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4) 衡量微型计算机系统性能的主要指标有哪些(P28、29)?
1) 字长
字长是指微型计算机系统中CPU一次能处理的二进制位数。 2) 主频
主频是主时钟不断产生的时钟脉冲的固定频率。 3) 速度
微型计算机运行速度是指每秒所能执行的指令条数。 4) 主存容量和存储时间
主存容量是指微型计算机中内部存储器能存放数据的最大字节数。
主存储器的存储时间是微型计算机内主存完成一次读/写所需要的时间。 5) 兼容性
兼容性通常是指同一个软件不加修改就可在两台机器上运行。
5) 简述高级语言程序如何才能最终变成电路信号控制硬件工作。(P29、30)
高级语言程序通过编译系统将其翻译成机器能识别的二进制形式的机器指令,二进制的机器指令序列调入到内存并在CPU中实际运行起来能产生各类信号。
6) 总结一下8088、80386、Pentium微处理器的地址线、数据线的根数,以及这些微处理器物理地址的最大寻址范围。(P33/34)
微处理器型号 8086 8088 80386 Pentium 地址线根数 20 32 数据线根数 物理地址的最大寻址范围 1MB(220) 16 8(外部8,内部16) 32 4GB(232) 64(内部可加宽到128~256) 7) 请解释流水线和超标量两个概念,并请用生活中的例子解释流水线的好处。(P36、37)
流水线技术是把一条指令的操作分成多个更小的步骤,每个步骤的操作由专门的
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电路完成,利用各电路间可并行执行的特点,让各个步骤的执行在时间上重叠起来。
超标量是指处理器中含有多条流水线,每个时钟能够译码、发射、执行多条指令。
8) 动态执行技术包含哪几项内容?为什么指令可以乱序执行?(P38)
动态执行技术包含分支预测、乱序执行、推测执行等技术。 乱序执行核心监视很多条指令,然后在不损失数据完整性的前提下,实时分析通过处理器的指令流来确定指令间的数据相关性,采用能充分发挥多个处理部件并行工作的指令顺序来执行。
9) MMX的技术特点是什么?(P34、39)
MMX是多媒体扩展指令集(Multi Media eXtension),采用单指令流多数据流(SIMD)技术,拥有积和运算功能以及饱和运算功能,提高对多媒体数据的处理能力。
10) 超线程技术和多核技术有什么异同点?他们可否共存
于一个处理器中?(P41、42)
不同点:
(1) 系统架构设计不同
超线程技术在一颗处理器芯片内设计多个逻辑处理器,拥有自己的结构状态(AS),共享执行引擎和系统总线接口。
多核处理器在单一处理器中封装的完整意义上的独立执行核,不仅有自己的AS,还拥有自己的执行引擎。 (2) 并行的程度不同 (3) 提升的效率不同
相同点:都可以同时执行多个线程,最终目的都是为了提高CPU的性能和执行效率。
两种技术可以同时用在一个处理器中。
11) 整机系统中,芯片组起何重要作用?(P45)
芯片组由一组单功能或多功能的系统芯片组成,作用如下: ? 支撑和协调整个系统有条不紊地工作
? 决定微型计算机系统的存储器类型和接口类型
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? 决定微型计算机系统的总线类型,并对总线进行控制 ? 控制微处理器和外设之间的数据传送
? 为微型计算机功能扩展提供接口和总线插槽
12) 微型计算机基本结构发展的特点是什么?(P46)
1) 处理器性能不断增强
2) 系统芯片由规模小的单功能芯片组成的芯片组,发展为由多功能芯片组成的
芯片组。
3) 总线带宽变宽。
4) 总线串行化趋势明显。 5) 保持良好的兼容性。
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第二章 8086微处理器
1) 8086微处理器EU和BIU是如何并行工作的?又是如何合作的?(P48)
BIU和EU两个单元大部分情况下是在并行工作的,当EU执行第一条指令的同时,BIU可以去取第二指令,而当EU在执行第二条指令的同时,BIU可以去取第三指令…
它们之间是相互配合工作的,EU从指令队列中取出指令执行,BIU就从内存中取出后续的指令代码放入队列中;当EU需要数据时,BIU根据EU给出的有效地址计算出实际的20位物理地址,并从指定的内存单元或外设中取出数据供EU使用;运算结束以后,BIU将运算结果送入指定的内存单元或外设。
2) 8086微处理器内部有哪些通用寄存器?除了存放运算结果和中间结果,它们各自还有什么特殊用途?(P49、50)
通用寄存器包括数据寄存器、地址指针寄存器和变址寄存器。 AX作为累加器; BX作为基址寄存器; CX作为计数寄存器; DX作为数据寄存器; SP作为栈指针寄存器; BP作为基址指针寄存器; SI作为源变址寄存器; DI作为目的变址寄存器。
3) 在8086的程序中,最常见的有哪几个段?分别存放的什么?(P50)
最常见的逻辑段包括以下几个:
? 代码段,用于存放代码(指令)信息,代码将指示微处理器做何种操作。 ? 数据段,用于存放数据信息,数据是代码处理的对象和结果。
? 堆栈段,用于暂时存放诸如返回地址或者中间结果的一个以“先入后出”为
原则的存储区域。
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4) 在8086中,如果AX=902FH,BX=8761H,则完成AX+BX后,CF、OF、AF、SF、ZF分别是多少?(P51)
AX= 1001 0000 0010 1111 BX= 1000 0111 0110 0001 AX+BX= 0001 0111 1001 0000
CF(Carry) = 1 进位标志位,算术运算最高位进位为1
OF(Overflow) = 1 溢出标志位,有符号数算术运算结果超出有符号数范围为1 AF(Auxiliary Carry) = 0 辅助进位标志位(BCD) SF(Sign)=0 符号标志位(补码),同最高位 ZF(Zero)=0 零标志位
5) 在8086中,逻辑地址FFFFH:0001H,00A2H:37FH,B800H:173FH的物理地址分别是多少?(P52)
物理地址=段基址 X 10H + 偏移地址
FFFFH X 10H + 0001H = FFFF0H + 0001H = FFFF1H 00A2H X 10H + 37FH = 0A20H + 37FH = 0D9FH B800H X 10H + 173FH = B8000H + 173FH = B973FH
6) 在8086中,从物理地址388H开始顺序存放下列3个双字节的数据,651AH,D761H和007BH,请问物理地址388H、389H、38AH、38BH、38CH和38DH 6个单元中分别是什么数据?(P52、53)
小端存储法,低字节地位、高字节高位,数据分别为1AH、65H、61H、D7H、7BH、00H。
7) 8086工作方式有哪几种?他们有什么区别?(P53)
8086有两种基本的工作方式:最小方式和最大方式。
最小方式是指在系统中只有8086一个微处理器,系统中的所有总线控制信号都直接由8086产生,因此整个系统中的控制线路最简单。
最大方式是相对于最小方式而言的,指系统中含有两个或两个以上的总线设备,其中一个就是8086,它为主处理器,其它都是协处理器。
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