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2010年计算机学科专业基础综合试题 - 第43题回答
计算机组成原理
发布于2025年9月24日 20:59
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评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生答案正确指出了指令系统最多有16条指令(操作码4位,2^4=16),最多有8个通用寄存器(寄存器编号3位,2^3=8),MAR和MDR至少各需要16位(主存128KB,按字编址,字长16位,故有128KB/2B = 64K字,地址线需要16位,数据线需要16位)。答案与标准答案完全一致。

得分:4分

(2)得分及理由(满分2分)

学生答案给出的目标地址范围是“-2¹⁵ ~ 2¹⁵ - 1”。题目中转移指令采用相对寻址,相对偏移量用补码表示。指令字长为16位,单字长指令,故偏移量字段在指令中占用的位数需要根据指令格式确定。标准答案指出目标地址范围是0000H~FFFFH(0~2^16-1),这是整个主存地址空间的范围。学生的答案“-2¹⁵ ~ 2¹⁵ - 1”是补码表示的16位二进制数所能表示的范围,但题目中偏移量字段并非完整的16位。根据指令格式图,操作码4位,两个操作数各6位(其中寻址方式3位,寄存器编号3位)。相对寻址方式下,偏移量应包含在指令中。然而,标准答案的解析逻辑是:PC和Rn(作为基址)可寻址整个主存空间(2^16),因此目标地址范围就是整个主存空间。学生的答案“-2¹⁵ ~ 2¹⁵ - 1”是16位补码的数值范围,与“0~2^16-1”的地址范围在数值上是一一对应的(通过模运算),只是表示方式不同(有符号数 vs. 无符号数地址)。在计算机组成原理中,地址通常用无符号数表示,但相对偏移量用补码表示。目标地址 = PC + 偏移量。由于PC是16位,偏移量是补码,计算后的目标地址应在0到2^16-1之间(地址是模2^16的)。因此,学生的答案“-2¹⁵ ~ 2¹⁵ - 1”实质上是正确地指出了偏移量本身的理论取值范围,但题目问的是“转移指令的目标地址范围”,标准答案“0000H~FFFFH”更直接地给出了地址范围。考虑到“-2¹⁵ ~ 2¹⁵ - 1”与“0~2^16-1”在模2^16意义下是等价的,且学生答案的核心逻辑(偏移量是16位补码,目标地址由PC和偏移量计算得出,覆盖整个地址空间)是正确的,此处不视为逻辑错误。但表述上未直接给出地址范围,略有瑕疵。鉴于核心逻辑正确,扣0.5分。

得分:1.5分

(3)得分及理由(满分5分)

学生答案正确给出了机器码为2315H(与标准答案一致)。

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