设指令字长等于存储字长 均为32位，若某指令系统中指令的操作码长度固定为8位，且具有直接、间接（一次间址）、变址、基址、相对、立即等6种寻址方式，如采用一地址码指令格式，则该一地址指令的寻址特征至少占几位？如采用直接寻址方式，则寻址范围最多是多少？如采用间接寻址方式，则其寻址范围又是多少？

根据题目所给的信息，我们可以得出以下结论：

1. 由于指令字长等于存储字长，所以每个指令占用的存储空间为32位。

2. 指令系统中指令的操作码长度固定为8位，因此每个指令操作码占用8位。

3. 指令系统中采用6种寻址方式，其中一地址码指令格式是一种寻址方式。

根据以上结论，我们可以回答问题：

1. 如果采用一地址码指令格式，则该一地址指令的寻址特征至少占用 24 位（因为每个指令占用的存储空间为32位，操作码占用8位，所以剩下的24位用于寻址特征）。

2. 如果采用直接寻址方式，则寻址范围最多是 2^24 个内存单元（因为剩下的24位用于表示内存地址）。

3. 如果采用间接寻址方式，则其寻址范围也是 2^24 个内存单元，因为在一次间址寻址中，首先通过一次寻址得到的地址是一个指向内存地址的指针，再通过这个指针去访问无论是地址还是内容都要用寻址方式，因此也需要24位来表示。

相关问题

某机器字长32位，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；设指令字长等于机器字长。如果主存可直接或间接寻址，采用寄存器一存储器型指令，能直接寻址的最大存储空间是多少？画出指令格式。

为了设计一个能容纳64种操作的32位指令系统，我们可以考虑将每个32位指令分为两部分：一部分用于表示操作码（Opcode），即确定操作类型；另一部分用于提供操作数地址或数据。

首先，由于需要64种操作，我们可以将操作码字段设置为5位（因为 \(2^5 = 32\)，刚好可以表示64种状态）。剩下的27位可以用来编码操作数，其中：

- 如果每种操作都需要一个操作数（例如，单操作数指令），那么可以用这27位直接表示内存地址，最多支持 \(2^{27}\) 个地址，也就是 \(8 \times 10^8\) 字节（1GB）的直接寻址范围。
- 如果有些操作不需要操作数（如无操作指令），则剩余的27位可以全部用来扩展其他信息，如标志位、条件码等。

假设我们仅使用其中的25位作为操作数地址，这样最大可寻址空间是 \(2^{25} = 32 \times 10^6\) 字节（32MB）。

至于指令格式，它可能会看起来像这样：

+---------------------+
|   操作码 (5 bits)  |
+---------------------+
|  操作数地址 (25 bits)| 可选（对于需要地址的操作）
+---------------------+
|  残留字段 (7 bits) | 可用于扩展其他控制信息
+---------------------+

某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统可完成108种操作，操作码位数固定，且具有直接、间接、变址、基址、相对、立即等六种寻址方式一次间址的寻址范围

一次间址寻址是指在寻址过程中需要访问两次主存储器才能获取到操作数的地址，因此它的寻址范围要考虑两次寻址的影响。

对于直接寻址、间接寻址、基址寻址、立即寻址方式，它们只需要一次寻址就可以获取到操作数的地址，因此它们的寻址范围等于可寻址空间大小。根据上一题的计算，可知可寻址空间大小为2M/(12/16)=2M×(4/3)个存储单元，每个存储单元占用16位，因此可寻址空间为8M字节。

对于变址寻址和相对寻址方式，它们需要访问两次主存储器才能获取到操作数的地址，因此它们的寻址范围需要考虑两次寻址的影响。假设变址寻址和相对寻址方式中寄存器和位移量所占的位数分别为r和d，则两次寻址的寻址范围为：

2M/(r/16)×2^d

其中，2M/(r/16)表示第一次寻址得到的地址所在的寻址范围大小，2^d表示第二次寻址的位移量范围。

由于题目没有给出具体的寄存器和位移量位数，因此无法计算变址寻址和相对寻址方式的寻址范围。