与 MARIE 汇编语言相关的指令编码

Question

我正在处理以下问题：

单地址计算机是指指令最多可以包含一个操作数的计算机 地址。 MARIE 就是这种计算机的一个例子。通常每条指令是 作为单个单词存储在内存中。假设以下机器细节。

(i) 一个字包含 n 位，k 位 (k

(ii) ISA 中有 100 个不同的操作码。

(iii) 最大的程序需要 128M 字（128x2^20）的内存才能运行。

(a)k 的最小值是多少？ n的最小值是多少 必需的？保持k的最小值，最大数量是多少 可以使用的操作码？

(b)如果每个字的大小必须是整数字节，那么 需要 n 的最小值吗？可以使用的最大内存是多少 这台电脑呢？

到目前为止，我已经想出了一个，但我对我的答案有点怀疑： a) k 的最小数量是 7，因为要拥有 100 个操作码，您需要在操作码字段中使用 7 位。 n 的最小数量为 9（我不确定这是 9 还是 8，因为问题是“保持 k 的最小值，k 是操作码位）。我也不确定这个问题是否隐含地说word 有 16 位或更多。

对于 b，我对问题的性质感到困惑，是说新单词将有 8 位还是单词由位组成？例如：1 个字（16 位）是 2 个整数字节。在尝试解决这个问题时，我对最大程序大小（128M 字）的用途有点困惑。

Answer 1

k=7 部分正确。这当然为2^7=128 操作码提供了空间。至于n，你需要考虑你需要处理多少内存。这以128x2^20 的形式给出，即2^27，因此您至少需要n=27。总指令大小为34，它不是 8 的倍数。如果将其四舍五入到40，则得到n=33，它提供了最大可寻址内存2^33=8G words。