微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)-第二版-課后作業(yè)解答全集

1、第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)教材習(xí)題解答.1. 計(jì)算機(jī)中為什么都采用二進(jìn)制數(shù)而不采用十進(jìn)制數(shù)？【解】計(jì)算機(jī)的基本功能是對(duì)數(shù)的運(yùn)算和處理。計(jì)算機(jī)中，通過數(shù)字化編碼技術(shù)，對(duì)所表示的數(shù)值、文字、符號(hào)及控制信息等進(jìn)行數(shù)字編碼，這種數(shù)字化表示方法不僅要適合于人的自然習(xí)慣，同時(shí)要滿足機(jī)器中所用器件、線路的工作狀態(tài)以及數(shù)據(jù)可靠傳輸與易于校驗(yàn)糾錯(cuò)等方面的要求。一個(gè)具有兩種不同的穩(wěn)定狀態(tài)且能相互轉(zhuǎn)換的器件，就可以用來表示一位二進(jìn)制數(shù)，所以表示二進(jìn)制的器件易于制造且工作可靠，并且二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則也最簡單，因此目前計(jì)算機(jī)中均采用二進(jìn)制數(shù)來表示各種信息及進(jìn)行信息處理。2. 寫出下列用原碼或補(bǔ)碼表示的機(jī)器數(shù)的真值：(1)0

2、1101101 (2)10001101 (3)01011001 (4)11001110【解】(1) X原01101101109X補(bǔ)01101101109(2) X原1000110113X補(bǔ)10001101115(3) X原0101100189X補(bǔ)0101100189(4) X原1100111078X補(bǔ)11001110503. 填空：(1) (1234)10( )2( )16(2) (34.6875)10( )2( )16(3) (271.33)10( )2( )162( )10( )16(5) (1AB.E)16( )10( )2(6) (10101010.0111)2( )10( )16【解

3、】(1) (1234)102( 4D2 )16(2) (34.6875)10( 100010.1011 )2( 22.B )16(3) (271.33)10( 100001111.010101 )2( 10F.54 )162( 2761 )10( AC9 )16(5) (1AB.E)16( 427.875 )10(110101011.111 )2(6) (10101010.0111)2( 170.4375 )10( AA.7 )164. 已知X=36，Y=136，Z=1250，請(qǐng)寫出X、Y、Z的16位原碼、反碼和補(bǔ)碼?！窘狻縓原0000 0000 0010 0100Y原1000 0000 10

4、00 1000Z原1000 0100 1110 0010X反0000 0000 0010 0100Y反1111 1111 0111 0111Z反1111 1011 0001 1101X補(bǔ)0000 0000 0010 0100Y補(bǔ)1111 1111 0111 1000Z補(bǔ)1111 1011 0001 11105. 已知X補(bǔ)=01010101B，Y補(bǔ)=10101010B，Z補(bǔ)【解】YZ運(yùn)算時(shí)Y需要擴(kuò)展符號(hào)位X85Y86Z28673XY01010101B10101010B11111111B1YZ11111111 10101010B10001111 11111111B11111111 10101010

5、B01110000 00000001B0110 1111 1010 1011B285876. 用8位補(bǔ)碼進(jìn)行下列運(yùn)算,并說明運(yùn)算結(jié)果的進(jìn)位和溢出：(1) 33114 (2) 33114 (3) (-33)114 (4) (-33)-114【解】33補(bǔ)00100001114補(bǔ)011100100 0 1 0 0 0 0 10 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1正確的運(yùn)算結(jié)果147127，出現(xiàn)溢出，使符號(hào)位發(fā)生變化，出現(xiàn)結(jié)果：10933補(bǔ)00100001114補(bǔ)100011100 0 1 0 0 0 0 11 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1運(yùn)算結(jié)果

6、：81-33補(bǔ)11011111 114補(bǔ)011100101 1 0 1 1 1 1 10 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1最高位進(jìn)位，自然丟失，運(yùn)算結(jié)果：81-33補(bǔ)11011111 -114補(bǔ)100011101 1 0 1 1 1 1 11 0 0 0 1 1 1 0 10 1 1 0 1 1 0 1正確的運(yùn)算結(jié)果147127，出現(xiàn)溢出，使符號(hào)位發(fā)生變化，出現(xiàn)運(yùn)算結(jié)果：1097. 將下列十進(jìn)制數(shù)表示為8421BCD碼：(1) 8609 (2) 5254 (3) 2730 (4) 2998【解】1000 0110 0000 10010101 0010 0101 0

7、1000010 0111 0011 00000010 1001 1001 10008. 將下列8421BCD碼表示為十進(jìn)制數(shù)和二進(jìn)制數(shù)：【解】79， 1001111B285， 100011101B607， 1001011111B590，1001001110B9. 將下列數(shù)值或字符串表示為相應(yīng)的ASCII碼：(1) 51 (2) 7FH (3) C6H (4) Computer (5) how are you?【解】0110101 01100010110111 1100110 11010001100011 0110110 11010001100011 1101111 1101101 111000

8、0 1110101 1110100 1100101 11100101101000 1101111 1110111 0100000 1100001 1110010 1100101 0100000 1111001 1101111 1110101 011111110. 定點(diǎn)數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)表示方法各有什么特點(diǎn)？【解】用浮點(diǎn)表示法比定點(diǎn)表示法表示數(shù)的范圍大，浮點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算比定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算復(fù)雜11. 微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三者之間有什么不同？【解】微處理器（CPU），由運(yùn)算器和控制器組成。運(yùn)算器完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，控制器分析命令并指揮協(xié)調(diào)各部件統(tǒng)一行動(dòng)完成命令規(guī)定的各種動(dòng)作或操作。微型計(jì)算機(jī)由運(yùn)

9、算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括微型計(jì)算機(jī)硬件和軟件。12. 微型計(jì)算機(jī)由哪幾部分組成，各部分的功能是什么？【解】微型計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成。運(yùn)算器完成算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；控制器分析命令并指揮協(xié)調(diào)各部件統(tǒng)一行動(dòng)完成命令規(guī)定的各種動(dòng)作或操作；存儲(chǔ)器存放原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果和最終結(jié)果以及程序；輸入設(shè)備、輸出設(shè)備與外界交換信息。13. CPU在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上由哪幾部分組成，CPU應(yīng)具備什么功能？【解】微處理器（CPU）由運(yùn)算器和控制器組成。CPU應(yīng)具備的功能：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并對(duì)處理過程進(jìn)行控制。14. 簡述計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令和執(zhí)行

10、程序的過程。以書中的例子為例，說明在此三條指令執(zhí)行中，哪些信號(hào)屬于數(shù)據(jù)流，哪些信號(hào)屬于控制流？【解】計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令和執(zhí)行程序的過程分為：(1) 取指階段，從存儲(chǔ)器中取出指令；(2) 分析執(zhí)行階段，由控制器進(jìn)行分析譯碼、發(fā)出一系列控制信號(hào)完成該指令的執(zhí)行。以書中的例子為例，在此三條指令執(zhí)行中，以下信號(hào)屬于數(shù)據(jù)流： = 1 * GB3 IPM； = 2 * GB3 IP+1IP； = 3 * GB3 MIR； = 4 * GB3 IRID；addrM；MACC ALU結(jié)果ACC。以下信號(hào)屬于控制流： = 1 * GB3 控制上述操作過程的信號(hào)流； = 2 * GB3 控制IP自動(dòng)加1 = 3 *

11、GB3 存儲(chǔ)器對(duì)地址譯碼，找到100單元； = 4 * GB3 ID對(duì)指令譯碼后，由控制信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一系列控制信號(hào)來執(zhí)行這條指令 ALU執(zhí)行“ADD”運(yùn)算；15. 微型計(jì)算機(jī)外部為什么采用三總線結(jié)構(gòu)？【解】有了總線結(jié)構(gòu)以后，系統(tǒng)中各功能部件之間的相互關(guān)系變?yōu)楦鱾€(gè)部件面向總線的單一關(guān)系。一個(gè)部件或設(shè)備只要符合總線標(biāo)準(zhǔn)，就可以連接到采用這種總線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中，使系統(tǒng)功能能很簡便地得到擴(kuò)展。數(shù)據(jù)總線用來傳輸數(shù)據(jù)，地址總線專門用來傳送地址信息，控制總線用來傳輸控制信號(hào)。16. 數(shù)據(jù)總線和地址總線在結(jié)構(gòu)和作用上有什么不同？ 【解】數(shù)據(jù)總線用來傳輸數(shù)據(jù)，地址總線專門用來傳送地址信息。從結(jié)構(gòu)上看，數(shù)據(jù)總線是

12、雙向的，即數(shù)據(jù)既可以從CPU送到其它部件，也可以從其它部件傳送到CPU。因地址總是從CPU送出去的，所以地址總線是單向的。地址總線的位數(shù)決定了CPU可以直接尋址的內(nèi)存范圍。17. 如果某幾種CPU的地址總線分別有8、16、20、32條，它們各自能尋址的存儲(chǔ)器的容量是多少？【解】地址總線8條： 28256B地址總線16條：21664KB地址總線20條：2201MB地址總線32條：2324GB18. 什么是硬件，什么是軟件，硬件和軟件的關(guān)系如何？【解】硬件是指組成計(jì)算機(jī)的各種電子的、機(jī)械的、光磁學(xué)的物理器件和設(shè)備，它們構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的物理實(shí)體。軟件則是指為了運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序及其

13、有關(guān)的文檔資料的總稱。硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂，兩者既相互獨(dú)立，又相互依存，缺一不可。硬件和軟件合起來才組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。19. 說明位、字節(jié)、字長的概念及它們之間的關(guān)系?！窘狻?1) 位（bit）。位是計(jì)算機(jī)所能表示的最基本最小的數(shù)據(jù)單位。它只能有兩種狀態(tài)“0”和“1”，即二進(jìn)制位。(2) 字（Word）。計(jì)算機(jī)中作為一個(gè)整體參與運(yùn)算、處理和傳送的一串二進(jìn)制數(shù)，是計(jì)算機(jī)中信息的基本單位。(3) 字長(Word Length)。計(jì)算機(jī)中每個(gè)字所包含的二進(jìn)制位數(shù)稱為字長。它們之間的關(guān)系：字由位構(gòu)成，字長指每個(gè)字所包含的位的個(gè)數(shù)。20. 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢有哪些？你如何看待馮諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)

14、構(gòu)理論？【解】計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢包括：微處理器的位數(shù)增加（4位64位）；采用并行處理技術(shù)；集中式主機(jī)模式逐漸被客戶/服務(wù)器模式所取代；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用和普及；多媒體技術(shù)技術(shù)應(yīng)用等。馮諾依曼計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)理論的核心是“存儲(chǔ)程序”和“程序控制”。馮諾依曼提出的這些基本概念奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本框架，并由此產(chǎn)生了程序設(shè)計(jì)思想。盡管從計(jì)算機(jī)誕生到現(xiàn)在已經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)，計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)已發(fā)生了很大變化，計(jì)算機(jī)的性能也有了巨大提高，但目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)仍遵從馮諾依曼體系結(jié)構(gòu)理論。21. 說出幾種型號(hào)的CPU，它們各有什么特點(diǎn)？【解】 (1) 8088，8086Intel公司于1981年推出，16位微處

15、理器，地址線有20條，內(nèi)存尋址范圍為1M字節(jié)。它們的區(qū)別在于，8086外部的數(shù)據(jù)也是16位，而8088的外部數(shù)據(jù)為8位。(2) 8028680286也是16位處理器，其頻率比8086更高，它有24條地址線，內(nèi)存尋址范圍是16M字節(jié)。(3) 8038680386屬于32位微處理器，其內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線都是32位，地址總線也是32位，可尋址4GB內(nèi)存。它除具有實(shí)模式和保護(hù)模式外，還增加了虛擬86的工作方式，可以通過同時(shí)模擬多個(gè)8086處理器來提供多任務(wù)能力。386處理器的主頻有16，20，25，33，40MHz五種。(4) 80486于1989年由Intel公司首先出。其時(shí)鐘頻率從25MHz逐步提

16、高到33MHz、50MHz。它也屬于32位處理器。80486是將80386和數(shù)學(xué)協(xié)處理器80387以及一個(gè)8KB的高速緩存集成在一個(gè)芯片內(nèi)，并且在80X86系列中首次采用了RISC技術(shù)，可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條指令。它還采用了突發(fā)總線方式，大大提高了CPU 與內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換速度。(5) Pentium處理器Pentium（奔騰）是Intel公司于1993年推出的新一代微處理器， Pentium微處理器使用更高的時(shí)鐘頻率，最初為60MHZ和66MHZ，后提高到200MHZ。64位數(shù)據(jù)總線，16KB的高速緩存。接著Intel推出使用MMX技術(shù)的Pentium MMX的多能奔騰。它增加了57條多

17、媒體指令，內(nèi)部高速緩存增加到32KB。最高頻率是233MHz。MMX是Multimedia Extension的縮寫，意即多媒體擴(kuò)展，一種基于多媒體計(jì)算以及通訊功能的技術(shù)，它能生成高質(zhì)量的圖像、視頻和音頻，加速對(duì)聲音圖像的處理。(6) Pentium IIPentiumII與以往的Pentium處理器使用了不同的封裝方式，它將處理器放到了盒中。而且采用SLOT 1模式的插座。該形式的封裝結(jié)構(gòu)為系統(tǒng)總線與L2高級(jí)緩存之間的接口提供了獨(dú)立的連接電路。然后再將處理器、高速緩存芯片，都放置在一個(gè)小型電路板上（SEC卡盒）。(7) 塞揚(yáng) 塞揚(yáng)屬于Pentium II的低價(jià)位版本，被稱為Celeron。它

18、是將Pentium II處理器的二級(jí)Cache去掉，并簡化了封裝形式，沒有塑料殼，另加一一塊散熱片組成。因?yàn)闆]有了Cache，其速度明顯下降。(8) 塞揚(yáng) 300 A Celeron 300A處理器是包含了128K 二級(jí)緩存的Pentium II處理器，其緩存是集成在CPU內(nèi)部的，速度和CPU相同，比 Pentium II/III的Cache速度還要高，這樣CPU從二級(jí)緩存中讀寫數(shù)據(jù)時(shí)不需等待，可以大大提高計(jì)算速度；塞揚(yáng) 300 A仍沒有塑料外殼，采用了SLOT1的結(jié)構(gòu)，加了一個(gè)散熱片和一塊風(fēng)扇。(9) Pentium III它采用了與Pentium II 相同的SLOT1結(jié)構(gòu)，具有100MH

19、z的外頻，其內(nèi)部集成了64K的一級(jí)緩存，512K的二級(jí)緩存仍然安裝在SLOT1的卡盒內(nèi)，工作頻率是CPU的一半。提供了比PentiumII更強(qiáng)勁的性能，這主要表現(xiàn)在其新增加了KNI指令集。KNI指令集中提供了70條全新的指令，可以大大提高3D運(yùn)算、動(dòng)畫片、影像、音效等功能，增強(qiáng)了視頻處理和語音識(shí)別的功能。22. 說出目前流行的幾種主機(jī)板的類型以及他們的性能特點(diǎn)?！窘狻緼TX是目前市場上最常見的主板結(jié)構(gòu)，擴(kuò)展插槽較多，PCI插槽數(shù)量在4-6個(gè)，大多數(shù)主板都采用此結(jié)構(gòu)；Micro ATX又稱Mini ATX，是ATX結(jié)構(gòu)的簡化版，擴(kuò)展插槽較少，PCI插槽數(shù)量在3個(gè)或3個(gè)以下，多用于品牌機(jī)并配備小型

20、機(jī)箱；BTX是英特爾制定的最新一代主板結(jié)構(gòu)。AT主板的尺寸為1312，板上集成有控制芯片和8個(gè)I/0擴(kuò)充插槽。由于AT主板尺寸較大，因此系統(tǒng)單元（機(jī)箱）水平方向增加了2英寸，高度增加了1英寸，這一改變也是為了支持新的較大尺寸的AT格式適配卡。AT主板尺寸較大，板上能放置較多的元件和擴(kuò)充插槽。Baby/Mini AT主板：隨著電子元件集成化程度的提高，相同功能的主板不再需要全AT的尺寸。因此在1990年推出了規(guī)范，簡稱為Baby AT主板。Baby AT主板是從最早的XT主板繼承來的，它的大小為158.5，比AT主板是略長，而寬度大大窄于AT主板。Baby AT主板沿襲了AT主板的I/0擴(kuò)展插槽

21、、鍵盤插座等外設(shè)接口及元件的擺放位置，而對(duì)內(nèi)存槽等內(nèi)部元件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了緊縮，再加上大規(guī)模集成電路使內(nèi)部元件減少，使得Baby AT主板比AT主板布局緊湊而功能不減。Micro ATX主板把擴(kuò)展插槽減少為3-4只，DIMM插槽為2-3個(gè)，從橫向減小了主板寬度，其總面積減小約0.92平方英寸，比ATX標(biāo)準(zhǔn)主板結(jié)構(gòu)更為緊湊。按照Micro ATX標(biāo)準(zhǔn)，板上還應(yīng)該集成圖形和音頻處理功能。目前很多品牌機(jī)主板使用了Micro ATX標(biāo)準(zhǔn)。BTX是英特爾提出的新型主板架構(gòu)Balanced Technology Extended的簡稱，是ATX結(jié)構(gòu)的替代者。BTX具有如下特點(diǎn)：支持Low-profile，也即窄

22、板設(shè)計(jì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將更加緊湊；針對(duì)散熱和氣流的運(yùn)動(dòng)，對(duì)主板的線路布局進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；主板的安裝將更加簡便，機(jī)械性能也將經(jīng)過最優(yōu)化設(shè)計(jì)。23 常用的外部設(shè)備有哪些，它們各有什么特點(diǎn)？如何衡量它們的性能？【解】常用的外部設(shè)備有外存儲(chǔ)器（如CD-ROM、磁帶存儲(chǔ)器、硬盤、軟盤）、鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、顯示器、多媒體設(shè)備（如掃描儀、揚(yáng)聲器）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。CD-ROM的特點(diǎn)是：存儲(chǔ)容量大，只能讀不能寫，讀寫數(shù)據(jù)速度低于硬盤。磁帶存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是：存儲(chǔ)容量大，順序存取方式，主要用于在系統(tǒng)中備份數(shù)據(jù)。硬盤的特點(diǎn)是：存儲(chǔ)容量大，讀寫速度高軟盤的特點(diǎn)是：便宜、適宜于由用戶保存數(shù)據(jù)，容易損壞，容量小，速度慢。 鍵盤：鍵

23、盤是最主要的輸入設(shè)備。鼠標(biāo)：鼠標(biāo)器是控制顯示屏上光標(biāo)移動(dòng)位置并向主機(jī)輸入用戶所選中的某個(gè)操作命令或操作對(duì)象的一種常用的輸入設(shè)備。打印機(jī)：打印機(jī)是產(chǎn)生硬拷貝輸出的一種設(shè)備，供用戶保存計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果。顯示器：是用戶與計(jì)算機(jī)對(duì)話的主要窗口。分辨率、彩色數(shù)目及屏幕尺寸是顯示器的主要指標(biāo)。 掃描儀：是一種輸入圖片和文字的外部設(shè)備。24 計(jì)算機(jī)軟件包括哪些種類，它們有什么不同？【解】計(jì)算機(jī)軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件指由機(jī)器的設(shè)計(jì)者提供的，使用和管理計(jì)算機(jī)的軟件。系統(tǒng)軟件包括：各種語言的匯編或解釋、編譯程序。機(jī)器的監(jiān)控管理程序、操作系統(tǒng)、調(diào)試程序、故障診斷程序。程序庫。應(yīng)用軟件指用戶用各種

24、語言編制的解決各種問題的軟件，如財(cái)務(wù)管理軟件、銀行管理軟件、文字處理軟件等。系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的不同：系統(tǒng)軟件指由機(jī)器的設(shè)計(jì)者提供的，其目的是讓用戶更方便地使用和管理計(jì)算機(jī)，而不必了解具體的計(jì)算機(jī)硬件，從而使用戶編制各種源程序更為簡單、方便和可靠。應(yīng)用軟件則是為了解決各種應(yīng)用問題的軟件，其目的為了擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能和應(yīng)用領(lǐng)域，方便各應(yīng)用領(lǐng)域的用戶的使用。25. 你知道或用過哪些系統(tǒng)軟件，它們各有什么功能特點(diǎn)？【解】(1) DOS系統(tǒng)是1981年由微軟公司為IBM個(gè)人電腦開發(fā)的，它是一個(gè)單用戶單任務(wù)的操作系統(tǒng)。在1985年到1995年間DOS占據(jù)操作系統(tǒng)的統(tǒng)治地位。功能特點(diǎn)：小巧靈活、文件管理方便

25、、外設(shè)支持良好、應(yīng)用程序眾多(2) WindowsWindows是一個(gè)為個(gè)人電腦和服務(wù)器用戶設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)。它的第一個(gè)版本由微軟公司發(fā)行于1985年，并最終獲得了世界個(gè)人電腦操作系統(tǒng)軟件的壟斷地位。功能特點(diǎn)：具有友好的圖形用戶界面；具有強(qiáng)大的內(nèi)存管理功能（可直接管理4GB內(nèi)存）；允許多任務(wù)操作（可同時(shí)運(yùn)行多個(gè)程序），且速度較快；具有出色的多媒體功能；支持新硬件，如DVD、數(shù)字相機(jī)等；可靠性更強(qiáng)。(3) UnixUnix是一種分時(shí)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)，1969在AT&TBell實(shí)驗(yàn)室誕生。從此以后其優(yōu)越性不可阻擋的占領(lǐng)網(wǎng)絡(luò)。大部分重要網(wǎng)絡(luò)環(huán)節(jié)都是Unix構(gòu)造。功能特點(diǎn)：具有強(qiáng)大的可移植性，適合多種硬件

26、平臺(tái)；可操作性很強(qiáng)；具有良好的用戶界面和程序接口；為用戶提供了數(shù)千條系統(tǒng)命令，有助于系統(tǒng)操作和系統(tǒng)管理；管道機(jī)制；為用戶提供了良好的開發(fā)環(huán)境；其跨平臺(tái)的文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)；具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能；完善的系統(tǒng)審計(jì)；增強(qiáng)的系統(tǒng)安全機(jī)制；系統(tǒng)備份功能完善；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，有利于操作系統(tǒng)的教學(xué)和實(shí)踐；具有強(qiáng)穩(wěn)定性和健壯的系統(tǒng)核心。(4) LinuxLinux是Unix克隆的操作系統(tǒng)，在源代碼上兼容絕大部分Unix標(biāo)準(zhǔn)，是一個(gè)支持多用戶、多進(jìn)程、多線程、實(shí)時(shí)性較好的且穩(wěn)定的操作系統(tǒng)。功能特點(diǎn)：完全免費(fèi)；完全兼容POSIX 1.0標(biāo)準(zhǔn)；多用戶、多任務(wù)；良好的界面；豐富的網(wǎng)絡(luò)功能；多進(jìn)程、多線程、實(shí)時(shí)性較好；

27、支持多種平臺(tái)26. 說出你用過的一種計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)?！窘狻?1) 聯(lián)想天驕e1050 x的主要性能指標(biāo)：處理器類型 Celeron D 331，處理器主頻2660MHz，處理器的一級(jí)緩存128KB，二級(jí)緩存256KB，處理器運(yùn)算位數(shù) 64位 主板的系統(tǒng)總線頻率 533MHz 內(nèi)存類型DDR，容量 256 MB 外圍設(shè)備包括： DVD-ROM (16X)光驅(qū)，硬盤(7200rpm，80GB) ，17英寸液晶顯示器，顯卡，聲卡，音響系統(tǒng)， 10/100M網(wǎng)卡，鍵盤，USB光電鼠標(biāo)(2) 聯(lián)想家悅C 1066E的主要性能指標(biāo)：處理器類型 SEM 2200+，處理器主頻2200MHz，處理器的一

28、級(jí)緩存128KB，二級(jí)緩存256KB，處理器運(yùn)算位數(shù) 64位 主板的系統(tǒng)總線頻率 533MHz 內(nèi)存類型DDR，容量 256 MB 外圍設(shè)備包括： DVD-ROM (16X)光驅(qū)，硬盤(7200rpm，80GB) ，17英寸液晶顯示器，顯卡，聲卡，音響系統(tǒng)， 10/100M網(wǎng)卡，鍵盤，USB光電鼠標(biāo)第2章 8086微處理器及其系統(tǒng) 教材習(xí)題解答1. 8086 CPU 由哪兩部分構(gòu)成，它們的主要功能是什么?在執(zhí)行指令期間,EU 能直接訪問存儲(chǔ)器嗎，為什么?【解】8086CPU由執(zhí)行部件（EU）和總線接口部件（BIU）兩部分組成。執(zhí)行部件由內(nèi)部寄存器組、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元（ALU）與標(biāo)志寄存器（FR

29、）及內(nèi)部控制邏輯等三部分組成。寄存器用于存儲(chǔ)操作數(shù)和中間結(jié)果；算術(shù)邏輯單元完成16位或8位算術(shù)邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果送上ALU內(nèi)部數(shù)據(jù)總線，同時(shí)在標(biāo)志寄存器中建立相應(yīng)的標(biāo)志；內(nèi)部控制邏輯電路的主要功能是從指令隊(duì)列緩沖器中取出指令，對(duì)指令進(jìn)行譯碼，并產(chǎn)生各種控制信號(hào)，控制各部件的協(xié)同工作以完成指令的執(zhí)行過程?？偩€接口部件（BIU）負(fù)責(zé)CPU與存儲(chǔ)器、I/O設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)、地址、狀態(tài)及控制信息。每當(dāng)EU部件要執(zhí)行一條指令時(shí)，它就從指令隊(duì)列頭部取出指令，后續(xù)指令自動(dòng)向前推進(jìn)。EU要花幾個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行指令，指令執(zhí)行中若需要訪問內(nèi)存或I/O設(shè)備，EU就向BIU申請(qǐng)總線周期，若BIU總線空閑，則立即響應(yīng)，若

30、BIU正在取一條指令，則待取指令操作完成后再響應(yīng)EU的總線請(qǐng)求。2. 8086CPU與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)相比在執(zhí)行指令方面有什么不同？這樣的設(shè)計(jì)思想有什么優(yōu)點(diǎn)？【解】8086 CPU與傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)相比增加了指令隊(duì)列緩沖器，從而實(shí)現(xiàn)了執(zhí)行部件（EU）與總線接口(BIU)部件的并行工作，因而提高了8086系統(tǒng)的效率。3. 8086 CPU 中有哪些寄存器，各有什么用途？【解】8086共有8個(gè)16位的內(nèi)部寄存器，分為兩組： 通用數(shù)據(jù)寄存器。四個(gè)通用數(shù)據(jù)寄存器AX、BX、CX、DX均可用作16位寄存器也可用作8位寄存器。用作8位寄存器時(shí)分別記為AH、AL、BH、BL、CH、CL、DH、DL。AX（AH、AL

31、）累加器。有些指令約定以AX（或AL）為源或目的寄存器。實(shí)際上大多數(shù)情況下，8086的所有通用寄存器均可充當(dāng)累加器。BX（BH、BL）基址寄存器。BX可用作間接尋址的地址寄存器和基地址寄存器，BH、BL可用作8位通用數(shù)據(jù)寄存器。CX（CH、CL）計(jì)數(shù)寄存器。CX在循環(huán)和串操作中充當(dāng)計(jì)數(shù)器，指令執(zhí)行后CX內(nèi)容自動(dòng)修改，因此稱為計(jì)數(shù)寄存器。DX（DH、DL）數(shù)據(jù)寄存器。除用作通用寄存器外，在I/O指令中可用作端口地址寄存器，乘除指令中用作輔助累加器。 指針和變址寄存器。BP（Basic Pointer Register）基址指針寄存器。SP（Stack Pointer Register）堆棧指針寄

32、存器。SI（Source Index Register）源變址寄存器。DI（Destination Index Register）目的變址寄存器。BP、SP稱為指針寄存器，用來指示相對(duì)于段起始地址的偏移量。BP和SP一般用于堆棧段。SI、DI稱為變址寄存器，可用作間接尋址、變址尋址和基址變址尋址的寄存器。SI一般用于數(shù)據(jù)段，DI一般用于數(shù)據(jù)段或附加段。標(biāo)志寄存器（FR）：是一個(gè)16位寄存器，算術(shù)邏輯單元進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算后，在標(biāo)志寄存器中建立相應(yīng)的標(biāo)志。段地址寄存器（CS、DS、SS、ES）。用于存放段地址，根據(jù)其主要用途，分為代碼段寄存器CS、數(shù)據(jù)段寄存器DS、堆棧段寄存器SS、附加段寄存器E

33、S。代碼段寄存器CS：代碼段是存放程序代碼的存儲(chǔ)區(qū)域，代碼段寄存器用來存放代碼段存儲(chǔ)區(qū)域的起始地址。數(shù)據(jù)段寄存器DS：數(shù)據(jù)段是存放程序中所使用的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)域，數(shù)據(jù)段寄存器用來存放程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的起始地址。堆棧段寄存器SS：堆棧段寄存器用來存放堆棧存儲(chǔ)區(qū)的起始地址。由堆棧段寄存器SS與堆棧指針寄存器SP來確定當(dāng)前堆棧指令的操作地址。附加段寄存器ES：附加段是為某些字符串操作指令存放目的操作數(shù)而設(shè)置的一個(gè)附加的數(shù)據(jù)段，附加段寄存器用來存放該附加數(shù)據(jù)段存儲(chǔ)區(qū)域的起始地址。指令指針寄存器（IP）。又稱程序計(jì)數(shù)器，是16位寄存器。IP中存放當(dāng)前將要執(zhí)行的指令的有效地址，每取出一條指令I(lǐng)P自動(dòng)增量，即

34、指向了下一條指令。指令隊(duì)列緩沖器：是一個(gè)與CPU速度相匹配的高速緩沖寄存器。在EU執(zhí)行指令的同時(shí)，BIU可以從內(nèi)存中取出下一條或下幾條指令放到指令緩沖器中，EU執(zhí)行完一條指令后，可以立即從指令緩沖器中執(zhí)行下一條指令。4. 狀態(tài)標(biāo)志與控制標(biāo)志有何不同，程序中是怎樣利用這兩類標(biāo)志的？標(biāo)志寄存器有哪些標(biāo)志位，各在什么情況下置位?【解】狀態(tài)標(biāo)志根據(jù)算術(shù)邏輯運(yùn)算結(jié)果由硬件自動(dòng)設(shè)定，它們反映運(yùn)算結(jié)果的某些特征或狀態(tài)，可作為后繼操作（如條件轉(zhuǎn)移）的判斷依據(jù)。控制標(biāo)志由用戶通過指令來設(shè)定，它們可控制機(jī)器或程序的某些運(yùn)行過程。標(biāo)志寄存器的內(nèi)容如下：1514131211109876543210OFDFIFTFSF

35、ZF-AF-PF-CFCF（Carry Flag）進(jìn)位標(biāo)志，反映在運(yùn)算結(jié)果的最高位有無進(jìn)位或借位。如果運(yùn)算結(jié)果的最高位產(chǎn)生了進(jìn)位（加法）或借位（減法）則CF=1，否則CF=0。PF（Parity Flag）奇偶標(biāo)志，反映運(yùn)算結(jié)果中“1”的個(gè)數(shù)的奇偶性，主要用于判斷數(shù)據(jù)傳送過程中是否出錯(cuò)。若結(jié)果的低8位中有偶數(shù)個(gè)“1”則PF=1，否則PF=0。AF（Auxiliary Carry Flag）輔助進(jìn)位標(biāo)志，又稱半進(jìn)位標(biāo)志。加減運(yùn)算時(shí)，若D3向D4產(chǎn)生了進(jìn)位或借位則AF=1，否則AF=0。在BCD碼運(yùn)算時(shí)，該標(biāo)志用于十進(jìn)制調(diào)整。ZF（Zero Flag）零標(biāo)志，反映運(yùn)算結(jié)果是否為0。 若結(jié)果為零則Z

36、F=1，否則ZF=0。SF（Sign Flag）符號(hào)標(biāo)志，反映運(yùn)算結(jié)果最高位即符號(hào)位的狀態(tài)。如果運(yùn)算結(jié)果的最高位為則SF=1（對(duì)帶符號(hào)數(shù)即為負(fù)數(shù)），否則SF=0（對(duì)帶符號(hào)數(shù)即為正數(shù)）。OF（Overflow Flag）溢出標(biāo)志，反映運(yùn)算結(jié)果是否超出了帶符號(hào)數(shù)的表數(shù)范圍。若超出了機(jī)器的表數(shù)的范圍，即為產(chǎn)生溢出，則OF=1，否則OF=0。DF（Direction Flag）方向標(biāo)志，用于串處理指令中控制串處理的方向。當(dāng)DF=1時(shí)，每次操作后變址寄存器SI、DI自動(dòng)減量，因此處理方向是由高地址向低地址方向進(jìn)行。當(dāng)DF=0，則SI、DI自動(dòng)增量，處理方向由低地址向高地址方向進(jìn)行。該標(biāo)志由方向控制指令S

37、TD或CLD設(shè)置或清除。IF（Interrupt Flag）中斷允許標(biāo)志，用于控制CPU是否允許響應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求。IF=1為允許響應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求，IF=0則禁止響應(yīng)可屏蔽中斷請(qǐng)求。該標(biāo)志可由中斷控制指令STI或CLI設(shè)置或清除。TF（Trap Flag）陷阱標(biāo)志，用于單步操作。TF=1時(shí)，每執(zhí)行一條用戶程序指令后自動(dòng)產(chǎn)生陷阱，進(jìn)入系統(tǒng)的單步中斷處理程序。TF=0時(shí)，用戶程序會(huì)連續(xù)不斷地執(zhí)行，不會(huì)產(chǎn)生單步中斷。5. 求出下列運(yùn)算后各個(gè)標(biāo)志的狀態(tài)，并說明進(jìn)位標(biāo)志和溢出標(biāo)志的區(qū)別。 (1) 1278H + 3469H (2) 54E3H - 27A0H (3) 3881H + 3597H (4)

38、 01E3H - 01E3H【解】CF進(jìn)位標(biāo)志，反映在運(yùn)算結(jié)果的最高位有無進(jìn)位或借位。OF溢出標(biāo)志，反映運(yùn)算結(jié)果是否超出了帶符號(hào)數(shù)的表數(shù)范圍。機(jī)器實(shí)際處理時(shí)判斷是否溢出的方法是根據(jù)最高位的進(jìn)位（CF）與次高位的進(jìn)位是否相同來確定，若兩者不相同則OF=1（表示有溢出），否則OF=0（表示無溢出）。(1)0001 0010 0111 10000011 0100 0110 1001 0100 0110 1110 0001運(yùn)算后各個(gè)標(biāo)志的狀態(tài)：OFDFIFTFSFZF-AF-PF-CF000110(2) 0101 0100 1110 0011 0010 0111 1010 0000 0010 1100

39、 0100 0011運(yùn)算后各個(gè)標(biāo)志的狀態(tài)：OFDFIFTFSFZF-AF-PF-CF000000(3)0011 1000 1000 0001 0011 0101 1001 0111 0110 1110 0001 1000運(yùn)算后各個(gè)標(biāo)志的狀態(tài)：OFDFIFTFSFZF-AF-PF-CF000010(4)0000 0001 1110 0011 0000 0001 1110 0011 0000 0000 0000 0000運(yùn)算后各個(gè)標(biāo)志的狀態(tài)：OFDFIFTFSFZF-AF-PF-CF0010106. 8086 CPU 中存儲(chǔ)器的邏輯地址和物理地址之間有什么關(guān)系，各有多少值?【解】物理地址為某一個(gè)存

40、儲(chǔ)單元的實(shí)際地址，對(duì)于8086它是一個(gè)20位的地址。物理地址從00000HFFFFFH變化，對(duì)應(yīng)1MB的空間。邏輯地址，又稱偏移地址或有效地址，即對(duì)段首的偏移量。偏移地址從0000HFFFFH變化，對(duì)應(yīng)64KB的空間。物理地址的獲得方法是：將段寄存器的內(nèi)容左移4位（即16），與邏輯地址相加，得到20位物理地址。根據(jù)尋址方式的不同，偏移地址可以來自程序計(jì)數(shù)器（IP）或其它寄存器。7. 8086CPU使用的存儲(chǔ)器為什么要分段，怎樣分段？為什么要設(shè)置段寄存器，有幾個(gè)段寄存器?各段寄存器有什么意義？【解】8086 CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是16位的，即所有的寄存器都是16位的，而外部尋址空間為1MB，即需要

41、20位地址線。為了能用內(nèi)部寄存器中的16位地址來尋址1MB空間，8086將1MB空間以16字節(jié)為一個(gè)內(nèi)存節(jié)，共分成64K個(gè)節(jié)。節(jié)的起始地址分別為00000H、00010H、00020H、FFFF0H，稱為段基址。節(jié)的起始地址的后4位二進(jìn)制數(shù)為全0，稱為節(jié)的段地址。用于存放段地址的寄存器稱為段寄存器，根據(jù)其主要用途，分為代碼段寄存器CS、數(shù)據(jù)段寄存器DS、堆棧段寄存器SS、附加段寄存器ES。代碼段寄存器CS：用來存放代碼段存儲(chǔ)區(qū)域的起始地址。數(shù)據(jù)段寄存器DS：數(shù)存放程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)的起始地址。堆棧段寄存器SS：用來存放堆棧存儲(chǔ)區(qū)的起始地址。由堆棧段寄存器SS與堆棧指針寄存器SP來確定當(dāng)前堆棧指令

42、的操作地址。附加段寄存器ES：附加段是為某些字符串操作指令存放目的操作數(shù)而設(shè)置的一個(gè)附加的數(shù)據(jù)段，附加段寄存器用來存放該附加數(shù)據(jù)段存儲(chǔ)區(qū)域的起始地址。8. 簡述A0與在8086系統(tǒng)中的應(yīng)用?！窘狻?086系統(tǒng)中將1MB存儲(chǔ)空間分成兩個(gè)512KB的物理存儲(chǔ)體。一個(gè)存儲(chǔ)體由偶數(shù)地址組成，另一個(gè)存儲(chǔ)體由奇數(shù)地址組成。用A0位來區(qū)分兩個(gè)存儲(chǔ)體。用和A0的組合來選擇存儲(chǔ)體，其組合關(guān)系及操作情況如下： (1) 從偶地址讀寫一個(gè)字節(jié)（ A010）。AD15AD8上的數(shù)據(jù)被忽略，字節(jié)內(nèi)容通過AD7AD0傳送。 (2) 從奇地址讀寫一個(gè)字節(jié)（ A001）。在AD15AD8上傳送的數(shù)據(jù)有效，AD7AD0上數(shù)據(jù)被忽

43、略。 (3) 從偶地址開始讀寫一個(gè)字（ A000）。在AD15AD0上傳送的數(shù)據(jù)同時(shí)有效。(4) 從奇地址開始讀寫一個(gè)字。第一個(gè)總線周期 A001，從奇地址讀寫低字節(jié)，在AD15AD8上傳送的數(shù)據(jù)有效。第二個(gè)總線周期 A010，從偶地址讀寫高字節(jié)，在AD7AD0上傳送的數(shù)據(jù)有效。9. 8086系統(tǒng)中為什么要采用地址鎖存器8282？采用什么方法從分時(shí)復(fù)用地址/數(shù)據(jù)線中將數(shù)據(jù)和地址信號(hào)分離出來?【解】8086地址總線與數(shù)據(jù)總線是分時(shí)復(fù)用的，高8位數(shù)據(jù)有效信號(hào)也是復(fù)用信號(hào)。在T1狀態(tài)，總線上輸出20位地址信號(hào)及信號(hào)，而在T2T4狀態(tài)，總線用于數(shù)據(jù)傳送，信號(hào)也失效。為了正確地交換數(shù)據(jù)，地址信號(hào)及信號(hào)在

44、T2T4期間必須保持，所以需要設(shè)一組地址鎖存器（3片8282），用于鎖存地址及信號(hào)。在T1狀態(tài)，CPU送出地址鎖存允許信號(hào)ALE，將ALE接向8282的選通輸入端STB。當(dāng)ALE1時(shí)，8282輸出跟隨輸入變化，用ALE的下降沿將總線上已經(jīng)穩(wěn)定的地址信號(hào)鎖入8282。10. 8086和8088 CPU的主要區(qū)別是什么?【解】8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和指令功能與8086完全相同，只是為了和原有的8位微處理器外圍芯片兼容，其外部數(shù)據(jù)總線是8位的。11. 8086系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器采用什么結(jié)構(gòu)？如何與地址、數(shù)據(jù)線連接？【解】8086系統(tǒng)中將1MB存儲(chǔ)空間分成兩個(gè)512KB的物理存儲(chǔ)體。一個(gè)存儲(chǔ)體由偶數(shù)地址組成，

45、另一個(gè)存儲(chǔ)體由奇數(shù)地址組成。用A0位來區(qū)分兩個(gè)存儲(chǔ)體。12. 8086的I/O端口尋址范圍是多少？什么是I/O端口與內(nèi)存分別獨(dú)立編址？【解】8086的I/O端口使用16位地址A15A0，I/O端口地址范圍為0000HFFFFH，可尋址空間為64KB。I/O端口與內(nèi)存分別獨(dú)立編址時(shí)，指令訪問的是I/O端口還是內(nèi)存，由地址信息無法區(qū)分，由M/信號(hào)區(qū)分是I/O端口的尋址與內(nèi)存尋址 。13. 在對(duì)存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備讀寫時(shí)，要用到（IO讀）、（IO寫）、（存儲(chǔ)器讀）、（存儲(chǔ)器寫）信號(hào)，這些信號(hào)的作用是什么？它們?cè)谧钚∧Ｊ綍r(shí)可用怎樣的電路得到？請(qǐng)畫出示意圖。【解】：該信號(hào)有效時(shí)，對(duì)IO端口執(zhí)行讀操作：該信

46、號(hào)有效時(shí)，對(duì)IO端口執(zhí)行寫操作：該信號(hào)有效時(shí)，對(duì)存儲(chǔ)器執(zhí)行讀操作：該信號(hào)有效時(shí)，對(duì)存儲(chǔ)器執(zhí)行寫操作在最小模式時(shí)可分別用以下電路得到上述信號(hào)：1M/1M/1M/1M/14. 什么是基地址和位移量，它們之間有何聯(lián)系？【解】8086 CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是16位的，而外部尋址空間為1MB。為了能用內(nèi)部寄存器中的16位地址來尋址1MB空間，8086將1MB空間以16字節(jié)為一個(gè)內(nèi)存節(jié)（Paragraph），共分成64K個(gè)節(jié)。節(jié)的起始地址稱為段基址。偏移地址是存儲(chǔ)地址對(duì)段首的偏移量。偏移地址從0000HFFFFH變化，對(duì)應(yīng)64KB的空間。它們之間有何聯(lián)系：物理地址基地址16位移量。15. 設(shè)CS=1200H

47、，IP=0FF00H，此時(shí)指令的物理地址是多少？指向這一物理地址的CS和IP的值是惟一的嗎？【解】指令的物理地址：12000H0FF00H21F00H指向這一物理地址的CS和IP的值不是惟一的。16. 若CS=1000H，指出當(dāng)前代碼段可尋址的存儲(chǔ)空間的大小和地址范圍?！窘狻慨?dāng)前代碼段可尋址的存儲(chǔ)空間的大小：64KB當(dāng)前代碼段可尋址的存儲(chǔ)空間的地址范圍：10000H1FFFFH17. 簡述8086單CPU和多CPU系統(tǒng)各自主要特點(diǎn)，并說明有何差別?！窘狻繂蜟PU系統(tǒng)中只有一個(gè)微處理器8086，所有總線控制信號(hào)由它產(chǎn)生，系統(tǒng)中總線控制邏輯信號(hào)可減少到最小。多CPU系統(tǒng)中包括兩個(gè)以上處理器，其中一

48、個(gè)為8086作為主處理器，其它處理器作為協(xié)處理器，一般多用于復(fù)雜的大中型系統(tǒng)。與8086協(xié)同工作的協(xié)處理器有8087、8089兩種，分別為數(shù)學(xué)協(xié)處理器和輸入/輸出協(xié)處理器。配置協(xié)處理器的系統(tǒng)，主處理器不用處理費(fèi)時(shí)的復(fù)雜運(yùn)算和I/O操作，因此可大大提高主處理器的運(yùn)行效率。18. 時(shí)鐘周期、T狀態(tài)、總線周期、指令周期的定義是什么，什么情況下會(huì)出現(xiàn)空閑周期？【解】計(jì)算機(jī)是由一串脈沖控制進(jìn)行工作的。這一串脈沖稱為計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘，每個(gè)脈沖的時(shí)間稱為一個(gè)時(shí)鐘周期，每個(gè)脈沖稱為一個(gè)時(shí)鐘脈沖或一個(gè)T狀態(tài)。若干個(gè)時(shí)鐘脈沖完成一個(gè)基本操作。一種基本操作稱為一個(gè)總線周期。執(zhí)行一條指令所需要的時(shí)間稱為指令周期19. 8

49、086 CPU 讀/寫總線周期包含幾個(gè)時(shí)鐘周期，什么情況下需要插入TW等待周期，插入TW的數(shù)量取決于什么因素 【解】8086 CPU 讀/寫總線周期包含4個(gè)時(shí)鐘周期。讀總線周期：在T3狀態(tài)內(nèi)存或I/O端口將數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線。CPU準(zhǔn)備讀入數(shù)據(jù)。在T3的前沿（下降沿），CPU查詢READY引腳，若內(nèi)存或外設(shè)工作速度較慢，來不及在基本總線周期內(nèi)完成數(shù)據(jù)傳送工作，則應(yīng)通過邏輯電路在T3前沿之前產(chǎn)生READY低電平信號(hào)，T3前沿若查到READY為低電平，則在T3后自動(dòng)插入一個(gè)等待狀態(tài)TW，在TW前沿繼續(xù)查詢READY信號(hào)，若READY仍為低電平，則繼續(xù)插入TW，直到READY上升為高電平，則等待狀態(tài)結(jié)

50、束，進(jìn)入T4狀態(tài)。寫總線周期：在T3狀態(tài)中，T2狀態(tài)有效的信號(hào)繼續(xù)保持有效，繼續(xù)向外部寫數(shù)據(jù)。在T3的下降沿查詢READY，若內(nèi)存或I/O端口在標(biāo)準(zhǔn)總線周期內(nèi)來不及接收數(shù)據(jù)，則應(yīng)通過邏輯電路在T3前沿之前產(chǎn)生READY低電平信號(hào)。CPU查到READY為低，則在T3之后插入一個(gè)TW，并在TW前沿繼續(xù)查詢READY，直到READY上升為高電平，則結(jié)束等待進(jìn)入T4狀態(tài)。20. 8086 CPU 復(fù)位后，有哪些特征？8086 系統(tǒng)的起動(dòng)程序如何去找？【解】8086 CPU 復(fù)位后：所有內(nèi)部寄存器、標(biāo)志寄存器IR及ES、SS、DS段寄存器清0，指令隊(duì)列緩沖器清空，指令指針寄存器（IP）清0，CS被置為F

51、FFFH；復(fù)位時(shí)，所有三態(tài)輸出總線變?yōu)楦咦锠顟B(tài)，這些三態(tài)總線包括：AD15AD0，A19/S6A16/S3，/S7，（M/），（DT/），（）， 等。ALE、HLDA、QS0、QS1等信號(hào)降為低電平， 、等信號(hào)上升為高電平。8086 系統(tǒng)的起動(dòng)程序從CS16+IP即FFFF0H地址開始執(zhí)行。21.8086 系統(tǒng)在最小模式時(shí)應(yīng)該怎樣配置？試畫出這種配置并標(biāo)出主要信號(hào)的連接關(guān)系?！窘狻?086 系統(tǒng)在最小模式時(shí)的典型配置：一片8284A時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生系統(tǒng)所需要的時(shí)鐘信號(hào)CLK，同時(shí)對(duì)外部READY信號(hào)和系統(tǒng)復(fù)位信號(hào)RESET進(jìn)行同步，其輸出送向8086應(yīng)相引腳。三片8282（或74LS373）地址

52、鎖存器用于20位地址和信號(hào)鎖存，使得整個(gè)總線讀寫周期期間地址信號(hào)始終有效，以支持8086CPU地址/數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用的工作方式。兩片8286總線驅(qū)動(dòng)器(又稱總線收發(fā)器或總線驅(qū)動(dòng)器)。當(dāng)系統(tǒng)所連存儲(chǔ)器和外設(shè)較多時(shí)，為了提高數(shù)據(jù)總線的驅(qū)動(dòng)能力，可以接入8286芯片。該模式的配置圖見教材圖2-8。22. 畫出最小模式時(shí)讀存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備的總線周期時(shí)序?！窘狻?086 最小模式下的讀周期時(shí)序見教材圖2-15。第3章 從8086到Pentium系列微處理器的技術(shù)發(fā)展 教材習(xí)題解答1. 簡述80286的特點(diǎn)和保護(hù)模式的保護(hù)功能?！窘狻?0286的特點(diǎn)： CPU內(nèi)部分為四個(gè)處理部件：EU（執(zhí)行部件）、AU

53、（地址部件）、IU（指令部件）和BU（總線部件）。這四個(gè)處理部件可以并行的進(jìn)行操作，提高了處理速度。 數(shù)據(jù)線和地址線完全分離。 在一個(gè)總線周期中， 當(dāng)有效數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)總線上的時(shí)候，下一個(gè)總線周期的地址已經(jīng)送到地址總線，形成總線周期的流水作業(yè)。 具有“實(shí)地址模式”（Real Address Mode，簡稱為“實(shí)模式”）和“保護(hù)虛地址模式”（Protected Virtual Address Mode，簡稱為“保護(hù)模式”）”兩種工作模式。 能運(yùn)行實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)，支持存儲(chǔ)管理和保護(hù)功能。 實(shí)現(xiàn)了虛擬存儲(chǔ)管理。 與 80286 配合使用的數(shù)學(xué)協(xié)處理器是80287，它基本與8087相同，但適應(yīng)80

54、286 的兩種工作模式。保護(hù)模式體現(xiàn)了80286的特色，主要是對(duì)存儲(chǔ)器管理、虛擬存儲(chǔ)和對(duì)地址空間的保護(hù)。在保護(hù)模式下，可為每個(gè)任務(wù)提供多達(dá)1GB的虛擬存儲(chǔ)空間和保護(hù)機(jī)制，有力地支持了多用戶、多任務(wù)的操作。那些內(nèi)存裝不下的邏輯段，將以文件形式存在外存儲(chǔ)器中，當(dāng)處理器需要對(duì)它們進(jìn)行存取操作時(shí)就會(huì)產(chǎn)生中斷，通過中斷服務(wù)程序把有關(guān)的程序或數(shù)據(jù)從外存儲(chǔ)器調(diào)入到內(nèi)存，從而滿足程序運(yùn)行的需要。保護(hù)模式為不同程序設(shè)置了四個(gè)特權(quán)級(jí)別，可讓不同程序在不同的特權(quán)級(jí)別上運(yùn)行。依靠這一機(jī)制，可支持系統(tǒng)程序和用戶程序的分離，并可進(jìn)一步分離不同級(jí)別的系統(tǒng)程序，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。2. 簡述80386 的特點(diǎn)、803

55、86引腳與8086的區(qū)別?！窘狻?0386 的特點(diǎn)：80386是全32位結(jié)構(gòu)，它的外部數(shù)據(jù)總線和內(nèi)部數(shù)據(jù)通道，包括寄存器、ALU和內(nèi)部總線都是32位的。80386 有 3 種工作模式：實(shí)模式、虛擬86模式、386的保護(hù)模式。80386的硬件結(jié)構(gòu)可分成6個(gè)邏輯單元，它們以流水線方式工作，運(yùn)行速度可達(dá)4MIPS。其硬件設(shè)計(jì)有支持段頁式存儲(chǔ)管理部件，易于實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)。在保護(hù)模式下的分段尋址體系，與操作系統(tǒng)相配合可以組成虛擬存儲(chǔ)器系統(tǒng)，一個(gè)任務(wù)的最大虛擬空間可達(dá)246=64 TB。80386硬件支持多任務(wù)處理，用一條指令就可以實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換。80386設(shè)置了4級(jí)特權(quán)級(jí)，按優(yōu)先順序依次為0級(jí)、1級(jí)、2

56、級(jí)、3級(jí)，前3級(jí)用于操作系統(tǒng)程序，后1級(jí)用于用戶程序。80386引腳與8086的區(qū)別見表3-1。表3-1 80386引腳與8086的區(qū)別8086CPU80386CPU共有40個(gè)引腳共有132個(gè)引腳16條地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線4條地址線34條地址線32條數(shù)據(jù)線在總線寬度控制信號(hào)的控制下，可實(shí)現(xiàn)16位或32位數(shù)據(jù)傳送。字節(jié)控制信號(hào)協(xié)處理器接口信號(hào)(1) PEREQ：協(xié)處理器向80386發(fā)出的請(qǐng)求信號(hào)，有效時(shí)表示協(xié)處理器請(qǐng)求與存儲(chǔ)器之間傳送數(shù)據(jù)。80386響應(yīng)該請(qǐng)求后，將按照指令的要求控制對(duì)存儲(chǔ)器的讀寫。(2) ：協(xié)處理器向80386發(fā)出的狀態(tài)信號(hào)，有效時(shí)表示協(xié)處理器正在執(zhí)行指令，處于忙狀態(tài)，暫時(shí)不能接受

57、新的指令。(3)：協(xié)處理器向80386發(fā)出的狀態(tài)信號(hào)，有效時(shí)表示協(xié)處理器出錯(cuò)。80386在檢測到信號(hào)后，將轉(zhuǎn)到錯(cuò)誤處理子程序來處理該類錯(cuò)誤。(1) ：數(shù)據(jù)/控制信號(hào)，輸出，表示當(dāng)前是數(shù)據(jù)傳送周期還是控制周期。(2) ：“下一個(gè)地址”請(qǐng)求信號(hào)，輸入，有效時(shí)則允許地址流水線進(jìn)行操作。(3)：地址狀態(tài)信號(hào)，三態(tài)輸出，類似于8086的ALE信號(hào)。3. 簡述80386 CPU寄存器的組成、特點(diǎn)及作用?！窘狻?0386共有34個(gè)寄存器，按功能可分為：通用寄存器、段寄存器、狀態(tài)和控制寄存器、系統(tǒng)地址寄存器、調(diào)試寄存器及測試寄存器。80386的8個(gè)通用寄存器和8086通用寄存器相同，只是擴(kuò)展到32位，分別是：

58、EAX（累加器）、EBX（基址寄存器）、ECX（計(jì)數(shù)寄存器）、EDX（數(shù)據(jù)寄存器，在I/O指令中可用作端口地址寄存器，乘除指令中用作輔助累加器）、ESI（源變址寄存器）、EDI（目的變址寄存器）、EBP（基址指針寄存器）、ESP（堆棧指針寄存器）80386的6個(gè)段寄存器分別是：CS代碼段寄存器，DS數(shù)據(jù)段寄存器，SS堆棧段寄存器，ES、FS、GS為三個(gè)附加段寄存器。在實(shí)方式下，段寄存器的用法和8086系統(tǒng)相同，只是增加了兩個(gè)附加段寄存器FS、GS。在保護(hù)方式下，段寄存器稱為段選擇符，與描述符配合實(shí)現(xiàn)段尋址。64位的段描述符寄存器對(duì)程序員是不可見的。為了加快對(duì)內(nèi)存中描述符表的查詢速度，在段選擇符

59、內(nèi)容裝入時(shí)，段描述符同時(shí)裝入段描述符寄存器。這樣，只要段選擇符內(nèi)容不變，就不需要到內(nèi)存中查描述符表，從而加快了段地址尋址的速度。描述符寄存器的內(nèi)容包括段基地址、段限和段屬性。段限指出本段的實(shí)際長度，與段屬性一起主要用于段保護(hù)，防止不同任務(wù)進(jìn)入不該進(jìn)入的段進(jìn)行操作。80386的狀態(tài)和控制寄存器由標(biāo)志寄存器EFLAGS、指令指針寄存器EIP和四個(gè)控制寄存器CR0CR3組成。80386有四個(gè)系統(tǒng)地址寄存器，用來保護(hù)操作系統(tǒng)需要的保護(hù)信息和地址轉(zhuǎn)換表信息，定義目前正在執(zhí)行任務(wù)的環(huán)境、地址空間和中斷向量空間。80386為調(diào)試提供了硬件支持。芯片內(nèi)設(shè)有DR0DR7 八個(gè)調(diào)試寄存器，調(diào)試寄存器主要為系統(tǒng)程序

60、設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)備。80386有8個(gè)32位的測試寄存器。其中TR0TR5保留備用。TR6TR7用于控制對(duì)轉(zhuǎn)換后備緩沖器（TLB）中RAM和CAM（內(nèi)容可尋址寄存器）的測試。TR6是測試命令寄存器。TR7為測試數(shù)據(jù)寄存器，其中保存測試結(jié)果的狀態(tài)。4. 簡述80386的三種工作模式的特點(diǎn)和異同?！窘狻?0386 有 3 種工作模式：實(shí)地址模式（簡稱為實(shí)模式），保護(hù)虛擬地址模式（簡稱為保護(hù)模式），虛擬8086模式（簡稱為虛擬86模式）。實(shí)模式：80386加電啟動(dòng)或復(fù)位后自動(dòng)進(jìn)入這一模式。實(shí)模式主要功能是初始化80386，為建立保護(hù)模式做準(zhǔn)備。在實(shí)模式下，80386的工作方式與 8086 相似，可保持803