主观题：计算机组成原理综合型大题样题2
## 某计算机字长为16位，按字节编址。采用单字长指令格式，指令各字段定义如图1所示，寻址方式定义如图2所示，当前计算机内存及寄存器存放情况如图3所示：
## 请回答下列问题：
## (6分）1. 该指令系统最多可有多少条指令？由哪个字段看出，这个字段在指令中有何作用？ 指令的一般格式还应包括“地址码”，地址码字段的作用是什么？地址码是由图1中的哪两个部分组成？
## (6分）2. 若第一条取数指令的汇编语言为“Load R5,(R4)”[操作:R5←mem(R4)]，请描述这条指令的详细执行流程，并说明这条指令执行后图3中①~⑧的哪些存储器和存储单元中的内容会改变？被改变内容的先后发生顺序是怎样的？改变后的内容是什么？或者①~⑧中的所有内容并没有改变？
## (4分）3. 若第二条加法指令的汇编语言为“add R5,R4” (操作:R5←R4+R5)，操作码101101B表示加法操作，则这条汇编指令对应的机器码是什么（用十六进制表示），并用二进制代码对图1的各段进行解释说明。这条指令执行之后，R5寄存器中的内容为多少？（用十进制表示）
## (6分）4. 若第三条指令的汇编语言为“store (R4),-R4” [操作: mem(R4)←R4的内容仅符号位取反]，计算机采用小端模式存储在内存地址中，这条指令执行之后，哪些内存地址的内容会被改变，改变后的结果为多少？说明该计算机中寄存器的内容为多少位，存储单元的内容为多少位，并解释原因？
## (6分） 5. 计算机在无转发机制的5段基本流水线中执行指令，各流水线段分别是取指（IF）、译码+读寄存器（ID）、执行+计算有效地址（EX）、访问存储器（MEM）、结果写回寄存器（WB）。第一条与第二条指令存在哪些类的流水线冲突？第二条指令的哪些部分将被阻塞，被阻塞的原因分别是什么？被阻塞的部分最早可以从哪个时刻开始执行。
## (2分） 6. 若某个时间段中，有连续的2022条指令进入，第1条指令未发生任何阻塞，但在流水线执行过程中从第2条指令开始全部发生2个时钟周期的阻塞，则执行这2022条指令所需的时钟周期数为多少？
答案：
## 请回答下列问题：
## (6分）1. 该指令系统最多可有多少条指令？由哪个字段看出，这个字段在指令中有何作用？ 指令的一般格式还应包括“地址码”，地址码字段的作用是什么？地址码是由图1中的哪两个部分组成？
## (6分）2. 若第一条取数指令的汇编语言为“Load R5,(R4)”[操作:R5←mem(R4)]，请描述这条指令的详细执行流程，并说明这条指令执行后图3中①~⑧的哪些存储器和存储单元中的内容会改变？被改变内容的先后发生顺序是怎样的？改变后的内容是什么？或者①~⑧中的所有内容并没有改变？
## (4分）3. 若第二条加法指令的汇编语言为“add R5,R4” (操作:R5←R4+R5)，操作码101101B表示加法操作，则这条汇编指令对应的机器码是什么（用十六进制表示），并用二进制代码对图1的各段进行解释说明。这条指令执行之后，R5寄存器中的内容为多少？（用十进制表示）
## (6分）4. 若第三条指令的汇编语言为“store (R4),-R4” [操作: mem(R4)←R4的内容仅符号位取反]，计算机采用小端模式存储在内存地址中，这条指令执行之后，哪些内存地址的内容会被改变，改变后的结果为多少？说明该计算机中寄存器的内容为多少位，存储单元的内容为多少位，并解释原因？
## (6分） 5. 计算机在无转发机制的5段基本流水线中执行指令，各流水线段分别是取指（IF）、译码+读寄存器（ID）、执行+计算有效地址（EX）、访问存储器（MEM）、结果写回寄存器（WB）。第一条与第二条指令存在哪些类的流水线冲突？第二条指令的哪些部分将被阻塞，被阻塞的原因分别是什么？被阻塞的部分最早可以从哪个时刻开始执行。
## (2分） 6. 若某个时间段中，有连续的2022条指令进入，第1条指令未发生任何阻塞，但在流水线执行过程中从第2条指令开始全部发生2个时钟周期的阻塞，则执行这2022条指令所需的时钟周期数为多少？
答案：
