计算机组成原理与汇编语言程序设计第4章2
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第4章习题参考答案1.ASCII码是7位,如果设计主存单元字长为32位,指令字长为12位,是否合理?为什么?答:不合理。
指令最好半字长或单字长,设16位比较合适。
一个字符的ASCII 是7位,如果设计主存单元字长为32位,则一个单元可以放四个字符,这也是可以的,只是在存取单个字符时,要多花些时间而已,不过,一条指令至少占一个单元,但只占一个单元的12位,而另20位就浪费了,这样看来就不合理,因为通常单字长指令很多,浪费也就很大了。
2.假设某计算机指令长度为32位,具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式,指令系统共有70条指令,请设计满足要求的指令格式。
答:字长32位,指令系统共有70条指令,所以其操作码至少需要7位。
双操作数指令单操作数指令无操作数指令3.指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
答:该指令格式及寻址方式特点如下:(1) 单字长二地址指令。
(2) 操作码字段OP可以指定26=64种操作。
(3) 源和目标都是通用寄存器(可分指向16个寄存器)所以是RR型指令,即两个操作数均在寄存器中。
(4) 这种指令结构常用于RR之间的数据传送及算术逻辑运算类指令。
4.指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
15 10 9 8 7 4 3 0答:该指令格式及寻址方式特点如下:(1)双字长二地址指令,用于访问存储器。
(2)操作码字段OP可以指定26=64种操作。
(3)RS型指令,一个操作数在通用寄存器(选择16个之一),另一个操作数在主存中。
有效地址可通过变址寻址求得,即有效地址等于变址寄存器(选择16个之一)内容加上位移量。
5.指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
答:该指令格式及寻址方式特点如下:(1)该指令为单字长双操作数指令,源操作数和目的操作数均由寻址方式和寄存器构成,寄存器均有8个,寻址方式均有8种。
根据寻址方式的不同,指令可以是RR型、RS型、也可以是SS型;(2)因为OP为4位,所以最多可以有16种操作。
1.什么是“程序可见”的寄存器?程序可见寄存器是指在用户程序中用到的寄存器,它们由指令来指定。
2. 80x86微处理器的基本结构寄存器组包括那些寄存器?各有何用途?基本结构寄存器组按用途分为通用寄存器、专用寄存器和段寄存器3类。
通用寄存器存放操作数或用作地址指针;专用寄存器有EIP和EFLAGS,分别存放将要执行的下一条指令的偏移地址和条件码标志、控制标志和系统标志;段寄存器存放段基址或段选择子。
3.80x86微处理器标志寄存器中各标志位有什么意义?常用的7位:CF进位标志: 在进行算术运算时,如最高位(对字操作是第15位,对字节操作是第7位)产生进位或借位时,则CF置1;否则置0。
在移位类指令中,CF用来存放移出的代码(0或1)。
PF奇偶标志: 为机器中传送信息时可能产生的代码出错情况提供检验条件。
当操作结果的最低位字节中1的个数为偶数时置1,否则置0。
AF辅助进位标志: 在进行算术运算时,如低字节中低4位(第3位向第4位)产生进位或借位时,则AF置1;否则AF置0。
ZF零标志:如指令执行结果各位全为0时,则ZF置1;否则ZF置0。
SF符号标志:其值等于运算结果的最高位。
如果把指令执行结果看作带符号数,就是结果为负,SF置1;结果为正,SF置0。
OF溢出标志: 将参加算术运算的数看作带符号数,如运算结果超出补码表示数的范围N,即溢出时,则OF置1;否则OF置0。
DF方向标志: 用于串处理指令中控制处理信息的方向。
当DF位为1时,每次操作后使变址寄存器SI和DI减小;当DF位为0时,则使SI和DI增大,使串处理从低地址向高地址方向处理。
4.画出示意图,简述实模式下存储器寻址的过程。
20位物理地址如下计算(CPU中自动完成):10H×段基址+偏移地址=物理地址5. 画出示意图,简述保护模式下(无分页机制)存储器寻址的过程。
采用对用户程序透明的机制由选择子从描述子表中选择相应的描述子,得到欲访问段的段基址、段限等有关信息,再根据偏移地址访问目标存储单元。
计算机组成原理(白中英)第4章指令系统指令系统概述寻址方式指令系统20XX年3月15日10时45分概述指令:是指示计算机某种操作的命令。
微指令,机器指令,宏指令指令系统:一台计算机中所有机器指令的集合。
它是机器硬件设计的依据,也是软件设计的基础。
它决定了一台计算机硬件的主要性能和基本功能。
是硬件和软件间的界面。
系列计算机:有共同的指令集,相同的基本体系结构。
CISC和*****X年3月15日10时45分2一个完善的指令系统应满足:1.完备性:指令丰富,功能齐全,使用方便。
1.完备性:指令丰富,功能齐全,使用方便。
完备性 2.有效性程序占空间小,执行速度快。
有效性: 2.有效性:程序占空间小,执行速度快。
3.规整性对称性,匀齐性,规整性:3.规整性:对称性,匀齐性,指令格式和数据格式的一致性。
据格式的一致性。
4.兼容性兼容性:4.兼容性:向上兼容”----系列机中低档机上运行“向上兼容”----系列机中低档机上运行的软件可以在高档机上运行。
的软件可以在高档机上运行。
20XX年3月15日10时45分计算机语言与硬件结构的关系高级语言的语句和用法与具体机器的指令系统无关;低级语言分机器语言和汇编语言,他们和具体机低级语言分机器语言和汇编语言,器的指令系统密切相关。
器的指令系统密切相关。
汇编语言与硬件的关系密切,编写的程序紧凑、汇编语言与硬件的关系密切,编写的程序紧凑、占内存小、速度快,占内存小、速度快,特别适合与编写经常与硬件打交道的系统软件;打交道的系统软件;而高级语言不涉及机器的硬件结构,通用性强、编写程序容易,件结构,通用性强、编写程序容易,特别适合与编写与硬件没有直接关系的应用软件。
编写与硬件没有直接关系的应用软件。
20XX年3月15日10时45分4概述机器指令的要素C C C C 操作码源操作数目的操作数下一条指令的引用指令字(简称指令)即表示一条指令的机器字。
指令字(简称指令)即表示一条指令的机器字。
《计算机组成原理与汇编语言程序设计》教学探讨摘要:为了提高教学水平,完善教学质量,本文对计算机组成原理与汇编语言程序设计课程的教学进行了一系列的探讨,提出了在高校计算机专业的计算机组成原理与汇编语言程序设计的课程教学中如何改进教学方法来激发学生们的学习兴趣、指导学生有效轻松学习该课程的几点措施。
关键词:启发式教学法案例教学法对比法多媒体教学实验教学《计算机组成原理与汇编语言程序设计》课程是高校计算机软、硬件及应用专业以及相关专业学生必修的专业基础课程之一,是操作系统、微机接口等其它课程的必要先修课,对于训练学生掌握单台计算机基本组成原理与内部运行机制、汇编语言程序设计技术有着重要作用。
1 课程特点和存在的问题《计算机组成原理与汇编语言程序设计》与计算机专业及相关专业学生普遍重视的软件类课程有很大的区别,它主要要求学生从CPU 级别掌握CPU的组成、指令流程、进而掌握CPU如何通过系统总线与主存以及外部设备构成整机以及汇编语言程序设计方法。
它是属于硬件类专业基础课。
计算机组成原理部分理论性较强,概念抽象,需要扎实的数字逻辑电路基础,可数字逻辑电路往往是学生门的弱点,因此很难激发学生们的兴趣;而汇编语言是计算机语言中的低级语言,硬件依赖性很高,指令系统中与计算机硬件结构、工作原理相关的内容很多,对于硬件知识了解少的学生来说,很难理解。
再加之随着新的计算机知识的不断涌入,不可避免开设一些计算机新课程导致缩减了该门课程教学时间缩短。
这样造成了该门课的难教难学的局面。
2 教学方法中的一些探索建议通过对上述难点的分析和结合自身的教学经验,对《计算机组成原理和汇编语言程序设计》的教学方法提出几点建议,目的是在现有的资源下,调动学生积极性,让学生能更好将《计算机组成原理与汇编语言程序设计》这门课程学好。
2.1 采用启发式教学方法启发式教学法就是教师启发学生积极思维、让学生主动掌握知识。
为了达到最好效果,我们课前做了充分备课,在上课过程中我们注重把所讲知识用相应的思维方法串起来,熟练的表达出来,使学生感到这些知识是从教师大脑思维中自然流出来的,从而集中精力,跟随教师的思维一起思考,掌握所学知识和相应的思维方法。
计算机组成原理与汇编语言程序设计课后习题及解答徐洁,俸远祯电子工业出版社第1章习题一1.什么是程序存储工作方式?答:计算机的工作方式——存储程序工作方式。
即事先编写程序,再由计算机把这些信息存储起来,然后连续地、快速地执行程序,从而完成各种运算过程。
2.采用数字化方法表示信息有哪些优点?用数字化方法表示信息的优点:(1)抗干扰能力强, 可靠性高。
(2)依靠多位数字的组合,在表示数值时可获得很宽的表示范围以及很高的精度。
(3)数字化的信息可以存储、信息传送也比较容易实现。
(4)可表示的信息类型与范围及其广泛,几乎没有限制。
(5)能用逻辑代数等数字逻辑技术进行信息处理,这就形成了计算机硬件设计的基础。
3.如果有7×9点阵显示出字符A的图像,请用9个七位二进制代码表示A的点阵信息。
4.数字计算机的主要特点是什么?1. (1)能在程序控制下自动连续地工作;(2|)运算速度快;(3)运算精度高;(4)具有很强的信息存储能力;(5)通用性强,应用领域及其广泛。
5.衡量计算机性能的基本指标有哪些?答:衡量计算机性能的基本指标:(1)基本字长——参加一次运算的数的位数;(2)数据通路宽度——数据总线一次能并行传送的位数;(3)运算速度——可用①CPU的时钟频率与主频,②每秒平均执行指令数,③典型四则运算的时间来表示。
(4)主存储器容量——可用字节数或单元数(字数)×位数来表示。
(6)配备的外围设备及其性能。
(7)系统软件配置。
7.系统软件一般包括哪些部分?列举你所熟悉的三种系统软件。
系统软件一般包括操作系统,编译程序、解释程序、各种软件平台等。
例如WINDOWS98操作系统,C 语言编译程序等,数据库管理系统。
8.对源程序的处理有哪两种基本方式?对源程序的处理通常有两种处理方式:解释方式和编译方式。
第2章习题二1.将二进制数(101010.01)2 转换为十进制数及BCD码。
解:(101010.01)2 = (42.25)10 = (01000010.00100101)BCD2.将八进制数(37.2)8转换为十进制数及BCD码.解:(37.2)8 = (31.25)10 =(00110001.00100101)BCD3.将十六进制数(AC.E)转换为十进制数及BCD码.解: (AC.E)16 =(172.875)10 = (000101110010.100001110101)BCD4.将十进制数(75.34)10转换为8位二进制数及八进制数、十六进制数。