某CPU内有32个32位的通用寄存器,设计一种能容纳64种操作的指令系统。假设指令字长等于机器字长,试回答以下问题:
(1)如果主存可直接或间接寻址,采用寄存器—存储器型指令,能直接寻址的最大存储空间是多少?画出指令格式并说明各字段的含义。
(2)在满足(1)的前提下,如果采用通用寄存器作基址寄存器,则上述寄存器—存储器型指令的指令格式有何特点?画出指令格式并指出这类指令可访问多大的存储空间?
OP(6位)
R(5位)
I(1位)
A(20位)
操作码字段OP占6位,因为26>=64;
寄存器编号R占5位,因为25>=32;
间址位I占1位,当I=0,存储器寻址的操作数为直接寻址,当I=1时为间接寻址;
形式地址A占20位,可以直接寻址220字。
(2)如采用基址寻址,则指令格式中应给出基址寄存器号,以指定哪一个通用寄存器用作基址寄存器。指令格式变为:
源R(5位)
I(1位)
X(1位)
目标R(5位)
A(14位)
增加寻址特征位X,当X=1时,以目标寄存器R作为基址寄存器进行基址寻址。
基址寻址可访问存储空间为:232字。
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OP(6位)
R(5位)
I(1位)
A(20位)
操作码字段OP占6位,因为26>=64;
寄存器编号R占5位,因为25>=32;
间址位I占1位,当I=0,存储器寻址的操作数为直接寻址,当I=1时为间接寻址;
形式地址A占20位,可以直接寻址220字。
(2)如采用基址寻址,则指令格式中应给出基址寄存器号,以指定哪一个通用寄存器用作基址寄存器。指令格式变为:
OP(6位)
源R(5位)
I(1位)
X(1位)
目标R(5位)
A(14位)
增加寻址特征位X,当X=1时,以目标寄存器R作为基址寄存器进行基址寻址。
基址寻址可访问存储空间为:232字。