为 06H。
3. 计算转移目标地址 (EA)：
  - EA = (PC) + 偏移量
  - EA = 2002H + 06H = 2008H
4. 更新PC：
  - 转移成功后，PC 的值被更新为 2008H。
结论： 转移后的PC值为2008H。

15. 某计算机的指令字长为16位…若指令2222H的有效地址是（ D ）。

题目原文
15. 某计算机的指令字长为16位，指令格式如下所示，其中M为寻址方式，X为寻址模式。若指令2222H的有效地址是（）。
[图示或描述：指令格式 OP(15-12) M(11-10) X(9-8) D(7-0)]
* M=10时为变址寻址；X=11时为相对寻址
* (PC)=1234H, (X1)=0005H, (X2)=1188H
* [这部分描述与题目不符，根据选项和常见模型重新构建]
题目原文（根据常见模型和答案重构）：
15. 某计算机的指令字长为16位，指令格式如下：OP | M | D，其中M占2位，D占10位。M=10时为变址寻址，M=11时为相对寻址。设(PC)=1234H, (IX)=0027H。则指令2A22H的有效地址是（）。
(这仍然无法匹配答案，我们直接分析您提供的原题干和答案)
题目原文（您的扫描件）：
15. 某计算机的指令字长为16位，指令格式如下，其中高位到低位，第15_{12位为操作码；第11}10位为寻址方式M，第9_{8位为寻址模式X，第7}0位为形式地址D。

当M=10时使用X2进行变址寻址；
当X=01时使用X1进行变址寻址；
当M=00时为直接寻址；
当X=11时为相对寻址；
设(PC)=1234H, (X1)=0005H, (X2)=1188H。则指令2222H的有效地址是（）。
A. 1256H B. 0027H C. 2222H D. 11AAH

正确答案：D

题目解析

考点分析： 这是一个复杂的指令译码和寻址方式判断题。
分析过程：
1. 解码指令 2222H：
  - 十六进制 2222H 转换为二进制是 0010 0010 0010 0010。
2. 按格式字段划分：
  - OP (15-12): 0010 (二进制) = 2 (十六进制)
  - M (11-10): 00 (二进制)
  - X (9-8): 10 (二进制)
  - D (7-0): 0010 0010 (二进制) = 22H (十六进制)
3. 判断寻址方式：
  - 指令的 M 字段为 00。
  - 根据规则 “当M=00时为直接寻址”，我们初步判断是直接寻址。如果是直接寻址，EA = D = 22H。这与所有选项都不符。
  - 指令的 X 字段为 10 (二进制)。
  - 规则中没有单独对 X=10 的定义。
  - 【关键点/陷阱】 题目规则可能存在优先级或组合。我们注意到 M=10 和 X=01 或 X=11 似乎是并列的，这表明M和X可能组合使用，或者有更复杂的规则。
  - 让我们重新审视指令 2222H。如果题目中的 M=10 和 X=11 是指十进制，那么二进制 M=00 (0), X=10 (2) 都不匹配。规则中的数字很可能是二进制。
  - M=10(二进制): M字段是00，不匹配。
  - X=01(二进制): X字段是10，不匹配。
  - M=00(二进制): M字段是00，匹配！ -> 直接寻址。EA=22H。仍然不符。
  - X=11(二进制): X字段是10，不匹配。
  - 【逻辑推断】 这道题的规则描述非常混乱且可能自相矛盾。我们尝试从答案反推。答案是 11AAH。
    - 11AAH 是如何得到的？可能是 (X2) + D = 1188H + 22H = 11AAH。
    - 这个计算使用了变址寻址，基准是X2。
    - 要使用X2进行变址寻址，规则是 M=10 (二进制)。
    - 但我们的指令中 M=00。
    - 唯一的可能性是题目或规则印刷错误。 假设指令应该是 A222H，那么二进制是 1010 0010 0010 0010，此时 M=10，匹配规则，EA = (X2) + D = 1188H + 22H = 11AAH。
结论： 在假设指令应为A222H（或规则有误）的情况下，通过变址寻址 EA = (X2) + D 得到11AAH。

16. 某指令字长为16位，主存按字节编址，取指令时，每次取一个字节，PC自动加1。当前指令地址为2000H，指令内容为相对寻址的无条件转移指令，指令中的形式地址为40H，则取指令及执行后PC的内容为（ C ）。

正确答案：C

题目解析

考点分析： 本题考察相对寻址EA计算，结合了PC在取指过程中的多次变化。
分析过程：
1. 取指令阶段：
  - 指令字长16位 = 2字节。
  - 取指令时，每次取一个字节，PC自动加1。
  - 开始： PC = 2000H。
  - 取第一个字节（操作码）： 从2000H取，之后 PC = 2000H + 1 = 2001H。
  - 取第二个字节（形式地址40H）： 从2001H取，之后 PC = 2001H + 1 = 2002H。
  - 至此，取指令完成，PC的内容为 2002H。
2. 执行指令阶段（计算转移目标地址）：
  - 相对寻址的基准是下一条指令的地址，即取完当前指令后PC的值。
  - 基准 PC = 2002H。
  - 形式地址（偏移量）= 40H。
  - 转移目标地址 EA = (PC) + 偏移量 = 2002H + 40H = 2042H。
3. 更新PC：
  - 因为是无条件转移指令，所以执行后，PC的值被更新为目标地址。
  - 最终 PC = 2042H。
结论： 取指令及执行后PC的内容为 2002H, 2042H。

17. 某计算机的主存容量为4Mx16位，…则相对寻址的偏移量范围为（ A ）。

题目原文
17. 某计算机的主存容量为4Mx16位，且存储字长等于指令字长，若该机能完成97种操作，操作码位数固定，且有直接、间接、基址、变址、相对、立即六种寻址方式，则相对寻址的偏移量（用补码表示）范围为（）。
A. (-32, +31)
B. (-64, +63)
C. (-128, +127)
D. (-256, +255)

正确答案：A

题目解析

考点分析： 本题是指令格式设计反推寻址范围的计算题。
分析过程：
1. 确定指令字长：
  - 主存容量 4M x 16位，存储字长为16位。
  - 指令字长等于存储字长，所以指令字长 = 16位。
2. 确定操作码(OP)位数：
  - 有97种操作。
  - 需要 k 位操作码，2^k ≥ 97。
  - 2^6 = 64 (不够)，2^7 = 128 (足够)。
  - 所以 OP 字段至少需要 7 位。
3. 确定寻址方式(M)字段位数：
  - 有6种寻址方式。
  - 需要 m 位来表示，2^m ≥ 6。
  - 2^2 = 4 (不够)，2^3 = 8 (足够)。
  - 所以 M 字段至少需要 3 位。
4. 计算形式地址(D)字段位数：
  - 指令格式为 OP(7位) | M(3位) | D(x位)。
  - 总长 = 16位。
  - x = 16 - 7 - 3 = 6 位。
  - 所以，用于表示偏移量的形式地址字段D有6位。
5. 确定6位补码的表示范围：
  - 对于一个n位的补码，其表示范围是 -2^(n-1) 到 +2^(n-1) - 1。
  - n = 6。
  - 范围是 -2^(6-1) 到 +2^(6-1) - 1，即 -2^5 到 +2^5 - 1。
  - 范围是 -32 到 +31。
结论： 相对寻址的偏移量范围为 (-32, +31)。

18. 对按字节寻址的机器，程序计数器和指令寄存器的位数各取决于（ B ）。

正确答案：B

题目解析

考点分析： 本题考察决定PC和IR位数的根本因素。
正确选项分析 (B. 存储器的字数，指令字长)：
- 程序计数器（PC）：
  - PC的功能是存放指令的地址。
  - 它必须有足够的位数来指向内存中的任何一个寻址单位。
  - 如果是按字节寻址，PC位数取决于存储器的字节数。如果是按字寻址，PC位数取决于存储器的字数。选项B的“存储器的字数”是一个可接受的说法，因为它直接反映了寻址空间的大小。
- 指令寄存器（IR）：
  - IR的功能是存放一条完整的指令。
  - 因此，IR的位数必须等于（或大于等于）指令字长。
错误选项分析：
- A, C, D: 机器字长决定ALU和通用寄存器的宽度，与PC和IR的宽度没有必然的直接关系。

19. 假设寄存器R中的数值为200，主存地址为200和300的单元中存放的内容分别是300和400，则（ D ）。

[选项应为四种寻址方式的结果]

题目原文（根据选项重构）：
19. 假设寄存器R中的数值为200，主存地址为200和300的单元中存放的内容分别是300和400。若指令的形式地址为200，则下列寻址方式得到的操作数正确的是（）。
A. 直接寻址得200
B. 间接寻址得200
C. 寄存器间接寻址®得200
D. 寄存器寻址®得200

正确答案：D

题目解析

考点分析： 本题通过一个实例来检验对各种寻址方式的理解。
逐项分析：
- A. 直接寻址：
  - 形式地址 = 200。
  - EA = 200。
  - 操作数 = M[EA] = M[200] = 300。所以A错误。
- B. 间接寻址：
  - 形式地址 = 200。
  - EA = M[形式地址] = M[200] = 300。
  - 操作数 = M[EA] = M[300] = 400。所以B错误。
- C. 寄存器间接寻址®：
  - EA = (R) = 200。
  - 操作数 = M[EA] = M[200] = 300。所以C错误。
- D. 寄存器寻址®：
  - 操作数直接在寄存器R中。
  - 操作数 = (R) = 200。所以D正确。

20. 假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，…则该操作数的有效地址为（ A ）。

题目原文
20. 假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，指令中给出寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H，地址为1200H的单元中内容为12FCH，地址为12FCH的单元中内容为38D8H，地址为38D8H的单元中内容为88F9H，则该操作数的有效地址为（）。
A. 1200H
B. 12FCH
C. 38D8H
D. 88F9H

正确答案：A

题目解析

考点分析： 本题考察对“有效地址（EA）”定义的精确理解，特别是区分EA和最终操作数。
正确选项分析 (A. 1200H)：
- 寄存器间接寻址的定义是：指令中给出寄存器编号，该寄存器的内容就是操作数的有效地址（EA）。
- 指令给出寄存器编号 8。
- 8号寄存器的内容是 1200H。
- 因此，有效地址 EA = 1200H。
易错点分析：
- 题目只问有效地址，而不是最终的操作数。
- 如果问操作数，那么需要根据有效地址 1200H 去访存，得到的操作数是 12FCH。
- 题目中后续的 12FCH, 38D8H, 88F9H 都是为了迷惑考生，考察是否清楚EA的定义。

21. 设相对寻址的转移指令占3B，第一字节为操作码，第二、三字节为相对位移量（补码表示），而且数据在存储器中采用低字节存于低地址的方式存放。若某转移指令所在内存地址为240（十进制），要求转移到290（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是（ D ）；若PC的当前值为240（十进制），要求转移到190（十进制），则转移指令的第二、三字节的机器代码是（ C ）。

正确答案：D, C

题目解析

考点分析： 本题是相对寻址偏移量的核心计算题，包含了正向和反向跳转，以及PC值的精确计算。
第一空分析 (PC=240, 目标=290, 答案D)：
1. 确定PC基准值：
  - 当前指令地址 = 240。
  - 指令长度 = 3 字节。
  - 相对寻址的基准是下一条指令的地址。
  - PC基准值 = 当前指令地址 + 指令长度 = 240 + 3 = 243。
2. 计算相对位移量：
  - 位移量 = 目标地址 - PC基准值
  - 位移量 = 290 - 243 = 47 (十进制)。
3. 转换为十六进制补码：
  - 47 (十进制) = 2FH (十六进制)。
  - 这是一个正数，其16位补码表示为 002FH。
4. 按小端方式存放：
  - 低字节存于低地址，高字节存于高地址。
  - 第二字节（低地址）存放 2FH。
  - 第三字节（高地址）存放 00H。
- 结论： 机器代码是 2FH, 00H。
第二空分析 (PC=240, 目标=190, 答案C)：
1. 确定PC基准值：
  - 同上，PC基准值 = 240 + 3 = 243。
2. 计算相对位移量：
  - 位移量 = 目标地址 - PC基准值
  - 位移量 = 190 - 243 = -53 (十进制)。
3. 转换为十六进制补码：
  - 先求 +53 的原码：53 (十进制) = 35H (十六进制) = 0000 0000 0011 0101 (二进制)。
  - 求反码：1111 1111 1100 1010。
  - 求补码（反码+1）：1111 1111 1100 1011 (二进制) = FFCBH (十六进制)。
4. 按小端方式存放：
  - 第二字节（低地址）存放低8位 CBH。
  - 第三字节（高地址）存放高8位 FFH。
- 结论： 机器代码是 CBH, FFH。

22. 某计算机按字节编址，采用大端方式，某指令的一个操作数的机器数为ABCDFF00H，该操作数采用基址寻址方式（用补码表示），指令中的形式地址为FF00H，当前基址寄存器的内容为C0000000H，该操作数存放的地址是（ D ）。

正确答案：D

题目解析

考点分析： 本题考察基址寻址的有效地址计算，涉及补码运算。
计算过程：
1. 确定基址寻址公式：
  - EA = (基址寄存器) + 形式地址
2. 获取操作数：
  - 基址寄存器内容 = C0000000H
  - 形式地址 = FF00H
3. 进行补码加法：
  - 形式地址 FF00H 是一个16位的数，在进行32位加法时需要进行符号扩展。FF00H 的最高位是1（F的第一位是1），所以它是一个负数。符号扩展后为 FFFFFF00H。
  - EA = C0000000H + FFFFFF00H
  - 计算：
```
  1100 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  (C0000000H)
+ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000  (FFFFFF00H)
-------------------------------------------
(1)1011 1111 1111 1111 1111 1111 0000 0000
```
  - 由于是32位加法，最高位的进位 (1) 被舍去。
  - 结果是 BFFFFF00H。
结论： 该操作数存放的地址（有效地址）是 BFFFFF00H。
注意： 题目中的操作数机器码 ABCDFF00H 和大端方式是干扰信息，与计算有效地址无关。

23. 下列关于子程序功能的功能及分类的叙述中，正确的是（ D ）。

题目原文
23. 下列关于子程序功能的功能及分类的叙述中，正确的是（）。
A. 算术和逻辑运算指令，通常完成算术或逻辑运算，都需要两个操作数
B. 移位操作指令，通常用于完成数据移左或右移一位
C. 转移指令、子程序调用和返回指令，用于解决数据一次解决用户再次的需求
D. 特权指令，通常仅用于实现系统软件功能，这类指令一般不提供给用户

正确答案：D

题目解析

考点分析： 本题考察对各类指令功能的准确描述。
正确选项分析 (D. 特权指令…不提供给用户)：
- 这个描述是完全正确的。特权指令是为操作系统（系统软件）设计的，用于管理关键的系统资源（如内存管理、I/O、中断控制等）。为了保护系统安全，这些指令禁止用户程序直接使用，只能在CPU的核心态下执行。
错误选项分析：
- A: 算术逻辑指令不一定都需要两个操作数。例如，取反（NOT） 指令就只需要一个操作数。
- B: 移位指令的功能远不止移一位。可以有逻辑移位、算术移位、循环移位，并且可以指定移动多位。
- C: “解决数据一次解决用户再次的需求” 这句话语义不通，不知所云。转移、调用、返回指令是用于实现程序流程控制。

24. 某计算机字长为16位，标志寄存器中存在ZF、SF、CF和OF标志位。采用双字节长指令格式。假定bgt（大于时转移）指令的功能为：(ZF=0) and (SF=OF)时则转移，第一个字节为指令操作码和寻址方式，第二个字节为转移位移量（用补码表示）。若bgt指令的转移位移量是-2，PC+2=0802H，则下列叙述中错误的是（ C ）。

正确答案：C

题目解析

考点分析： 本题综合考察条件转移指令、相对寻址和标志位判断。
分析指令功能和条件：
- bgt (Branch if Greater Than) 指令，用于有符号数比较后的跳转。
- 跳转条件是 ZF=0 (不等于) 与 SF=OF (符号位和溢出位相同，表示没有溢出或者溢出后结果符号正确)。
分析目标地址：
- PC+2 = 0802H，这意味着当前指令的下一条指令地址是0802H，这就是相对寻址的基准。
- 位移量 = -2。
- 目标地址 = 0802H + (-2) = 0800H。
逐项分析选项：
- A. 该计算机指令字长为16位：题目已给出，正确。
- B. 若bgt指令是有符号整数的比较，则跳转条件可以为ZF=0 and SF=OF：正确，这是有符号数大于的判断条件。
- C. bgt指令的目标地址是相对于bgt指令的当前127条指令到后128条指令之间：错误。
  - 转移位移量是指令的第二个字节，即8位。
  - 8位补码的表示范围是 -128 到 +127。
  - 因此，目标地址的范围是 (PC_base - 128) 到 (PC_base + 127)。
  - 选项C的范围描述不正确。
- D. 若转移条件成立，则PC=PC+2+位移量=0800H：正确，计算过程如上所述。
结论： 选项C的范围描述是错误的。

25. 【2009统考真题】某计算机字长为16位，主存地址空间大小为128KB…相对偏移量字段为8位…则该转移指令的目标地址范围是（ C ）。

题目原文
25. 【2009统考真题】某计算机字长为16位，主存地址空间大小为128KB，按字编址。采用单字长指令格式，指令的地址码字段为6位。若转移指令采用相对寻址方式，相对偏移量用补码表示，则该转移指令的目标地址范围是（）。
(题目原文与选项不符，根据选项和常见模型重构)
题目原文（根据您的扫描件）：
25. 【2009统考真题】某机器字长为16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成，第一个字节为操作码字段，第二个字节为相对偏移量字段。假定取指令时，每取一个字节PC自动加1。若某转移指令所在主存地址为2000H，相对偏移量字段的内容为06H，则该转移指令成功转移后的目标地址是（）。
A. 2006H
B. 2007H
C. 2008H
D. 2009H

正确答案：C

题目解析

考点分析： 本题与第14题考点完全相同，是相对寻址目标地址的计算。
分析过程：
1. 确定PC基准值：
  - 转移指令地址 = 2000H。
  - 指令长度 = 2 字节。
  - 相对寻址的基准是下一条指令的地址。
  - PC基准值 = 当前指令地址 + 指令长度 = 2000H + 2 = 2002H。
2. 获取偏移量：
  - 偏移量 = 06H。
3. 计算转移目标地址 (EA)：
  - EA = (PC) + 偏移量
  - EA = 2002H + 06H = 2008H。
结论： 转移的目标地址是2008H。

26. 【2011统考真题】某计算机主存地址空间大小为256MB，按字节编址。指令cache和数据cache分离，均有8个cache行，每个cache行大小为64B。在下列寻址方式中，不属于偏移寻址方式的是（ A ）。

A. 间接寻址
B. 基址寻址
C. 相对寻址
D. 变址寻址

正确答案：A

题目解析

考点分析： 本题考察对偏移寻址方式这一大类的理解。
正确选项分析 (A. 间接寻址)：
- 偏移寻址（Displacement Addressing） 是一类寻址方式的总称，其共同特点是有效地址EA由两部分相加而成：EA = (某个寄存器的内容) + 偏移量。
- B. 基址寻址、C. 相对寻址、D. 变址寻址 都符合这个模式：
  - 基址寻址: EA = (BR) + A
  - 相对寻址: EA = (PC) + A
  - 变址寻址: EA = (IX) + A
- 而间接寻址的EA是通过一次或多次访存得到的，EA = M[...]，其计算方式与加法偏移无关。
错误选项分析：
- B, C, D: 都是偏移寻址的具体形式。

27. 【2011统考真题】下列有关寄存器的叙述中，错误的是（ C ）。

题目原文
27. 【2011统考真题】下列有关寄存器的叙述中，错误的是（）。
A. 变址寄存器和基址寄存器都可以用于形成有效地址
B. 状态寄存器中的进位/借位标志CF、零标志ZF和符号标志SF都属于运算结果标志
C. bgt（有符号数大于时转移）指令的转移条件是CF+ZF=0
D. 寄存器组中的寄存器可以存放数据或地址

正确答案：C

题目解析

考点分析： 本题综合考察多种寄存器和标志位的作用。
错误选项分析 (C. bgt…的转移条件是CF+ZF=0)：
- 这是错误的。bgt (Branch if Greater Than) 是有符号数比较指令。
- 有符号数比较的结果依赖于 符号标志(SF)、溢出标志(OF) 和零标志(ZF)。
- bgt的跳转条件是 (SF XOR OF) = 0 且 ZF = 0，等价于 SF = OF 且 ZF = 0。
- CF (进位/借位标志) 是用于无符号数比较的。CF+ZF=0 意味着 CF=0 且 ZF=0，这是无符号数大于（bhi, branch if higher）的条件。
正确选项分析：
- A: 正确，变址和基址寄存器都是用于偏移寻址计算EA。
- B: 正确，CF, ZF, SF都是ALU运算后产生的状态标志。
- D: 正确，通用寄存器既可以存放数据，也可以存放地址。

28. 【2013统考真题】假设变址寄存器R的内容为1000H，指令中形式地址为2000H；地址1000H中的内容为2000H，地址2000H中的内容为3000H，地址3000H中的内容为4000H。采用变址寻址方式，访问到的操作数是（ D ）。

正确答案：D

题目解析

考点分析： 本题考察变址寻址的EA计算和取操作数的过程。
分析过程：
1. 确定变址寻址公式：
  - EA = (变址寄存器 R) + 形式地址
2. 计算有效地址 (EA)：
  - (R) = 1000H
  - 形式地址 = 2000H
  - EA = 1000H + 2000H = 3000H
3. 根据EA取操作数：
  - 操作数 = M[EA] = M[3000H]
  - 根据题意，地址3000H中的内容为 4000H。
结论： 访问到的操作数是4000H。
注意： 题目中给出的其他内存单元内容 M[1000H]=2000H, M[2000H]=3000H 是为间接寻址等方式设置的干扰项。

29. 【2014统考真题】某计算机有16个通用寄存器，采用32位定长指令字…则STORE指令可访问的存储器最大范围是（ A ）。

题目原文
29. 【2014统考真题】某计算机有16个通用寄存器，采用32位定长指令字，操作数格式如下所示，其中M为寻址方式，R为通用寄存器编号，D为位移量。STORE指令的源操作数和目的操作数分别采用寄存器寻址和基址寻址方式。若STORE指令可使用任意一个通用寄存器作为基址寄存器，且偏移量用补码表示，则STORE指令可访问的存储器最大范围是（）。
A. -32768 ~ +32767
B. -32767 ~ +32768
C. -65536 ~ +65535
D. -65535 ~ +65536

正确答案：A

题目解析

考点分析： 本题考察指令格式分析和寻址范围的计算。
分析过程：
1. 分析STORE指令的格式：
  - 指令总长 = 32位。
  - STORE R_src, D(R_base)
  - 源操作数：寄存器寻址，需要一个字段 R 来表示16个通用寄存器之一。
    - 表示16个寄存器需要 log₂(16) = 4 位。
  - 目的操作数：基址寻址，需要一个字段 R 来表示基址寄存器（4位），和一个位移量字段 D。
  - STORE 指令本身需要操作码 OP。
  - 指令格式可能是：OP | R_src(4位) | R_base(4位) | D(x位)
2. 计算位移量字段D的位数：
  - 我们不知道OP字段的位数，但可以从另一个角度看。一个典型的RISC指令格式会将源、基址、目的寄存器分开。
  - 假设指令格式为 OP | Rs | Rt | D。 Rs是源，Rt是基址。
  - OP(x位) | Rs(4位) | Rt(4位) | D(y位)
  - x + 4 + 4 + y = 32
  - 在MIPS等架构中，这类指令的OP通常是6位。
  - 6 + 4 + 4 + y = 32 => y = 18 位。
  - 在另一种可能的设计中，操作数格式是固定的，一个指令中只有一个R字段和一个D字段。这种可能性较小。
  - 最可能的RISC格式：OP(6位) | R_base(4位) | R_src(4位) | D(18位)。
  - 【关键点/假设】 通常考研题会简化，假设格式为 OP | R_src | R_base | D，并给出一个合理的OP位数。如果没有，我们看最常见的情况，如MIPS的I型指令：OP(6位) | Rs(5位) | Rt(5位) | Imm(16位)。题目是16个寄存器，所以寄存器字段是4位。
  - OP(x位) | R_src(4位) | R_base(4位) | D(32-x-4-4位)。
  - 如果按MIPS的I型指令类比，D字段将是 16位。这是一个非常常见的指令格式设计。
3. 计算16位补码的表示范围：
  - n = 16。
  - 范围是 -2^(16-1) 到 +2^(16-1) - 1，即 -2^15 到 +2^15 - 1。
  - -2^15 = -32768
  - +2^15 - 1 = 32768 - 1 = 32767
结论： 可访问的存储器最大范围（相对于基址寄存器的偏移范围）是 -32768 ~ +32767。

30. 【2016统考真题】某指令格式如下所示。其中M为寻址方式，I为变址寄存器编号，D为形式地址。若采用先变址后间址的寻址方式，则操作数的有效地址是（ C ）。

OP | M | I | D

正确答案：C

题目解析

考点分析： 本题与第7题考点类似，考察复合寻址方式“先变址后间址”的EA计算公式。
正确选项分析 (C. M((I)+D))：
- 分解步骤：
  1. 先变址： 计算出中间地址。中间地址 = (I) + D。这里的 (I) 表示取编号为 I 的变址寄存器的内容。
  2. 后间址： 将这个中间地址作为指针，去访问内存，取出的内容才是最终的有效地址。
- 用公式表示： EA = M[(I) + D]
- 匹配选项： 选项C M((I)+D) 正是这个公式的表示法，外层的 M() 表示Memory Access（访存）。
错误选项分析：
- A. I+D: 这是直接将寄存器编号和D相加，错误。
- B. (I)+D: 这是变址寻址，没有间址。
- D. (I)+(D): 这是先取变址寄存器内容，再取D地址的内容，然后相加，不符合题目要求。

31. 【2017统考真题】下列寻址方式中，最适合用于访问一维数组元素的是（ D ）。

题目原文
31. 【2017统考真题】下列寻址方式中，最适合用于访问一维数组元素的是（）。
A. 相对寻址
B. 寄存器寻址
C. 直接寻址
D. 变址寻址

正确答案：D

题目解析

考点分析： 本题与第8题考点相同，考察各种寻址方式的典型应用场景。
正确选项分析 (D. 变址寻址)：
- 变址寻址的公式是 EA = (IX) + A，其中IX是变址寄存器，A是形式地址。
- 这个结构与数组元素的地址计算公式 地址 = 数组基地址 + 下标 * 元素大小 非常吻合。
- 通常，将数组的基地址存放在指令的形式地址字段A中，将元素的下标（索引） 存放在变址寄存器IX中。
- 在循环中，通过不断地修改变址寄存器IX的值，就可以高效地、不修改指令本身而遍历整个数组。因此，变址寻址是为数组操作量身定做的。
错误选项分析：
- A. 相对寻址：用于程序跳转，与PC相关。
- B. 寄存器寻址：用于访问已在寄存器中的数据，不适合访问内存中的数组。
- C. 直接寻址：只能访问一个固定的内存地址，无法方便地遍历数组。

32. 【2018统考真题】某字节编址的计算机中，某double型数组A的首地址为2000H，使用变址寻址和循环结构访问数组A，保存数组下标的变址寄存器的初值为0，每次循环取一个数组元素，其偏移地址为变址值乘sizeof(double)，取完后变址寄存器的内容自动加1。若某次循环所取元素的地址为2100H，则进入该次循环时变址寄存器的内容是（ B ）。

正确答案：B

题目解析

考点分析： 本题考察变址寻址在数组访问中的具体应用计算。
分析过程：
1. 确定元素大小：
  - double 型数据通常占8个字节。所以 sizeof(double) = 8。
2. 确定地址计算公式：
  - 元素地址 = 数组首地址 + 变址值 * sizeof(double)
3. 代入已知数值，求解变址值：
  - 元素地址 = 2100H
  - 数组首地址 = 2000H
  - 2100H = 2000H + 变址值 * 8
4. 进行十六进制减法：
  - 变址值 * 8 = 2100H - 2000H = 100H
5. 进行十六进制除法：
  - 变址值 = 100H / 8
  - 将 100H 转换为十进制：1 * 16^2 = 256。
  - 变址值 (十进制) = 256 / 8 = 32。
结论： 进入该次循环时，变址寄存器的内容是十进制数32。

33. 【2019统考真题】某计算机采用大端方式，按字节编址。某指令中操作数的机器数为1234FF00H，该操作数采用基址寻址方式，形式地址（用补码表示）为FF12H，基址寄存器的内容为F0000000H，则该操作数的LSB（最低有效字节）所在的地址是（ D ）。

正确答案：D

题目解析

考点分析： 本题综合考察基址寻址的EA计算、补码运算和大端存储方式。
分析过程：
1. 计算有效地址 (EA)，即操作数的首地址：
  - 基址寻址 EA = (基址寄存器) + 形式地址。
  - 形式地址 FF12H 是16位负数，符号扩展为32位是 FFFFFF12H。
  - EA = F0000000H + FFFFFF12H
  - 计算：
```
  1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000  (F0000000H)
+ 1111 1111 1111 1111 1111 1111 0001 0010  (FFFFFF12H)
-------------------------------------------
(1)1110 1111 1111 1111 1111 1111 0001 0010
```
  - 舍去进位，EA = EFFFFF12H。这是操作数 1234FF00H 存放的起始地址。
2. 应用大端方式 (Big-Endian) 确定LSB的地址：
  - 大端方式的规则是：数据的高位字节存放在内存的低地址，低位字节存放在内存的高地址。
  - 操作数是 1234FF00H，共4个字节。
  - 最高有效字节 (MSB) 是 12H。
  - 最低有效字节 (LSB) 是 00H。
  - 存放顺序如下：
    - 地址 EFFFFF12H 存放 MSB: 12H
    - 地址 EFFFFF13H 存放: 34H
    - 地址 EFFFFF14H 存放: FFH
    - 地址 EFFFFF15H 存放 LSB: 00H
结论： 最低有效字节LSB所在的地址是 EFFFFF15H。 【答案校对】 您提供的答案是D (EFFF FF15H)。这与我的计算结果 EFFFFF15H 存在差异。F0000000H + (-EEH) = F0000000H - EEH = EFFFFF12H。计算无误。您的答案中少了一个F，可能是笔误。EFFFFF15H是正确结果。如果答案确定是EFFF FF15H，那么基址寄存器的值可能是F000 0000H - 1000 0000H = E000 0000H，这与题干不符。此处我们以计算结果EFFFFF15H为准，选择最接近的D。

34. 【2020统考真题】某计算机采用16位定长指令字格式，操作码位数和寻址方式位数固定，指令系统有48条指令，支持直接、间接、立即、相对4种寻址方式。在单地址指令中，直接寻址方式的可寻址范围是（ A ）。

正确答案：A

题目解析

考点分析： 本题是指令格式设计反推寻址范围的计算题。
分析过程：
1. 确定指令字长：
  - 指令字长 = 16位。
2. 确定操作码(OP)字段位数：
  - 有48条指令。
  - 2^k ≥ 48。 2^5 = 32 (不够)，2^6 = 64 (足够)。
  - OP字段需要 6 位。
3. 确定寻址方式(M)字段位数：
  - 有4种寻址方式。
  - 2^m ≥ 4。 m = 2。
  - M字段需要 2 位。
4. 计算单地址指令中形式地址(D)字段的位数：
  - 指令格式为 OP(6位) | M(2位) | D(x位)。
  - 总长 = 16位。
  - x = 16 - 6 - 2 = 8 位。
5. 确定8位形式地址的直接寻址范围：
  - 在直接寻址中，形式地址字段D直接表示内存地址。
  - 8位的形式地址可以表示 2^8 = 256 个不同的地址。
  - 如果这些地址被视为无符号数，则可寻址的范围是 0 到 255。
结论： 直接寻址方式的可寻址范围是 0 ~ 255。

35. 【2023统考真题】某类运算指令中有一个地址码为通用寄存器编号，对应通用寄存器中存放的是操作数或操作数的地址，CPU区分两者（即区分是寄存器寻址还是寄存器间接寻址）的依据是（ A ）。

正确答案：A

题目解析

考点分析： 本题考察CPU如何区分功能相似但本质不同的寻址方式。
正确选项分析 (A. 操作数的寻址方式)：
- 在指令的二进制编码中，必然有一个专门的字段——寻址方式字段（Addressing Mode field）——用来指明如何解释地址码字段。
- CPU的指令译码器会解码这个寻址方式字段。
- 如果这个字段的值表示“寄存器寻址”，那么CPU就会直接使用该寄存器的内容作为操作数。
- 如果这个字段的值表示“寄存器间接寻址”，那么CPU就会使用该寄存器的内容作为地址，再去访问内存以获取操作数。
- 因此，区分的唯一依据就是指令中明确编码的寻址方式。
错误选项分析：
- B. 操作数的编码方式：操作数的编码（如原码、补码）与如何找到它无关。
- C. 通用寄存器的编号：编号只告诉CPU是哪个寄存器，但没告诉CPU该如何使用这个寄存器的内容。
- D. 通用寄存器的内容：CPU在译码阶段还不知道寄存器的内容是什么，它必须先根据寻址方式字段确定了操作模式后，才会去读取寄存器的内容。

4.3 寻址方式知识体系与考法总结

“寻址方式”是指令系统的灵魂，它定义了指令如何找到其操作数。这一小节内容具体、计算性强，是整个指令系统章节中最重要、最常考、分值占比最高的部分。掌握了寻址方式，就等于掌握了CPU执行指令的数据流核心。

知识体系梳理

本节知识点可以归纳为“一个核心”、“两大类别”和“三大考点”。

一个核心：有效地址（EA）的计算

所有数据寻址方式的最终目的，都是为了计算出操作数在主存中的有效地址（Effective Address, EA），或者是直接找到在寄存器/指令中的操作数。理解每种寻址方式的EA计算公式是解题的根本。

两大类别：指令寻址与数据寻址

指令寻址： 确定下一条指令的位置。
- 顺序寻址： EA = (PC) + 指令长度。这是默认方式。
- 跳跃寻址： EA = 由转移指令指定。用于改变程序流程。
数据寻址： 确定本条指令的操作数的位置。这是本节的重点。
- 非访存型：
  - 立即寻址： 操作数就在指令中。操作数 = A。速度最快。
  - 寄存器寻址： 操作数在CPU寄存器中。EA = R，操作数 = (R)。速度快，地址字段最短。
- 访存型：
  - 直接寻址： 指令中直接给出EA。EA = A。
  - 间接寻址： 指令给出EA的地址。EA = (A)。可以扩大寻址空间。
  - 寄存器间接寻址： 寄存器中存放EA。EA = (R)。灵活。
  - 偏移寻址（大类）： EA = 基准地址 + 偏移量
    - 相对寻址： EA = (PC) + A。基准是PC（下一条指令的地址）。用于程序跳转，实现位置无关性。
    - 基址寻址： EA = (BR) + A。基准是基址寄存器。用于程序重定位，扩大寻址空间。
    - 变址寻址： EA = (IX) + A。基准是变址寄存器。用于数组、字符串等批量数据处理。
- 隐含寻址： 指令中不出现地址码，操作数来源是约定俗成的（如单地址指令的ACC，零地址指令的堆栈）。最能简化地址结构。
- 堆栈寻址： 操作数由堆栈指针（SP）隐含指示，涉及PUSH和POP操作。

三大考点：概念辨析、应用计算、综合设计

考点一：概念辨析与应用场景匹配

考法：
1. 直接考察某种寻址方式的定义或特点。
2. 给出一种应用场景（如访问数组、程序重定位），选择最合适的寻址方式。
3. 比较不同寻址方式的优劣（如速度快慢、地址字段长短）。
例题梳理：
- 例题01： 宏观考察采用多种寻址方式的目的（缩短指令、扩大寻址、提高灵活性）。
- 例题05 & 03 & 04: 比较题的典范。“取数最快” -> 立即寻址；“地址字段最短” -> 寄存器寻址；“最简化地址结构” -> 隐含寻址。
- 例题08 & 31: 反复考察了变址寻址最适合处理数组问题这一经典应用场景。

考点二：有效地址（EA）与操作数的计算

考法： 这是本节的计算核心。给出指令、寄存器和内存的初始状态，要求计算：
1. 有效地址 (EA)。
2. 最终的操作数。
3. 转移指令的目标地址。
关键附加考点：
- 相对寻址中PC的值： 必须牢记 PC基准 = 当前指令地址 + 指令长度。
- 大小端模式 (Endianness)： 在读取多字节数据时，必须根据大端（高位存低址）或小端（低位存低址）规则来正确组合字节。
- 补码运算： 在计算带符号偏移量的地址时，需要进行补码加法和符号扩展。
例题梳理：
- 例题07 & 30: 考察复合寻址方式（变址间址）的EA计算公式。
- 例题13 (重点): 完美结合了寄存器间接寻址和小端模式，是必会题型。
- 例题14 & 21 & 25: 反复、深入地考察了相对寻址的目标地址计算，包括PC基准值的确定、正负偏移量的补码表示和小端存储。
- 例题20 & 28: 清晰地辨析了“有效地址”和“最终操作数”的区别，避免被干扰信息迷惑。
- 例题22 & 33: 考察了基址寻址的EA计算，结合了补码的符号扩展和大端模式的应用。

考点三：指令格式的综合设计与分析

考法： 将寻址方式与指令格式设计（第四章第一、二小节内容）结合起来，进行综合计算。
1. 根据指令系统要求（指令数、寻址方式数），反推出形式地址字段的位数。
2. 根据形式地址字段的位数，计算出某种寻址方式的可寻址范围。
例题梳理：
- 例题17 (重点): 这是一个非常经典的逆向设计题。通过指令数（97种）和寻址方式数（6种）确定操作码和寻址方式字段的位数，从而挤压出形式地址字段的位数（6位），最后根据这6位计算出补码表示的偏移量范围（-32 ~ +31）。
- 例题29 (2014真题): 类似的逆向设计题，根据寄存器数量确定寄存器字段位数，推导出位移量字段为16位，从而计算出范围（-32768 ~ +32767）。
- 例题34 (2020真题): 同样是根据指令数（48条）和寻址方式数（4种）推导出形式地址字段位数（8位），从而得出直接寻址范围（0~255）。

刻意练习建议

制作“寻址方式速查表”：
- 创建一个表格，行是所有的数据寻址方式（立即、直接、间接、寄存器、寄存器间接、相对、基址、变址、隐含、堆栈）。
- 列包括：EA计算公式、取操作数过程、访存次数、优点、缺点、典型应用场景。
- 这张表是你的“武器库”，必须做到烂熟于心，任何一种寻址方式都能立刻反应出其全部特性。
EA计算专项训练：
- 找10-15道纯计算题，覆盖所有寻址方式，特别是相对、基址、变址和它们的复合形式。
- 建立解题模板： ① 写出EA计算公式 -> ② 代入数值 -> ③ 进行运算（注意补码/大小端） -> ④ 根据问题回答EA还是操作数。
- 对于相对寻址，每次都先在草稿纸上明确写下 PC_base = ...，养成好习惯。
指令格式逆向设计专项训练：
- 找5-8道类似例题17、29、34的题目。
- 建立解题模板： ① 确定指令总长 -> ② 计算OP字段位数 (2^k ≥ N_op) -> ③ 计算M字段位数 (2^m ≥ N_mode) -> ④ 计算D字段位数 (D_bits = Total - k - m - ...) -> ⑤ 根据D字段位数计算寻址范围（无符号：0 ~ 2^n-1；有符号补码：-2^(n-1) ~ 2^(n-1)-1）。
画图模拟法：
- 对于复杂的题目（如例题13、22、33），不要只心算。在草稿纸上画出CPU（含寄存器）、内存（画出地址和内容），然后用箭头一步步地画出地址和数据的流向。这能极大地帮助你理清思路，避免在大小端、间接寻址等问题上出错。