某32位计算机采用扩展操作码结构,主存按字节编址,字长为32位。指令格式为单字长二地址指令,操作码字段可扩展至地址码部分。若系统要求支持至少500条不同指令,且每个地址码字段至少需要表示16MB寻址空间,则关于该计算机指令系统的描述正确的是
答案解析
核心考点说明:本题考察扩展操作码技术与地址码字段位数计算的综合应用,需要理解指令格式设计中操作码与地址码的相互制约关系,以及存储器编址与地址码位数的对应关系。
解题思路分析:
1. 计算地址码位数需求:16MB寻址空间需要24位地址(2^24=16MB)
2. 指令总长度为32位,采用二地址格式,地址码共占24×2=48位,已超过指令总长度
3. 由此推断必须采用扩展操作码技术,将部分地址码字段借用为操作码
4. 正确设计方案应为:操作码字段初始设为8位(256条基础指令),剩余24位用于两个地址码字段(各12位)
5. 当需要更多指令时,可将其中一个地址码字段部分位借用于操作码扩展
每个选项详细分析:
A选项错误。操作码固定不符合扩展操作码要求,且32位指令中无法为二地址分配足够位数
B选项错误。扩展操作码可以突破固定操作码的数量限制
C选项错误。地址码位数计算错误,且未考虑扩展操作码的动态分配特性
D选项正确。通过扩展操作码技术,可在保证每个地址码字段至少24位寻址能力的前提下,实现512条指令
易错点提醒:
1. 混淆存储字长与指令字长的概念
2. 忽略扩展操作码的动态分配特性
3. 误将16MB直接等同于地址码位数
4. 不理解地址码字段可以部分被借用作为操作码字段
正确答案:D