[计算机组成原理 P1618] 对于题43中的计算机M，C语言程序Р包含的语句"sum+=a[i];"，在M中对应的指令序列S如下：
对于题43中的计算机M，C语言程序Р包含的语句"sum+=a[i];"，在M中对应的指令序列S如下：
slli r4, r2, 2 //R[r4] <- R[r2]<<2
add r4, r3, r4 //R[r4] <- R[r3]+R[r4]
lw r5, 0(r4) //R[r5] <- M[R[r4]+0]
add r1, r1, r5 //R[r1] <- R[r1]+R[r5]
已知变量i，sum和数组a都为 int 型，通用寄存器r1 - r5的编号为01H-05H。请回答下列问题。
（1）根据指令序列s中每条指令的功能，写出存放数组a的首地址、变参i和sum的通用寄存器编号(3分)
（2）已知M为小端方式，计算机采用页式存储管理方式。页大小为4KB。若执行到指令序列s中第1条指令时，i=5且r1和r3的内容分别为0000 1332H和0013 DFF0H。从地址0013 DFF0H开始存储单元，内容如题44图所示。则执行"sum+=a[i]:"语句后。a[i]的地址、a[i]和 sum 的机器数分别是什么(用十六进制表示)？a[i]所在页的页号是多少？在此次执行中，数据组a至少存放在几页中？（5分）
（3）指令"slli r4, r2, 2"的机器码是什么(用十六进制表示)？若数组a改为short类型，则指令序列存到S中slli指令的汇编形式应是什么？
答案解析
（1）slli r...
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答案解析
（1）slli r4, r2 2：这条指令将寄存器r2的值左移2位,结果存储在寄存器r4中。在c语言中，这对应于数组索引的计算(即i*4，因为每个int类型占4字节)，因此，我们可以推断出寄存器r2存储的是变量i的值，即i的奇存器编号为02H。
add r4, r3, 4：这条指令将寄存器r3和r4的值相加，结果存储在寄存器r4中。这对应于计算数组元素的内存地址(即&a[i])。因此，我们可以推断出寄存器r3存储的是数组a的首地址，即a的存储器编号为03H。
add r1, r1, 5：这条指令将寄在器r1和r5的值相加，结果存储在寄存器r1中。这对应于累加操作（即sum+=a[i]）。因此，我们可以推断出寄存器r1存储的是变量sum 的值，即 sum的奇存器编号为01H.
所以,数组a的首地址、变量i和 sum的通用寄存器编号分别为03H、02H和01H。
（2）执行""sum+=a[i];""语句后，i=6。我们知道i占32位所以一次占4个位置。
i=0时，占FF FF FF 7C
i=1时，占7D FE FF FF
i=2时，占00 00 00 0C
i=3时，占3C 02 01 FF
i=4时，占FF FF FF 7C
i=5时，占F0 F1 00 00
i=6时，占DC EC FF FF
所以a[i]的地址=0013 E000H+第四个地址=0013 E004H
a[i]的机器数按照小端编制，所以DC作为最低位放在最后边，以此类推可得: a[i]的机器数=FFff ECDCH。
sum的机器数=0000 1332H+FFFF ECDCH = 1 0000 000EH。由于只有 23位，所以最高位舍掉后答案为0000 000EH。
页大小为4KB=2^12B，所以页内地址占12位。所以去掉后12位剩余的则是20位页号，a[i]所在页页号=0013EH
我们有20位页号，根据题目可知数据跨页号了 0013e和 0013d，所以数组a至少存放在2页中。
（3）
slli r4, r2, 2 //R[r4] <- R[r2]<<2
通用寄存器r1-r5的编号为01H-05H。
6-0：由表可得：0010011
l1~7：rd=r2=00010
14~12：由表可得：010
19-15：rd=r4=00100
shamt=2，所以24-20：0010
31-25由表可得：00000000
机器码=0000 0000 0010 0001 0010 00100 001 0011=0021 2213H。
若a改为short 型，slli指令的汇编形式应该是slli r4, r2, 1。
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