2026-44
补充条件（来源：2026 年第 43 题）
某 16 位计算机 C 按字节编址，通用寄存器 R0～R15 的编号为 0～15，存储器地址为 16 位，采用定长指令字，指令格式有 R、I 和 M 型，如下所示。
其中，op1 为 0001、0010 分别表示加、左移指令，op2 为 0100 表示加立即数指令，op3 为 1110、1111 分别表示取数、存数指令，R[r] 表示寄存器 r 中的内容，num 为移位位数，M[addr] 表示存储器地址 addr 中的内容。
本题题干
假定题 43 中计算机 C 的部分数据通路如题 44 图所示。
图中带箭头虚线表示控制信号，IR.rt、IR.rs 分别表示 IR 中的 rt、rs 字段，IR11∼ 0 为 IR 中低 12 位。要求取指令周期内完成 PC 增量操作。请回答下列问题。
（1）题 44 图中①和②是同一类部件，其名称是什么？（1 分）
（2）已知 I 型指令中 imm8 可以是带符号整数或无符号整数，M 型指令中 offset 是带符号整数，控制信号 ExtOp 至少有几位？为什么？（2 分）
（3）取指周期中，MARsrc、ALUAsrc、ALUBsrc、RegWr 的取值各是什么？（4 分）
（4）左移指令执行周期中，ALUBsrc、RegWsrc、RegDst、RegWr 的取值各是什么？ExtOp 是否可以与 M 型指令的 ExtOp 取值相同？为什么？（6 分）
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（1）①和②处是多路选择器。
（2）ExtOp 至少有 2 位。因为至少需要定义 3 种位扩展情况，故 ExtOp 至少需要 2 位编码。
（3）取指周期中 MARsrc = 0、ALUAsrc = 0、ALUBsrc = 01、RegWr = 0。
（4）左移指令执行周期中 ALUBsrc = 10、RegWsrc = 1、RegDst = 1、RegWr = 1。ExtOp 可以与 M 型指令的 ExtOp 取值相同。因为左移指令中 num 为 IR7∼ 4，扩展器对 IR11∼ 0 采用符号扩展还是零扩展，都不会影响 IR7∼ 4，故左移指令执行时 ExtOp 取值可任意，因此可以与 M 型指令的 ExtOp 取值相同。