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第一章
1.简要解释下述概念：
（1）冯·诺依曼机：采用冯·诺依曼体制的计算机被称为冯·诺依曼机。（2）编译：编译就是把高级语言变成计算机可以识别的二进制语言。
（3）虚拟机：指通过配置软件（如某种语言的编译器或解释器）扩充机器功能后所形成的一台计算机。
2.采用数字化方法表示信息有哪些优点？
（1）抗干扰能力强, 可靠性高。
（2）依靠多位数字的组合，在表示数值时可获得很宽的表示范围以及很高的精度。
（3）数字化的信息可以存储、信息传送也比较容易实现。
（4）可表示的信息类型与范围及其广泛，几乎没有限制。
（5）能用逻辑代数等数字逻辑技术进行信息处理，这就形成 了计算机硬件设计的基础。
3.衡量计算机性能的基本指标有哪些？
（1）基本字长——参加一次运算的数的位数；
（2）数据通路宽度——数据总线一次能并行传送的位数；
（3）运算速度——可用①CPU的时钟频率与主频，②每秒平均执行指令数，③典型四则
运算的时间来表示。
（4）主存储器容量——可用字节数或单元数（字数）×位数来表示。
（5）外存容量——常用字节数表示。
（6）配备的外围设备及其性能。
（7）系统软件配置。
4.软件系统一般包含哪些部分？列举读者所熟悉的三个系统软件。
（1）系统软件：操作系统、编译程序与解释程序、各种软件平台
（2）应用软件
WINDOWS7操作系统，C语言编译程序等，数据库管理系统 5.提高单CPU计算机性能的主要技术有哪些？
（1）流水线处理技术
（2）RISC（精简指令系统计算机）技术
（3）超标量技术
（4）平衡不同子系统的数据吞吐率
（5）超长指令字（VLIW）技术
第二章
1.简要解释下列名词术语：
（1）位权：数制中每一固定位置对应的单位值称为位权。
（2）ASCII码：美国国家信息交换标准代码（American Standard Code for Information
Interchange）的简称。
（3）堆栈：堆栈是一种按“先进后出”的存取顺序进行存取的存储结构。2.简化地址结构的基本途径有哪些？
采用隐含指定操作数地址，即隐地址。3.减少指令中一个地址码位数的方法有哪些？
采用寄存器寻址方式、寄存器间址方式可以使指令中为给出一个地址所需的位数减少。4.对I/O设备的编址方法有哪几种？请稍作解释。
对I/O设备的编址方法有两种：外围设备单独编址和外围设备与主存统一编址。
（1）外围设备单独编址：为I/O接口中的有关寄存器分配I/O端口地址，一般由地址总
线若干低位提供I/O端口地址，从而选择某个寄存器进行读/写。
（2）外围设备与主存统一编址。将I/O接口中的有关寄存器与主存单元统一编址,一般由
地址码中高端（地址值大）的一段区域分配给I/O端口。
各进制转换，BCD码，汉字编码（区位码（+2020H）→国标（+8080H）→机内码）
第三章
1.简要解释下列名词术语
（1）时钟周期：一个机器周期的操作一般需分为几步完成。因此，将一个机器周期划分
为若干相等的时间段，每个时间段内完成一步基本操作，这个时间段用一个电平信
号宽度对应，称为节拍或时钟周期。
（2）增量方式：与工作程序用程序计数器产生指令地址相似。在微程序控制器中，可设
置一个为程序计数器μPC，在顺序执行微指令时，后继微指令地址由当前微指令（即
μPC内容）加上一个增量（通常为1）来形成，遇到转移时，有微指令给出转移微
地址，使微程序按新的顺序执行。
（3）断定方式：指后继微地址可由微程序设计者指定，或者根据微指令所规定的测试结
果直接决定后继微地址的全部或部分值。作业 3-3（2）（4）、3-4（1）（3）、3-6（2）、3-7（2）、3-12（3）（6）无符号整数一位乘法流程、除法流程（P80），取指周期FT（P96），MOV指令流程图（P98）
第四章
1.试说明80×86CPU的基本结构寄存器组包括哪些寄存器？各有什么用途？
（1）通用寄存器：存放数据
（2）指令指针寄存器：用来存放代码段中的偏移地址
（3）标志寄存器：即程序状态寄存器，是存放条件码标志、控制标志和系统标志的寄存
器
（4）段寄存器：用于存储器寻址，用来直接或间接地存放段地址。2.试说明80×86CPU中标志寄存器各标志位的含义。
OF:溢出标志
SF:符号标志
ZF:零标志
CF:进位标志
AF:辅助进位标志 PF:奇偶标志
DF:方向标志
F:陷阱标志
IF:中断标志
IOPL：I/O特权级标志 NT：嵌套任务标识
RF：恢复标志位
VM：虚拟8086模式位
AC：对准检查方式位
VIF：虚拟中断标志
VIP：虚拟中断未决标志
ID：标识标志
3.试说明描述符由哪几部分组成？各有什么用途？
描述符由段基址、段界限、访问权和附加字段4部分组成。
（1）段基址：用来置顶段的起始地址。
（2）段界限：用来存放该段的段长度。
（3）访问权：有8位，又称为访问权字节，用来说明该段在系统中的功能，并给出访问
该段的一些控制信息。
（4）附加字段包括G、D/B、0和AVL攻4位，G为粒度位；D/B，在代码段里，该位称
为D 默认操作长度位，在数据段里，该位成为B位，他控制了两个有关堆栈的操
作，其一是控制堆栈指针寄存器SP的长度，其二指示向下扩展的堆栈的上界限值；
AVL 可用位，该位只能由系统软件使用。
4.执行下面两条指令后，标志寄存器中CF、AF、ZF、SF和OF分别是什么状态？
MOV AL，91 ADD AL，0BAH 01011011 + 10111010 100010101 ○
有进位，进位借位标志CF=1
低4位向高4位无进、借位，故半进位、借位标志AF=0
结果非0，全零标志ZF=0
最高位是0，符号0，SF=0
有溢出 OF=1 4-19~4-26 4-19 在实模式下，（DS）=1234H，（SI）=124H，（12464H）=30ABH，（12484H）=464H，以下程序段：
LEA SI,[SI]
MOV AX,[SI]
MOV [SI+22H],1200H
LDS SI,[SI+20H]
ADD AX,[SI]
执行后，（DS)=_____,(SI)=_____,(AX)=____ 解：
LEA SI,[SI]
(将SI所指向单元的偏移地址送给SI，即（SI）=124h）
MOV AX,[SI]
(将DS:SI所指向单元（12464H）的内容送给AX，即（AX）
=30ABh）
MOV [SI+22H],1200H
(将立即数1200H送DS:[SI+22H]所指向单元（12486H）中，即（12486H）=1200h）
LDS SI,[SI+20H]
(将DS:[SI+20H]所指向单元（12484H）中的内容送给SI，即
（SI）=464h；将（12486H）中的内容送给DS，即（DS)=1200H）
ADD AX,[SI]
(将DS:[SIH]所指向单元（12464H）中的内容加到AX中，即
（AX)=30ABH+30ABH＝6157H）
执行后，（DS)=1200H,(SI)=464H,(AX)=6157H
4-20 假设(AX)=0A5C6H ,(CX)= 0F03H , 有以下程序段 ：
STC
;CF = 1
RCL AX , CL
;AX= 0010 1110 0011 0110 , CF = 1
AND AH , CH
;AH = 0000 1110 , CF = 0
RCR AX , CL
;AX = 1000 0001 1100 0110，CF = 1
上述程序段执行后，(AX)= 81C6H , CF= 1。
4-21假设(AX)= 0FC77H ,(CX)= 504H , ,(AX)=, CF =。
CLC
;CF = 0
SAR
AX , CL;(AX)= 1111 1111 1100 0111 , CF = 0
XCHG
CH , CL;(CX)= 405H
SHL
AX , CL;(AX)= 1111 1000 1110 0000 ,CF = 1
上述程序段执行后，(AX)= 1111 1000 1110 0000 ,CF = 1。
4-22 假设(AX)= 0FFFFH , 则下述程序段执行后 ,(AX)=0001H。
INC
AX
;(AX)= 0000H
NEG
AX
;(AX)= 0000 0000 0000 0001B = 0000H
DEC
AX
;(AX)= 0FFFFH
NEG
AX
;(AX)= 0001H
4-23假设(BX)= 12FFH , 则下述程序段执行后 ,(BX)= 0012H , ZF = 0 , CF =0。
MOV CL , 8
;(CL)=8
ROL
BX , CL
;(BX)= 1111 1111 0001 0010B = 0FF12H
AND
BX , 0FFH
;(BX)= 0012H
CMP
BX , 0FFH
;(BX)= 0012H
CF=0，ZF=0
解:
① 第一句指令执行后 ,(CL)=8
② 第二句指令执行后 ,(BX)= 1111 1111 0001 0010B = 0FF12H
③ 第三句指令执行后 ,(BX)= 0012H
④ 第四句指令执行后 ,(BX)= 0012H
CF=0，ZF=0
4-24假设(AX)= 0FF60H , 则下述程序段执行后,(AX)=0, CF = 0。
STC
;CF = 1
MOV DX , 96
;(DX)= 0060H
XOR
DH , 0FFH
;(DX)= 1111 1111 0110 0000B = 0FF60H
SBB
AX , DX
;(AX)= 0
4-25假设(AL)= 08H ,(BL)= 07H , 则下列程序段执行后 ,(AH)=01H ,(AL)=05H , CF = 1。
ADD AL , BL
AAA
4-26假设DF=0 ,(DS:0100H)= 01A5H , 则下述程序段执行后,(AL)= 0A5H ,SI =0102H.MOV SI , 0100H
LODSW
解: LODSW指令的功能:
① AX←(DS:(SI))
② SI←(SI)±1或2
③ 对标志位无影响
执行后 ,(AX)= 01A5H , 即(AL)= 0A5H ,(SI)= 0102H
第六章
1.简要解释下列名词
（1）高速缓存（Cache）：位于主存和CPU之间，用来存放正在执行的程序和数据，一遍
CPU能高速地访问它们。
（2）圆柱面：一台银盘驱动器中可装入一个盘组，它有多个盘片，每片有两个记录面，各记录面上相同编号（位置）的磁道构成一个圆柱面。
（3）虚拟存储器：在采用磁盘作为后援存储器后，可以再存储管理部件和操作系统存储
管理软件的支持下，将主存和辅存的地址空间统一编址，使用户获得一个更大的编
程空间，其容量大大超过实际的主存储器，这个在用户界面上看到的存储器，被称
为虚拟存储器。
2.在多级存储体系中，主存、外存、Cache各有什么作用？它们各自的特点是什么？
主存储器用来存放需CPU运行的程序和数据。外存用来存放暂不运行但需联机存放的程序和数据。Cache用来存放当前运行的程序和数据。
主存存储容量较大，速度较快，但价格较贵。外存容量可以很大，速度慢，价格便宜。Cache存储容量较小，速度最快，价格最贵。
3.若需写入代码100110，请分别按下述记录方式活出电流波形，并划分位单元。
（1）NRZ-1
（2）PE
（3）FM
（4）M2F
4.磁盘的速度指标有哪几项？简述他们的含义。
磁盘的速度指标一般分解为3个：平均寻道时间、平均旋转延迟（等待）、数据传输率
平均寻道时间：指硬盘在接收到系统指令后，磁头从开始移动到移动至数据所在的磁道
所花费时间的平均值。
平均旋转延迟：通过盘片的旋转，使得要读取的扇区转到读写头的下方，这段时
间称为旋转延迟时间。
数据传输率：指磁盘控制器与主机之间的传输率。作业6-
2、6-3，芯片设计（P268）
第七章
1.简要解释下属名词：
（1）接口：接口泛指实体把自己提供给外界的一种抽象化物（可以为另一实体），用以由
内部操作分离出外部沟通方法，使其能被修改内部而不影响外界其他实体与其交互的方式。
人类与电脑等信息机器或人类与程序之间的接口称为用户界面。电脑等信息机
器硬件组件间的接口叫硬件接口。电脑等信息机器软件组件间的接口叫软件接口。
（2）通道：从逻辑上讲，通道也是一种“接口”，但与普通的系统总线接口相比，通道具
有更强的功能，它的内部一般有单片机CPU，可执行简单的“通道程序”，市一中
为CPU分担管理I/O操作的控制器。
（3）IOP：IOP可以看作是通道想着功能更强、更通用、更独立方面发展的产物。它的结
构和功能更接近于普通的CPU，但是其专用性更适于I/O设备和I/O处理。2.比较并说明下述几种I/O控制方式的优缺点及其适用场合。
（1）直接程序传送方式
（2）程序中断方式
（3）DMA方式
（1）直接程序传送方式：CPU直接通过I/O指令对I/O接口进行访问，主机与外设交换
信息的每一过程均在程序中表示出来。
优点：控制简单，也不需要多少硬件支持。
缺点：CPU和外围设备只能串行，设备串行，无法发现和处理由于设备或其他硬件
所产生的错误。
适用场合：适用于结构简单，只需少量硬件的场合。
（2）程序中断方式：CPU在执行程序的过程中，若遇到中断请求则暂时停止现行程序的执行，转去执行中断服务程序，当处理完毕后返回原程序继续执行。
优点：大大提高了CPU的利用率，支持多道程序和设备并行。
缺点：占用大量CPU时间，中断次数多，发生中断丢失的现象，数据丢失现象。
适用场合：处理中、低速I/O操作，实现主机与外设的并行工作；处理故障；进行
实时处理；使用软中断；实现人机对话；实现多机通信。
（3）DMA方式是直接依靠硬件在主存与设备之间传送数据，在此期间不需要CPU干预。
优点：是随机性、更高的并行性、传送速度快及操作简单。
缺点：在外围设备越来越多的情况下，多个DMA控制器的同时使用，会引起内存地
址的冲突并使得控制过程进一步复杂。
适用场合：用于磁盘等高速外存的数据块传送；用于高速通信设备的数据帧传送；用
于高速数据采集；用于动态存储器刷新。3.I/O接口的编址方法一般有哪几种？试比较它们的优缺点。
（1）与存储器统一编址
优点：操作方式灵活，不一定使用专门的I/O指令，使用通用的MOV指令或访存
指令也可以访问I/O接口。
缺点：需占用小部分存储空间。
（2）I/O端口单独编址
优点：不占用存储空间。
缺点：需使用专门的I/O指令，其寻址方式较简单，所以编程灵活性稍差。4.试比较同步总线与一部总线的主要特征、优缺点及其应用场合。
同步总线传送操作由统一的同步时序信号控制，它适用于系统内部各部件之间传送时间差异较小、传送时间确定、传送距离较短的场合，例如，CPU总线和局部总线往往采用同步总线。
异步总线根据各部件的实际需要，以异步应答方式控制总线传送操作，常用于各部件传动速度差异较大、传送距离较长、传送时间不确定的场合，例如外总线多为异步总线。
