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1、第一次1. 微型计算机系统有哪三个层次，简述其内涵及其联系与区别略2. 试述冯诺依曼存储程序工作原理略3. 将二进制数11011.011转换成十进制数，八进制数和十六进制数11011.011(B)=27.375(D)=33.3(O)=1B.6(H)4. 将十进制数240.75转换成二进制数、八进制数和十六进制数240.75(D)=11110000.11(B)=360.6(O)=F0.C(H)5. 设计算机字长为8位，求机器数93 (H)分别为原码、反码、补码、无符号数、压缩BCD码时对应的真值93(H)=1001 0011(B)93(H)为原码时，X=-001 0011(B)=-19(D)93
2、(H)为反码时，X原=1110 1100(B)，X=-110 1100=-108(D)93(H)为补码时，X原=1110 1101(B)，X=-1 1101=-109(D)93(H)为无符号数时，X= 93(H)=147(D)93(H)为压缩 BCD 码时，X= 93(D)6. 已知X=87,Y=-56,用补码完成下列运算，并讨论结果是否溢出X+Y X-YX补=0101 0111(B)，Y补=1100 1000(B)，-Y补=0011 1000(B)X+Y补=X补+Y补=0001 1111(B)，有进位，无溢出X+Y=31(D)，结果正确X-Y补=X补+-Y补=1000 1111，无进位，有溢
3、出X-Y=-113(D)，结果错误（正确结果应为 X-Y=143(D)）7. 求-83.75 的单精度浮点机器数-83.75(D)=-101 0011.11(B)=-1.01001111(26采用单精度浮点数表示，符号位=1偏置阶码=6(D)+127(D)=10000101(B)尾数=01001111000000000000000(-83.75(D)的单精度浮点机器数=1100 0010 1010 0111 1000 0000 0000 0000(B)=C2A78000(H)第二次1. 什么是计算机体系结构？计算机体系结构包括两层含义。狭义的定义为计算机体系结构是程序员所看到的系统的一些属性：
4、概念性的结构和功能上的表现，这些属性既不同于数据流和控制的组织，也不同于逻辑设计和物理实现。这是从程序员，特别是汇编语言程序员的角度所看到的计算机系统的属性。广义地看，计算机体系结构是连接硬件和软件的一门学科，它研究的内容不但涉及计算机硬件，也涉及计算机软件。2. 简述Pentium微处理器的基本结构略3. Pentium微处理器的整数流水线是怎样工作的？Pentium 微处理器包含两条整数流水线：U 流水线和 V 流水线。Pentium 微处理器整数指令的执行要经过流水线中的五个操作步骤：PF(预取)：处理器从代码 cache 中预取指令D1(译码阶段 1)：处理器对指令译码确定操作码和寻址
5、信息。在这个阶段还进行指令的成对性检查和分支预测D2(译码阶段 2)：产生访问存储器的地址EX(执行)：处理器或者访问数据 cache，或者利用 ALU、筒型移位器或其他功能单元计算结果WB(写回)：利用指令运行结果更新寄存器和标志寄存器4. 分支转移预测功能的意义是什么，试举例说明略5. 实模式下Pentium微处理器的堆栈操作是怎样进行的，试举例说明略6. 字ABCD (H)存放在地址为0A002 (H)的存储单元中，如何存放，是对准字还是非对准字？ 0 0A002 能够被 2 整除，所以是对准字7. 在实模式下，物理地址是如何形成的？计算下列逻辑地址对应的物理地址：1000：123401
6、00：ABCD1000：1234物理地址为 11234H0100：ABCD物理地址为 0BBCDH第三次教材 P. 69-70 习题 4.1-4.3习题 4.1（1）MOV AL, FIRSTXCHG AL, SECONDMOV FIRST, ALMOV AL, FIRST+1XCHG AL, SECOND+1MOV FIRST+1, AL或MOV AX, WORD PTR FIRSTXCHG AX, WORD PTR SECONDMOV WORD PTR FIRST, AX（2）PUSH WORD PTR FIRSTPUSH WORD PTR SECONDPOP WORD PTR FIRST
7、POP WORD PTR SECOND堆栈变化示意图略习题 4.2数据段中 TABLE 在内存中的存放形式为：9EH, 00H, 02H, 01H, 66H, 01H故程序执行后，AX=6601H习题 4.3数据段中XX DW ?DIVIDEND DD 1193182DIVISOR DW 433代码段中MOV AX, WORD PTR DIVIDENDMOV DX, WORD PTR DIVIDEND+2DIV DIVISORMOV XX, AX第四次教材 P. 69-70 习题 4.4-4.8 中任选 3 题习题 4.4MOV CL, 4SHL AH, CLMOV BL, 0FHAND AL
8、, BLOR AH, AL习题 4.5MOV CX, 8MOV BL, 0L1:SHL AL, 1RCR BL ,1LOOP L1MOV AL, BL习题 4.6（1）MOV BX, OFFSET BUFMOV SI, OFFSET PLUSMOV DI, OFFSET MINUSMOV CX, 50L1:MOV AL, BXCMP AL ,0JG JPLUSJL JMINUSJMP JLOOPJPLUS:MOV SI, ALINC SIJMP JLOOPJMINUS:MOV DI, ALINC DIJLOOP:INC BXLOOP L1（2）MOV BX, OFFSET BUFMOV SI,
9、 OFFSET NOT0MOV CX, 50L1:MOV AL, BXCMP AL ,0JZ JLOOPMOV SI, ALINC SIJLOOP:INC BXLOOP L1（3）本程序片段将求得的绝对值送数据段 ABS 开始的单元中MOV BX, OFFSET BUFMOV SI, OFFSET ABSMOV CX, 50L1:MOV AL, BXCMP AL ,0JGE JLOOPNEG ALJLOOP:MOV SI, ALINC SIINC BXLOOP L1（3）MOV EAX, DWORD PTR BUFCMP EAX ,0JGE JNOTNEGNEG EAXJNOTNEG: 习题
10、4.7AL=17H习题 4.8MOV AX, 1234HMOV DS, AXMOV SI, 0005HMOV AX, 2345HMOV ES, AXMOV DI, 0006HMOV CX, 400H ;1K 字节CLDREP MOVSB第五次1. 判断下面描述符所描述的段的性质0126000000101000101 0İ 1İ0İ 00100000000000İ 0İ 0İ 0İ 0001111111P=1，段在内存中S=1，为段描述符DPL=1，段的特权级为 1A=0，段尚未被访问E=0，为数据段ED=0，段向上扩展W=1，可写G=0，段长以字节为单位D=1，为 32位指令方式AVL=1，程
11、序可用段基址为000A0000H，段界限为003FFH 。2. 如果 (GDTR)=0021000001FFH，那么GDT的起始地址和终止地址是什么？表长多少？表中能存放多少个描述符？GDT的起始地址为：00210000H；终止地址为：002101FFH；表长：01FFH+1=512 ；表中能存放512/8=64 个描述符。3. 试述Pentium处理器的分页机制。如果允许分页，那么Pentium微处理器的地址空间可以分成多少页？分页机制略。整个存储器有一个页目录，它最多有1024个页目录项，每个页目录项可含有1024个页面项，因此Pentium微处理器的地址空间可以分成10241024=1M
12、个页。4. 若将线性地址00200000H送给分页机制，那么将访问哪个页目录项，哪个页表项？线性地址的格式为 00200000H=0000 0000 0010 0000 0000 0000 0000 0000B；所以，将访问第0个页目录项，第512个页表项。5. TLB的作用是什么？TLB（转换后援缓冲器）为一个Cache，其中保存了32个最近使用的页转换地址。若再次访问同样的存储区域，则不必再访问页目录和页表，可以加快程序的运行。关于 TLB 的作用，再补充一些说明：实现分页机制，处理器需通过页目录和页表将线性地址转换成物理地址，这样在进行地址转换时，处理器要两次访问内存，从而降低处理器的性
13、能。为解决这一问题，Pentium处理器内部采用称为 TLB（Translation Lookaside Buffer，转换后援缓冲器）的高速缓存将最近进行的线性-物理地址转换保存起来。存放在 TLB 中的信息包含两个字段，一个是标记（Tag）字段，用来保存线性地址的1231 位，另一个是页表数据字段，包含物理地址和 R/W、U/S 等信息。当分页部件把线性地址转换成物理地址时，首先用线性地址的 1231 位对 TLB 的标记字段进行检索，如果检索成功（命中） ，那么就使用存放在 TLB 的页表数据字段中的物理地址进行地址转换。如果未命中，那么处理器必须通过内存中的页目录和页表进行地址转换，同
14、时将相应的转换信息保存在 TLB 中。当 TLB 装满时，采用 LRU（最近最少使用）算法进行置换。TLB 的结构如下图：0 0 B_第六次1.试述Pentium采用的数据和地址校验方法DP7DP0为数据奇偶校验信号，PCHK#为奇偶校验状态信号。Pentium为每个数据字节加入校验码，在写总线周期中，为D0D63 上每一字节产生一位偶校验码，通过DP7DP0输出。在读总线周期中， D0D63及DP7DP0上的数据按字节进行对应的偶校验，如出现错误，PCHK#信号将逻辑0送至外部电路。PEN#为校验允许信号，用于确定发生校验错误时是否进行异常处理，如PEN#为低电平，则Pentium自动执行异
15、常处理。AP为地址校验信号，APCHK#为地址奇偶校验状态信号。Pentium可以对地址信号进行校验，只要地址在A3A31信号线上输出，就会产生偶校验位在AP引脚上输出，如果在查询周期在地址总线上检测到错误，APCHK#信号置为逻辑0。2. 从硬件的观点，实模式下的Pentium微机的存储器是如何组织的，保护模式下呢？在保护模式下，Pentium处理器可以直接寻址高达4GB的物理存储器。存储器的硬件空间被组织成64位的单元，每个64位的单元有8个可独立寻址的字节，这8个字节有连续的存储器地址，如下图所示。在保护模式下，通过地址线A31A3 和字节选通信号BE7#BE0#访问存储器，由地址线A31A3选择64位的存储单元，由字节选通信号 BE7#BE0#选择相应的字节。数据的传送通过数据线D63D0 进行。在实模式下只有低17位地址线A19A3 有效。使用地址线A19A3 和字节选通信号BE7#BE0#访问存储单元，因此实模式下物理地址空间是1MB。A20M#为地址第20位屏蔽信号，完成屏蔽地址线第20位的功能。若A20M#为0，则在访问内部高速缓存或外部存储器时地址线第20位被屏蔽。实模式时须置起A20M#，保护模式下该信号未定义。3. 若总线周期指示信息M/IO# 、D/C# 、W/R#、CACHE#、KEN# 为 0 1 1 1 x，总线周期的类型是
