第三四五章习题答案

第三章习题答案1.判断题FFFTTTFTFFFFFFT2.单项选择题ACCBAC（C/C）DCD（C/B）DBB（D/B）3.多项选择题BCDABCDBEACACDACCDABCFBCEADCDABCDABABABCD4.填空题(1)L1Cache、SRAM、DRAM(2)21234H(3)代码段、CS、IP（4）执行部件EU、地址部件AU、总线部件BU、指令部件IU、3、14(5)30（A31～A2）+4（BE3～BE0）、4096、0、0FFFFFFFF(6)偶、奇(7)13FF、5FFF（8）32、22（9）段选择、段描述符表、8（10）1、0、1、0(11)0、0、1（12）辅存、慢（13）直接映射、全相联映射、组相联映射、组相联映射（14）17、CKE（15）T1、T2、T2、T2、T25.简答题（1）存储器有哪些种类？举例说明常用的主存储器、高速缓冲存储器、磁盘存储器和光存储器以及它们的种类、规格。按存储介质分，存储器可分为磁表面存储器（硬磁盘、软磁盘、磁带等）、光盘存储器和半导体存储器。半导体存储器以前主要用于内存，现在也用于外存。按制造工艺分，半导体存储器又可分为MOS型和双极型两大类。因为双极型存储器的功耗大且集成度低，半导体存储器一般都是MOS型存储器。从应用角度，MOS型半导体存储器可分为只读存储器ROM和随机存取存储器RAM两大类。ROM细分有：掩模ROM、PROM、EPROM、E2PROM、FLASH等，RAM大体分SRAM、DRAM和NVRAM三类。（举例略）(2)半导体RAM可分为哪几类？他们各有什么功能？用在什么场合？RAM分SRAM、DRAM和NVRAM三类。SRAM有：经典SRAM，用于高速缓存Cache；SBSRAM，用于L2Cache；Multi-SRAM，用于数据共享场合；FIFOSRAM，用于缓冲器；PSRAM，是片内集成了动态刷新逻辑的DRAM。DRAM有：FPMDRAM，早期用于计算机的主存储器；EDODRAM，早期用于计算机的主存储器；SDRAM，用于计算机的主存储器；RDRAM，用于计算机的主存储器。NVRAM有SRAM—电池式、SRAM—ROM式、FRAM、MRAM等，用于断电后仍须保持信息不丢失的场合。(3)Cache-主存与主存-辅存这两个存储层次的结构和功能各有什么异同？Cache由静态RAM（即SRAM）构成，速度比主存快得多，可与CPU速度相匹配，但容量很小，Cache-主存层次解决存储器的存取速度问题。辅存如硬盘等容量巨大、价格低廉，但速度较主存慢，主存-辅存层次解决存储器的容量问题。Cache-主存之间的映射不同于主存-辅存之间的映射，CPU可以访问Cache和主存，但CPU只可访问主存而不可直接访问辅存。(4)简要说明什么是数据存取的局限性？多数程序在运行时内存中只有很少部分的数据和指令被频繁地使用。各种程序大量地采用循环结构、选择结构，运行时经常在相同的数据区和同一个指令段内转来转去，这就是程序访问的局部性原理，决定了数据存取的局限性。(5)在计算机发展过程中，DRAM存储芯片有哪些种类？奔腾机中普遍采用哪一种？你上机的机器中都用了哪种存储芯片？早期使用的传统DRAM存储器都是小容量芯片，传统DRAM的改进型是FPMDRAM和EDODRAM。现在广泛用于计算机中的是高速大容量存储芯片，主要有SDRAM和RDRAM，奔腾机中普遍采用DDRSDRAM，这是双倍数据速率的SDRAM。（6）什么叫逻辑地址？它由哪几部分构成？8086系统中如何由逻辑地址生成物理地址？80386又如何生成呢？程序中表示一个存储单元的地址称为逻辑地址，逻辑地址由段基址和偏移地址组成，8086系统中由段基址×16＋偏移地址生成20位的物理地址。80386系统由段寄存器中16位段选择子在全局/局部描述符表中找到64位的段描述子，再由段描述子中32位的段基址加上32位的偏移量得到32位的线性地址，线性地址经页目录和页表两次映射得到32位的物理地×址。（7）大容量存储芯片多采用什么结构？为什么？大容量存储芯片多采用位结构。比起字结构和混合结构，位结构封装引线少，单片合格率高，成本因而降低，故多被采用。(8)80386以后的微机如何根据16位的段寄存器内容找到32位的段基址？16位段寄存器内容（×8）作为偏移量在GDTR/LDTR（全局描述符表/局部描述符表）中找到64位的段描述子，段描述子中包含了32位的段基址。(9)为什么早期奔腾机主板上大多数SIMM内存条必须成对出现？因为72线的SIMM内存条只有32根数据线，而奔腾机的数据线为64位，所以必须用2条SIMM。一般奔腾机主板上有不少于4个的SIMM内存插槽。(10)微型计算机中常用的内存条有哪几种类型？它们的引脚各是多少？数据线和地址线各有多少条？现在微机中常用的是DDR内存条，采用184线的DIMM封装（插边只有一个缺口），而早先有采用168线的DIMM内存条（插边有两个缺口）。也有采用184线的RIMM内存条（插边有两个缺口），这是配用RDRAM存储芯片的。这些内存条的数据线都是64根，对应的地址线为32根。（11）SBSRAM有什么功用？用在什么场合？SBSRAM主要用于支持突发访问的微处理器系统，用作高性能微处理器的L2Cache，在统一时钟控制下，配合高性能处理器同步进行高速访问操作。（12）常见的总线周期有哪些？突发总线周期有什么特点？为什么突发总线周期是现代微机的主要总线周期？从操作内容来看，常见的总线周期有读（存储器/IO端口）和写（存储器/IO）总线，从时序上看，有单次传输总线周期和突发传输总线周期。突发总线周期能对存储器一次读/写多个数据项，在一个突发总线周期中处理器能够在连续时钟状态内连续地读或写4个数据项，每个数据项为64位（8个字节），一次突发周期可读或写4×64=256位的数据（32个字节），对应了高速缓冲存储器Cache的一个缓冲行。现代微机往往要求一次对存储器读/写多个数据项，而大量的数据是顺序、连续地存放在存储器中的，因此突发总线周期是现代微机的主要总线周期。（13）存储器芯片常用什么校验方法？为什么普通微机一般不用校验？什么场合存储器须用校验？常用奇偶校验和ECC(ErrorCheckingandCorrecting：错误校验与纠正)技术。由于内存芯片制造工艺技术的进步，存储芯片质量稳定、可靠性高，一般内存芯片已不用校验。因此只在不允许出错和需随时停止检查的特别重要场合（如大型服务器）才须用校验。（14）试用6116芯片（2K×8）组成8KB的RAM，要求画出它与8088CPU的连线图，并给出各芯片的地址范围。6116芯片（1）地址范围：0～3FFH6116芯片（2）地址范围：400H～7FFH6116芯片（3）地址范围：800H～0BFFH6116芯片（4）地址范围：0CFFH～0FFH（15）在Pentium机中，对存储器访问都要进行哪些检查？这些检查都起什么作用？Pentium机中，在保护模式下对存储器访问要进行如下检查：（1）段界限检查，防止越段存取，造成代码和数据的混乱；（2）类型检查，检查和防止程序出错；（3）特权级检查，防止低特权用户去访问拥有较高特权级的段，以免系统程序和数据受到破坏；（4）指针有效性检查，以维护段间和特权级间的保护和隔离；（5）页面级保护检查，以区分普通用户还是系统保管员，以及是读还是写。第四章习题答案1.判断题TFTFFFFFFF2.单项选择题BCADDCCADA（注：第9题中“新增了”应为“设置了”）3.多项选择题DEFGABEFABABCDFAEABDEFBCDFABCBCD4.填空题(1)DS、CS、ES、SS(2)40160H、4000:015CH(3)34650H、8(4)384DH、37E6H(5)2440H、6880H(6)非压缩BCD除法、被除数、前(7)2、8、80H、7FH（如以该循环指令存储地址算，则为0FF82H、0081H（16位补码））(8)DECCX、JNZNEXT(9)57、21、70、SSE、128(10)固定、字、操作、寄存器5.简答题(1)什么是寻址方式？基本指令集对存储器操作数的寻址方式有哪些？简单归纳之。寻址方式就是寻找操作数的方式。基本指令集对存储器操作数的寻址方式有6种：立即寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址（即基址相对寻址和变址相对寻址）、基址变址寻址、基址变址相对寻址。堆栈操作使用堆栈寻址，属隐含的寄存器间接寻址。(2)80x86扩展寻址方式有哪些？简述之。80x86扩展寻址方式有比例变址寻址、基址比例变址寻址、带位移的基址比例变址寻址（即基址比例变址相对寻址）。(3)用一条指令将CF标志位清0，请至少列出8条。SUBAL，AL；SUBBX，BX；CMPCL，CL；CMPDX，DX；ANDAX，0FH；ORBL，[SI]；XORFIRST[BX]，DL；TESTCX，TOP；(4)用3种不同的编程方法将AL中的符号扩展到AH中。方法1：CBW方法2：RCLAL，1方法3：ROLAL，1PUSHFLAHFRCRAL，1RORAL，1MOVCX，8MOVCL，8NEXT：POPFAGAIN：SAHFRCLAH，1RCLBH，1LOOPNEXTDECCLJNZAGAINMOVAH，BH(5)简述查表指令XLAT的功能，表首地址如何指明？在XLAT指令执行前后AL的内容各是什么？查表指令把AL的内容作为索引值到字节表格中相应位置查找该索引值所指向的内容代码。指令执行前字节表格的首地址事先放入BX中；在XLAT指令执行前，AL中的内容为表格中内容的索引值，即所查找元素在表格中的位置（与表首的字节距离），指令执行后将查到的内容放到AL中（AL原来的索引值被冲掉）。(6)数据段中BUFFER开始的100个字节单元中存放了压缩的BCD码，编程将它们舒展成非压缩BCD码，并送到同一段的DISP开始的单元中。…MOVCX，100MOVSI，BUFFERMOVDI，DISPNEXT：MOVAL，[SI]MOVAH，ALANDAL，0FHMOV[DI]，ALINCDIXCHGDX，CXMOVCL，4SHRAH，CLMOV[DI]，AHINCSIINCDIXCHGCX，DXLOOPNEXT…(7)串操作指令有哪些特点？如何寻找源串和目标串中的元素？对字元素的串进行操作时地址指针如何变化？依据什么？串操作常用于数据块的快速移动、比较、搜索和存取。串指令每次对串中一个元素执行一次操作，配上重复前缀可按条件完成对整个串的重复操作。串操作指令本身都是单字节指令，加上重复前缀共2个字节。串操作均为隐含寻址，源串地址（开始是起始地址）由DS:SI指明，目标串地址（开始是起始地址）由ES:DI指明。对字元素的串进行操作时，依据标志位DI的值，每操作一次地址指针加2（DF=0）或减2（DF=1）。(8)简述子程序调用与中断调用的异同。相同的是都要把调用指令的下一条指令地址（即返回地址）入栈保存，然后转向子程序的首地址去执行；两种调用都没有条件判断。不同的是子程序调用分段内调用和段间调用，段内调用只IP入栈，段间调用CS和IP都要入栈，段内/段间调用又分直接调用和间接调用。而中断指令是种特殊的调用指令（调用例行中断子程序），是段间调用；与间接调用的段间CALL指令相同，在寻址方式上中断是是间接调用而不是直接调用；中断调用必须把CS和IP都入栈保存，而且还要首先把标志寄存器FL入栈保存。(9)SIMD指令的特点是什么？实现SIMD功能的多媒体指令集主要有哪几个？各有何特点？SIMD(SingleInstructionMultipleData：单指令多数据)一条指令能处理多个数据，使操作的并行性进一步增强，提高了计算机的多媒体处理能力。SIMD指令集是开放的，包括MMX、3DNOW！、SSE和SSE2等。MMX指令特别适用于整数运算密集的图像处理、视频和音频回放等多媒体应用，提高其性能。3DNOW！很适合（单精度）浮点运算密集的3D图形