【正文】 第1章 微型計算機系統(tǒng)〔〕簡答題（1）計算機字長（Word）指的是什么？（2）總線信號分成哪三組信號？（3）PC機主存采用DRAM組成還是SRAM組成？（4）Cache是什么意思？（5）ROMBIOS是什么？（6）中斷是什么？（7）32位PC機主板的芯片組是什么？（8）教材中MASM是指什么？（9）處理器的“取指－譯碼－執(zhí)行周期”是指什么？（10）本課程的主要內容屬于計算機系統(tǒng)層次結構中哪個層次？〔解答〕① 處理器每個單位時間可以處理的二進制數(shù)據(jù)位數(shù)稱計算機字長。② 總線信號分成三組，分別是數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。③ PC機主存采用DRAM組成。④ 高速緩沖存儲器Cache是處理器與主存之間速度很快但容量較小的存儲器。⑤ ROMBIOS是“基本輸入輸出系統(tǒng)”，操作系統(tǒng)通過對BIOS的調用驅動各硬件設備，用戶也可以在應用程序中調用BIOS中的許多功能。⑥ 中斷是CPU正常執(zhí)行程序的流程被某種原因打斷、并暫時停止，轉向執(zhí)行事先安排好的一段處理程序，待該處理程序結束后仍返回被中斷的指令繼續(xù)執(zhí)行的過程。⑦ 主板芯片組是主板的核心部件，它提供主板上的關鍵邏輯電路。⑧ MASM是微軟開發(fā)的宏匯編程序。⑨ 指令的處理過程。處理器的“取指—譯碼—執(zhí)行周期” 是指處理器從主存儲器讀取指令（簡稱取指），翻譯指令代碼的功能（簡稱譯碼），然后執(zhí)行指令所規(guī)定的操作（簡稱執(zhí)行）的過程。⑩ 機器語言層，即指令集結構。（學生很多認為是：匯編語言層。前4章主要涉及匯編語言，但本書還有很多處理器原理等內容）〔〕判斷題（1）軟件與硬件的等價性原理說明軟硬件在功能、性能和成本等方面是等價的。（2）IA64結構是IA32結構的64位擴展，也就是Intel 64結構。（3）8086的數(shù)據(jù)總線為16位，也就是說8086的數(shù)據(jù)總線的個數(shù)、或說條數(shù)、位數(shù)是16。（4）微機主存只要使用RAM芯片就可以了。（5）處理器并不直接連接外設，而是通過I/O接口電路與外設連接。（6）處理器是微機的控制中心，內部只包括5大功能部件的控制器。（7）Windows的模擬DOS環(huán)境與控制臺環(huán)境是一樣的。（8）16位IBM PC/AT機采用ISA系統(tǒng)總線。（9）IA32處理器吸取了RISC技術特長。RISC是指復雜指令集計算機。（10）處理器進行讀操作，就是把數(shù)據(jù)從處理器內部讀出傳送給主存或外設?！步獯稹尝?錯 ② 錯 ③ 對 ④ 錯 ⑤ 對 ⑥ 錯 ⑦ 錯 ⑧ 對 ⑨ 錯 ⑩ 錯〔〕填空題（1）CPU是英文___________的縮寫，中文譯為___________，微型機采用___________芯片構成CPU。（2）Intel 8086支持___________容量主存空間，80486支持___________容量主存空間。（3）二進制16位共有___________個編碼組合，如果一位對應處理器一個地址信號，16位地址信號共能尋址___________容量主存空間。（4） DOS主要支持兩種可執(zhí)行文件，它們的擴展名分別是___________和___________。（5）英文縮寫ISA常表示PC機工業(yè)標準結構（Industry Standard Architecture）總線，也表示指令集結構，后者的英文原文是___________。（6）Windows的文件夾對應的專業(yè)術語是___________。（7）Pentium系列處理器的多媒體指令有___________，SSE，SSE2和___________類指令。（8）Pentium處理器采用___________位數(shù)據(jù)總線與主存相連。（9）最初由___________公司采用Intel 8088處理器和___________操作系統(tǒng)推出PC機。（10）當前32位PC機主要采用___________總線連接I/O接口電路卡?！步獯稹尝?Central Processing Unit，中央處理單元，處理器② 1MB，4GB③ 216，64KB④ EXE，COM⑤ Instruction Set Architecture⑥ 目錄⑦ MMX，SSE3⑧ 64⑨ IBM，DOS⑩ PCI〔〕說明微型計算機系統(tǒng)的硬件組成及各部分作用?！步獯稹矯PU：CPU也稱處理器，是微機的核心。它采用大規(guī)模集成電路芯片，芯片內集成了控制器、運算器和若干高速存儲單元（即寄存器）。處理器及其支持電路構成了微機系統(tǒng)的控制中心，對系統(tǒng)的各個部件進行統(tǒng)一的協(xié)調和控制。存儲器：存儲器是存放程序和數(shù)據(jù)的部件。外部設備：外部設備是指可與微機進行交互的輸入（Input）設備和輸出（Output）設備，也稱I/O設備。I/O設備通過I/O接口與主機連接?？偩€：互連各個部件的共用通道，主要含數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線信號?！病呈裁词峭ㄓ梦⑻幚砥?、單片機（微控制器）、DSP芯片、嵌入式系統(tǒng)？〔解答〕通用微處理器：適合較廣的應用領域的微處理器，例如裝在PC機、筆記本電腦、工作站、服務器上的微處理器。單片機：是指通常用于控制領域的微處理器芯片，其內部除CPU外還集成了計算機的其他一些主要部件，只需配上少量的外部電路和設備，就可以構成具體的應用系統(tǒng)。DSP芯片：稱數(shù)字信號處理器，也是一種微控制器，其更適合處理高速的數(shù)字信號，內部集成有高速乘法器，能夠進行快速乘法和加法運算。嵌入式系統(tǒng)：利用微控制器、數(shù)字信號處理器或通用微處理器，結合具體應用構成的控制系統(tǒng)?！病尘C述Intel 80x86系列處理器在指令集方面的發(fā)展?！步獯稹?086奠定了基本的16位指令集，80286提供了保護方式的各種指令，80386將指令集全面提升為32位，80486融入了浮點數(shù)據(jù)處理指令，奔騰系列陸續(xù)增加了多媒體指令MMX、SSE、SSE2和SSE3，最新的奔騰4處理器還支持64位指令集。題外話：大家可以通過閱讀相關資料、查詢互聯(lián)網(wǎng)獲得更加詳細的發(fā)展情況?？梢钥紤]組織成一篇或多篇論文?！病硡^(qū)別如下概念：助記符、匯編語言、匯編語言程序和匯編程序?！步獯稹持浄喝藗儾捎帽阌谟洃?、并能描述指令功能的符號來表示機器指令操作碼，該符號稱為指令助記符。匯編語言：用助記符表示的指令以及使用它們編寫程序的規(guī)則就形成匯編語言。匯編語言程序：用匯編語言書寫的程序就是匯編語言程序，或稱匯編語言源程序。匯編程序：匯編語言源程序要翻譯成機器語言程序才可以由處理器執(zhí)行。這個翻譯的過程稱為“匯編”，完成匯編工作的程序就是匯編程序（Assembler）?！病硡^(qū)別如下概念：路徑、絕對路徑、相對路徑、當前目錄。系統(tǒng)磁盤上存在某個可執(zhí)行文件，但在DOS環(huán)境輸入其文件名卻提示沒有這個文件，是什么原因？〔解答〕路徑：操作系統(tǒng)以目錄形式管理磁盤上的文件，文件所在的分區(qū)和目錄就是該文件的路徑。絕對路徑：從根目錄到文件所在目錄的完整路徑稱為“絕對路徑”。是保證文件唯一性的標示方法。相對路徑：從系統(tǒng)當前目錄到文件所在目錄的路徑稱為相對路徑。當前目錄：用戶當前所在的目錄就是當前目錄。指明的路徑不正確，或者執(zhí)行了另外一個同名的文件。〔〕什么是摩爾定律？它能永久成立嗎？〔解答〕每18個月，集成電路的性能將提高一倍，而其價格將降低一半。（1965年，Intel公司的創(chuàng)始人之一摩爾預言：集成電路上的晶體管密度每年將翻倍?，F(xiàn)在這個預言通常表達為：每隔18個月硅片密度（晶體管容量）將翻倍；也常被表達為：每18個月，集成電路的性能將提高一倍，而其價格將降低一半。）不能。由于電子器件的物理極限在悄然逼近，摩爾定律不會永遠持續(xù)?！病绸T諾依曼計算機的基本設計思想是什么？〔解答〕采用二進制形式表示數(shù)據(jù)和指令。指令由操作碼和地址碼組成。將程序和數(shù)據(jù)存放在存儲器中，計算機在工作時從存儲器取出指令加以執(zhí)行，自動完成計算任務。這就是“存儲程序”和“程序控制”（簡稱存儲程序控制）的概念。指令的執(zhí)行是順序的，即一般按照指令在存儲器中存放的順序執(zhí)行，程序分支由轉移指令實現(xiàn)。計算機由存儲器、運算器、控制器、輸入設備和輸出設備五大基本部件組成，并規(guī)定了5部分的基本功能?！病秤嬎銠C系統(tǒng)通常劃分為哪幾個層次？普通計算機用戶和軟件開發(fā)人員對計算機系統(tǒng)的認識一樣嗎？ 〔解答〕最上層是用戶層。第5層是高級語言層。第4層是匯編語言層。第3層是操作系統(tǒng)層。第2層是機器語言層。第1層是控制層。第0層是數(shù)字電路層。普通計算機用戶和軟件人員對計算機系統(tǒng)的認識并不一樣。普通計算機用戶看到的計算機，也就是我們最熟悉的計算機，屬于用戶層，而軟件人員看到的屬于高級語言層或是匯編語言層?！病呈裁词窍盗袡C和兼容機？你怎樣理解計算機中的“兼容”特性？例如，你可以用PC機為例，談談你對軟件兼容（或兼容性）的認識，說明為什么PC機具有如此強大的生命力？〔解答〕系列機是指在一個廠家生產(chǎn)的具有相同計算機結構，但具有不同組成和實現(xiàn)的一系列（Family）不同檔次、不同型號的機器。兼容機是指不同廠家生產(chǎn)的具有相同計算機結構（不同的組成和實現(xiàn)）的計算機。兼容是一個廣泛的概念，包括軟件兼容、硬件兼容、系統(tǒng)兼容等。其中軟件兼容是指同一個軟件可以不加修改地運行于體系結構相同的各檔機器，結果一樣但運行時間可能不同。軟件兼容可從機器性能和推出時間分成向上（向下）和向前（向后）兼容。例如32位PC機就陸續(xù)增加了對浮點處理指令、多媒體指令等的支持。在保證向后兼容的前提下，不斷改進其組成和實現(xiàn)，延續(xù)計算機結構的生命，才使得PC機具有如此強大的生命力。〔〕英特爾公司最新Intel 80x86處理器是什么？請通過查閱相關資料（如英特爾公司網(wǎng)站），說明其主要特點和采用的新技術?！步獯稹晨犷?多核處理器。〔〕說明高級語言、匯編語言、機器語言三者的區(qū)別，談談你對匯編語言的認識?！步獯稹掣呒壵Z言與具體的計算機硬件無關，其表達方式接近于所描述的問題，易為人們接受和掌握，用高級語言編寫程序要比低級語言容易得多，并大大簡化了程序的編制和調試，使編程效率得到大幅度的提高。而匯編語言是為了便于理解與記憶，將機器指令用助記符代替而形成的一種語言。匯編語言的語句通常與機器指令對應，因此，匯編語言與具體的計算機有關，屬于低級語言。它比機器語言直觀，容易理解和記憶，用匯編語言編寫的程序也比機器語言易閱讀、易排錯。機器語言的每一條機器指令都是二進制形式的指令代碼，計算機硬件可以直接識別。高級語言程序通常也需要翻譯成匯編語言程序，再進一步翻譯成機器語言代碼?！病碁榱烁玫剡M行編程實踐，請進入Windows操作系統(tǒng)下的控制臺環(huán)境（或MSDOS模擬環(huán)境），練習常用命令。第2章 處理器結構〔〕簡答題（1）ALU是什么？（2）8086的取指為什么可以被稱為指令預取？（3）Pentium的片上Cache采用統(tǒng)一結構還是分離結構？（4）堆棧的存取原則是什么？（5）標志寄存器主要保存哪方面的信息？（6）執(zhí)行了一條加法指令后，發(fā)現(xiàn)ZF＝1，說明結果是什么？（7）匯編語言中的標識符與高級語言的變量和常量名的組成原則有本質的區(qū)別嗎？（8）匯編語言的標識符大小寫不敏感意味著什么？（9）匯編語言源程序文件中，END語句后的語句會被匯編嗎？（10）為什么將查找操作數(shù)的方法稱為數(shù)據(jù)尋“址”方式？〔解答〕① ALU是算術邏輯運算單元，負責處理器所能進行的各種運算，主要是算術運算和邏輯運算。② 取指是指從主存取出指令代碼通過總線傳輸?shù)教幚砥鲀炔恐噶罴拇嫫鞯倪^程。8086分成總線接口單元和指令執(zhí)行單元，可以獨立操作。在執(zhí)行單元執(zhí)行一條指令的同時，總線接口單元可以讀取下一條指令，等到執(zhí)行時不需要進行取指了，所以稱為預取。③ Pentium采用分離的Cache結構，一個用做指令Cache，一個用做數(shù)據(jù)Cache。④ 堆棧的存取原則是先進后出（也稱為后進先出）操作方式存取數(shù)據(jù)。⑤ 標志寄存器主要保存反映指令執(zhí)行結果和控制指令執(zhí)行形式的有關狀態(tài)。⑥ 執(zhí)行了一條加法指令后，發(fā)現(xiàn)ZF＝1，表明運算結果為0。⑦ 沒有。⑧ 匯編語言的標識符大小寫不敏感，即表示字母大小寫不同、但表示同一個符號。⑨ 不會。⑩ 指令的操作數(shù)需要通過存儲器地址或I/O地址，才能查找到數(shù)據(jù)本身，故稱數(shù)據(jù)尋址方式。〔〕判斷題（1）程序計數(shù)器PC或指令指針EIP寄存器屬于通用寄存器。（2）處理器的指令譯碼是將指令代碼翻譯成它代表的功能的過程，與數(shù)字電路的譯碼器是不同的概念。（3）EAX也被稱為累加器，因為它使用最頻繁。（4）處理器的傳送指令MOV屬于匯編語言的執(zhí)行性語句。（5）匯編語言的語句由明顯的4部分組成，不需要分隔符區(qū)別。（6）80減90（80－90）需要借位，所以執(zhí)行結束后，進位標志CF＝1。（7）MASM匯編語言的注釋用分號開始，但不能用中文分號。（8）IA32處理器在實地址方式下，不能使用32位寄存器。（9）存儲器尋址方式的操作數(shù)當然在主存了。（10）保護方式下，段基地址加偏移地址就是線性地址或物理地址?！步獯稹尝?錯 ② 對 ③ 對 ④ 對 ⑤ 錯⑥ 對 ⑦ 對 ⑧ 錯 ⑨ 對 ⑩ 對〔〕填空題（1）寄存器EDX是__________位的，其中低16位的名稱是__________，還可以分成兩個8位的寄存器，其中D8～D15部分可以用名稱__________表示。（2）IA32處理器在保護方式下，段寄存器是__________位的。（3）邏輯地址由__________和__________兩部分組成。代碼段中下一條要執(zhí)行的指令由CS和__________寄存器指示，后者在實地址模型中起作用的僅有__________寄存器部分。（4）進行8位二進制數(shù)加法：10111010＋01101100，8位結果是__________，標志PF＝__________。（5）在實地址工作方式下，邏輯地址“7380H∶400H”表示的物理地址是__________，并且該段起始于__________