习题一概述
主要内容：计算机系统的组成和各部分的作用，微型计算机组成，微处理器的结构；计算机中的信 息表示；微机系统的结构特点。
1.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者之间有什么不同？
将运算器与控制器集成在一起，称为微处理器。微处理器是微处理器的核心。微型计算机是由微处 理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成的裸机系统。微型计算机系统是以微型计算机为主 机，配上系统软件和外设之后而构成的计算机系统。三者之间是有很大不同的，微处理器是微型计算机 的一个组成部分，而微型计算机又是微型计算机系统的一个组成部分。 1.2CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应具备什么功能?
CPU在内部结构上由算术逻辑部件（ALU）；累加器和通用寄存器组；程序计数（指令指针）、指 令寄存器和译码器；时序和控制部件几部分组成。不同CPU的性能指标一般不相同，但一般CPU应具有 下列功能：可以进行算术和逻辑运算；可保存少量数据；能对指令进行译码并执行规定的动作；能和存 储器、外设交换数据；提供整个系统所需要的定时和控制；可以响应其它部件发来的中断请求。 1.3累加器和其他通用寄存器相比有何不同?
累加器是比较特殊的通用寄存器。它在某些指令执行前，可以保存一源操作数，还在执行后又用来 保存运算结果，另外它一般也用来完成输入/输出指令。而通用寄存器则一般只用来保存参加运算的数 据、运算的中间的结果以及用来保存地址。 1.3微型计算机采用总线结构有什么优点?
微型计算机的总线结构是一个独特的结构。有了总线结构以后系统中各功能部件之间的相互关系变 为了各功能部件面向总线的单一关系。一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总路线标准 的系统中，使系统功能得到扩展。 1.4控制总线传输的信号大致有哪几类?
控制总线用来传输控制信号：其中包括CPU送往存储器和输入/输出接口电路的控制信号，如读信 号、写信号和中断响应信号等；还包括其它部件送到CPU的信号，比如，时钟信号、中断请求和准备就 绪信号。
1.5数据总线和地址总线在结构上有什么不同之处?如果一个系统的数据和地址合用一套总线或者合用
部分总线,那么要靠什么来区分地址和数据?
从结构上看数据总线是双向的，而地址总线从结构上看却是单向的。如果一个系统的数据总线和地 址总线合用一套总线或者合用部分总线，一般可利用时钟，在总线上采用分时复用技术来区分地址和数 据，例如可在总线周期的若干个时钟周期，约定某周期传输地址、在另一周期传输数据。 1.6将下列十进制数转换成8421BCD码:
1049=0001000001001001
902=100100000010
851.37=100101010001.00110111 0.6259=0000.0110001001011001 1.7将下列各组数用八位的补码相加:
(+75)+(-6)
[+75]补=01001011[-6]补=11111010
[+75]补+[-6]补=10000110+10000110=01000101
（以上参考答案由黄玉清整理）
习题二IA-32结构微处理器
主要内容：主要介绍8086／8088CPU内部结构。了解80X86CPU的特点。 2.18086CPU在内部结构上由哪几部分组成?其功能是什么?
【答】8086的内部结构－成两部分:总线接口部件BIU，负责控制存储器读写。执行部件EU,EU从
指令队列中取出指令并执行。8086是16位微处理器，有16根数据线、20根地址线，内部寄 存器、算术逻辑部件为16位。 2.28086的总线接口部件有那几部分组成?
【答】8086的总线接口部件主要由下面几部分组成：4个段寄存器CS/DS/ES/SS,一个16位的指令
指针寄存器IP,一个20位地址加法器,6字节的指令队列,内部暂存器以及输入输出电路组 成.
2.38086的执行部件有什么功能?由那几部分组成?
【答】8086的执行部件主要由下面几部分组成：（1）四个16位通用寄存器AX、BX、CX、DX,四个
16位专用寄存器,包括二个指针寄存器SP、BP,二个变址寄存器SI、DI,算术逻辑单元ALU, 标志寄存器。
2.48086CPU状态标志和控制标志又何不同?程序中是怎样利用这两类标志的?8086的状态标志和
控制标志分别有哪些?
【答】标志分两类：状态标志（6位）,反映刚刚完成的操作结果情况，包括零标志ZF、符号标志
SF、奇偶标志PF、进位标志CF、辅助进位标志AF、溢出标志OF。控制标志（3位），在某些 指令操作中起控制作用,包括单步运行标志TF、方向标志DF与中断允许标志IF。利用状态标 志可以掌握当前程序操作的结果，例如了解是否产生进位，是否溢出等。
2.58086/8088和传统的计算机相比在执行指令方面有什么不同?这样的设计思想有什么优点?
8086CPU执行转移指令时，指令队列寄存器内容如何变化？
【答】传统的计算机一般按照取指令、指令译码/执行指令的步骤工作。在8086/8088中,指令的提
取与执行分别由总线接口部件BIU与执行部件EU完成,8086/8088可以在取指令同时又可以执 行指令,这种并行工作方式有力的提高了CPU的工作效率。
2.6将两数相加，即01001100加01100101，CF、PF、AF、ZF、SF、OF各为何值？ 【答】01001100+01100101=10110001
CF=0，PF=1，AF=1，ZF=0，SF=1，OF=1
2.7存储器的逻辑地址由哪几部分组成？存储器的物理地址是怎样形成的？一个具有20位地址
线的CPU，其最大物理地址为多少？
【答】存储器的逻辑地址由段地址与段内偏移地址组成。存储器的物理地址：将16位段地址左移4
位后加上16位段内偏移地址，形成20位物理地址。一个具有20位地址线的CPU，其最大物 理地址为202=1MB。
2.8现有6个字节的数据分别为11H，22H，33H，44H，55H，66H，已知它们在存储器中的物理地
址为400A5H～400AAH．若当前（DS）=4002H，请说明它们的偏移地址值。如果要从存储器 中读出这些数据，需要访问几次存储器，各读出哪些数据？ 【答】由于：物理地址=400A5H=段地址*16+偏移地址=40020H+偏移地址
偏移地址=400A5+40020=85H
从奇地址400A5H中读出：11H；从偶地址400A6H读出一个字：22H，33H；从偶地址400A8H 读出一个字：44H，55H；从偶地址400AAH中读出：66H。共读4次。
2.9已知当前数据段中存有如下图所示的数据，现要求将最后两个字节改成ODH，OAH，请说明需
给出的段基值和偏移地址值，并说明其写入过程。
14800 …… 150A1 150A2 150A3 150A4 150A5
数据段首地址
【答】数据段段地址=150AH，偏移地址=0004H。CPU的总线接口部件根据数据段寄存器的内容150AH，
左移4位，在加上偏移地址0004H，形成20位物理地址150A4H，由总线接口送出，选中物理 存储单元150A4H、150A5H，数据0DH通过数据总线送入150A4H，数据0AH通过数据总线送入 150A4H。
2.10在8088/8086中，逻辑地址FFFF∶0001,00A2∶37F和B800∶173F的物理地址分别是多少？ 2.11在8088/8086中，从物理地址388H开始顺序存放下列三个双字节的数据，651AH,D761H和 007BH，请问物理地址388H,389H,38AH,38BH,38CH和38DH6个单元中分别是什么数据？ 【答】物理地址388H~38DH单元中的数据如下表：
地址388H389H38AH38BH38CH38DH 数据1AH65H61HD7H7BH00H
2.128086CPU的形成三大总线时，为什么要对部分地址线进行锁存？用什么信号控制锁存？
【答】为了确保CPU对存储器和I/O端口的正常读/写操作，要求地址和数据同时出现在地址总线和数
据总线上。而在8086CPU中AD0~AD15总线是地址/数据复用的，因此需在总线周期的前一部分传 送出地址信息，并存于锁存器中，而用后一部分周期传送数据。8086CPU中是通过CPU送出的ALE 高电平信号来控制锁存的。
2.13段寄存器CS=1200H,指令指针寄存器IP=4000H,此时,指令的物理地址为多少?指向这一物理地址的
CS值和IP值是唯一的吗?
【答】此时，指令的物理地址为16000H；这一物理地址的CS值和IP值不是唯一的，例如：CS=1000H，
IP=6000H。
2.1480386最重要的技术特点是什么?
【答】(1)速度大大提高：时钟达12MHZ/16MHZ，(2)寻址空间大大扩展：4GB物理空间，64TB(64GGB)
虚拟空间，(3)除了保持80286的实地址方式和保护方式外，增加了虚拟8086方式。(4)80386 设置了转换检测缓冲器，大大加快了存储器访问速度。 2.1580386的内部有哪些部件？
【答】80386功能部件包括总线接口部件BIU、指令预取部件IPU、指令译码部件IDU、指令执行部件EU、
存储器管理部件MMU：即分页部件PU与分段部件SU。 2.1680386CPU有几种工作方式？
【答】80386的实地址方式、80386的虚拟保护方式与虚拟8086方式。 2.17简述80386CPU的实地址方式特点。
【答】80386上电或复位时,处于实地址方式，主要为80386进行初始化工作。特点：（1）实地址方式
采用类似8086体系结构，寻址机构、存储器管理与中断处理机构与8086一样。（2）操作数默认 长度为16位，但允许访问80386的32位寄存器组，在使用时指令中要加上前缀以表示越权存取。 （3）存储器寻址空间最大1M字节。（4）实地址方式下，存储器中保留两个固定区域，一个为初 始化程序区：FFFF0~FFFFFH，另一个为中断向量区00000~003FFH。(5)80386具有4个特权级，实 地址方式下，程序在最高级（0级）上执行。 2.18简述80386的虚拟保护方式特点。
【答】80386的存储器的虚拟保护方式：80386上电或复位后,先进入实地址方式完成初始化，然后转到
保护方式。在保护方式，虚存空间可达4GB×16K=64MMB=64GB。程序员借助于存储管理部件(MMU) 功能将磁盘等存储设备映射到内存，使逻辑地址大大超过实际物理地址空间。在保护方式，可以使 用80386的4级保护功能，为多任务操作系统提供支持。 2.19虚拟8086方式有什么特色？为什么要设置这种方式？
【答】（1）可以执行8086的应用程序。（2）段寄存器的用法和实地址方式时一样，即段寄存器内容
左移4位加上偏移量为线性地址。（3）存储器寻址空间为一兆字节，但可以使用分页方式，将一 兆字节分为256个页面，每页4K字节。在80386多任务系统中，可以使其中一个或几个任务使用 虚拟8086方式。此时，一个任务使用的全部页面可以定位于某个物理地址空间，另一个任务的页 面可以定位于其他区域，即每个虚拟8086方式下的任务可以转换到物理存储器的不同位置。（4） 虚拟8086方式中，程序在最低特权级（3级）上运行，因此，80386指令系统中的一些特权指令不 能使用。
虚拟8086方式是80386中很重要的设计特点，可以使大量的8086软件有效的与80386保护方 式下的软件并发运行。
2.2080386有哪两种模拟8086的方式？
【答】80386有两种模拟8086的方式，一种是实地址方式，一种是虚拟8086方式。80386上电或
复位时,处于实地址方式。在保护方式下，可以通过软件切换到虚拟8086方式，运行8086程序。 2.2180386采用几种描述符表?这些表的设置带来什么优点?
【答】80386共设计三中描述符表即：全局描述符表，局部描述符表，中断描述符表。采用描述符表带
来如下三方面的优点：1．可以大大扩展存储空间；2．可以实现虚拟存储；3．可以实现多任务 隔离。
2.2280386在3种工作方式下,\段\的长度有什么差别?
实地址方式，段的大小固定64K字节。保护方式，段的大小是可以选择的，从1字节到4千 兆字节。虚拟8086方式，对程序员来说，段长度固定为64K。
2.23Intel86系列CPU是从哪一种芯片开始采用RISC技术的?你能说说RISC技术最重要的特点和优点
吗?
【答】80486是首次采用RISC技术的。80486把80386和浮点运算协处理器80387及8KB的超高速缓存
器集中到一个芯片中，且支持二级Cache。80486能在一个时钟周期执行一条指令。 2.2480486和80386相比,有什么技术特点?
【答】（1）80486是首次采用RISC技术的；（2）采用片内高速缓存和片内浮点运算协处理器；（3）
80486采用一种突发式总线方式实现CPU和内存的高速数据交换；（4）80386可以模拟多个8086 来实现多任务功能。
2.25Pentium有哪些技术特点?你认为在Pentium基础上主要应从哪几个方面可再作改进?
【答】①采用超标量双流水线结构，每个流水线包含5个步级。②内部采用2个彼此独立的8KB数据
高速缓存，这两个高速缓存可以同时被访问。③Pentium内部数据总线为32位，但是cpu和内存 进行数据交换的外部数据总线为64位,使一个总线周期的数据传输量提高一倍。④采用36位地址 总线，扩展了寻址空间。⑤对mov、push、dec、inc等常用指令不用微程序而用硬件实现；⑥采 用分支预测技术提高流水线效能。⑥采用分支预测技术提高流水线效能。⑦浮点运算执行过程分 为8个流水步级。pentium也存在一些缺点,如功耗大，达15w，浮点运算功能仍低于一些RISC处 理器。 2.26选择题
（1）80386共有（）个引脚信号，采用（）封装。
A．128，PGAB．132，LCCC．132，PGAD．128，LCC
【答】C
(2)80386内部可以分为（）个部件。
A．8B．6C．4D．2
【答】B
（3）80386有（）条地址信号线和（）条数据信号线
A．32，32B．32，24C．24，32D．20，32
【答】A
（4）外部CLK2的频率是80386内部时钟信号频率的（）倍.
A．5B．4C．3D．2
【答】D
（5）80386的HLDA信号是对（）的应答信号
A．HOLDB．BUSRQC．INTRD．DMARQ
【答】A
（6）80386的流水线方式请求信号是（）。
A．ND#B．NC＃C．NB＃D．NA＃
【答】D
（7）80386的执行部件可分为（）子部件。
A．控制部件B．数据部件 C．保护测试部件D.A和B E.B和CF.A.B和C
【答】F
(8)80386在保护模式下工作时，可以有（）个特权级
A．5B．4C．3D．2
【答】B
（以上参考答案由黄玉清整理）
习题三 8086808680868086指令系统
主要内容：8086指令系统。主要介绍8086的基本数据类型、寻址方式和指令系统，重点掌握8086 指令系统的寻址方式、堆栈操作指令、算术运算指令及其对标志位的影响，串操作指令，控制传送指令。 3.1下面这些指令哪些是正确的？哪些是错误的？如是错误的，请说明原因。
XCHGCS，AX（×） MOV[BX]，[1000]（×） PUSHCS（√） POPCS（×） INBX，DX（×）
3.2单选题：
（1）执行下面指令序列后，结果是()。
MOVAL，82H CBW
A、AX=0FF82HB、AX=8082HC、AX=0082HD、AX=0F82H
【答】A
（2）与MOVBX，OFFSETVAR指令完全等效的指令是()。
A、MOVBX,VARB、LDSBX,VAR