徐洁《计算机组成原理与汇编语言程序设计》课后 答案

未知驱动探索，专注成就专业徐洁《计算机组成原理与汇编语言程序设计》课后答案第一章答案计算机中的基本逻辑运算有哪些？与运算：当两个操作数都为1时，结果为1，否则为0。符号：&或运算：当两个操作数中至少有一个为1时，结果为1，否则为0。符号：|非运算：对操作数中的每一位取反。符号：~什么是数据在计算机中的表示形式？数据在计算机中的表示形式是用二进制数表示的。计算机中的所有数据（包括数字、字符、图像、声音等）都是通过二进制码来表示的。简述冯·诺依曼体系结构的特点。冯·诺依曼体系结构的特点包括：存储程序方式、以二进制表示数据和指令、指令和数据存储在同一存储器中、按顺序执行指令、指令由控制器解释执行。简述冯·诺依曼计算机的工作原理。冯·诺依曼计算机的工作原理是，首先将程序和数据存储在存储器中，然后由控制器按照指令的顺序解释执行这些指令，并在执行过程中对数据进行处理，最后将结果存储到相应的位置。什么是存储器的层次结构？存储器的层次结构指的是计算机系统中不同层次的存储器之间的关系和连接方式。通常从上到下可以分为：高速缓存、内存（主存）、磁盘存储器等。第二章答案什么是字长？字长是指计算机中一次能处理的二进制位数，它决定了计算机能处理的数据的大小范围。例如，一个字长为16位的计算机，可以处理的最大数据范围是0~65535。简述定点数的表示方法。定点数是一种用二进制数表示的数，可以表示整数、小数或带符号的数。定点数的表示方法有原码表示法、反码表示法和补码表示法等。简述浮点数的表示方法。浮点数是一种表示实数的方法，可以表示带有小数点的数。浮点数的表示方法包括符号位、指数位和尾数位三部分，其中指数位用来表示小数点的位置，尾数位用来表示实际的数值。什么是ASCII码？ASCII码是一种用来表示字符的编码系统，它使用一个字节（8位）来表示一个字符。ASCII码包括128个字符，包括数字、字母、标点符号等。简述存储器的组织形式。存储器的组织形式包括：顺序存储器、直接存储器、随机存储器、读写存储器等。其中，顺序存储器是最简单的形式，数据按照地址的顺序排列；随机存储器是将数据分割成块，并按照地址进行存储，可以随机读写。第三章答案什么是控制器？控制器是计算机系统中的一个功能模块，用来解释和执行指令，控制计算机的各个部件按照指令的要求进行工作。控制器可以根据指令的不同类型，控制计算机的运算器、存储器等部件进行相应的操作。什么是指令周期？指令周期是计算机执行一条指令所需的时间，包括取指周期、译码周期、执行周期和存储周期等。什么是流程图？流程图是一种用图形符号表示算法或流程的图形表示方法，它把算法或流程分为一个个步骤，每个步骤用图形符号表示，各个步骤之间用箭头连接，表示步骤执行的顺序。简述指令类型。指令类型分为数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、条件转移指令和无条件转移指令等。数据传送指令用于把数据从一个地方传送到另一个地方；算术运算指令用于进行加减乘除等算术运算；逻辑运算指令用于进行与、或、非等逻辑运算；条件转移指令用于根据条件决定是否转移到另一条指令；无条件转移指令用于无条件地转移到另一条指令。简述指令执行的三种方式。指令执行的三种方式包括：顺序执行方式、多周期流水线方式和超标量执行方式。顺序执行方式是按照指令的顺序依次执行；多周期流水线方式是将指令执行过程划分为多个阶段，同时进行多条指令的执行；超标量执行方式是在同一个时钟周期内同时执行多条指令，提高指令的执行效率。第四章答案简述微程序控制器的工作原理。微程序控制器是一种控制计算机的方式，它把指令的执行过程划分为多个微操作，并由一组微指令来控制这些微操作的执行。微程序控制器的工作原理是，根据指令译码后的结果，选择相应的微指令，然后按照微指令的顺序执行微操作，并通过微指令中的控制信号来控制计算机的各个部件。什么是流水线？流水线是一种利用并行处理的技术，将一个复杂任务分解为多个子任务，并在多个部件之间传递数据，从而提高计算机的运行速度。简述流水线的工作原理。流水线的工作原理是将一个任务分成多个子任务，并由不同的部件进行处理，彼此之间并行执行。各个部件按照自己的功能和时钟信号执行相应的操作，并将处理结果传递给下一个部件，形成流水线。简述流水线的优点。流水线的优点包括：提高计算机的运行速度、提高计算机的吞吐量、提高计算机的并行度、节省硬件资源等。简述流水线的缺点。流水线的缺点包括：存在数据相关性问题、存在控制相关性问题、存在资源冲突问题、存在中断和异常处理问题等。第五章答案什么是汇编语言？汇编语言是一种直接面向计算机硬件的编程语言，它使用助记符来代表指令和操作数，通过汇编程序将汇编语言转换为机器语言，然后由计算机执行。什么是汇编程序？汇编程序是一种用于将汇编语言转换为机器语言的工具，它根据汇编语言的语法规则，将汇编程序转换为机器码，然后由计算机执行。简述汇编语言的特点。汇编语言的特点包括：使用助记符来代表指令和操作数，具有直观性和可读性；与机器语言一一对应，可直接翻译为机器语言；可以对计算机的硬件进行底层控制；可与高级语言相结合，形成混合编程。简述汇编语言的应用领域。汇编语言在嵌入式系统开发、驱动程序开发、反汇编和逆向工程等领域有广泛的应用，它可以对机器硬件进行底层控制，并可以编写高效的代码。简述汇编语言的开发工具。汇编语言的开发工具包括汇编器（用于将汇编语言转换为机器码）、调试器（用于调试汇编程序）、仿真器（用于模拟运行汇编程序）等。第六章答案简述存储器的组织方式。存储器的组织方式可以分为字节寻址方式和字寻址方式两种。字节寻址方式是将数据分割成字节，每个字节都有一个唯一的地址；字寻址方式是将数据分割成字，每个字都有一个唯一的地址。简述存储器的访问方式。存储器的访问方式可以分为随机访问和顺序访问两种。随机访问方式是根据地址直接寻址获取数据，访问时间相对较短；顺序访问方式是按照数据的存储顺序进行访问，访问时间相对较长。简述存储器的层次结构。存储器的层次结构包括高速缓存、内存（主存）、磁盘存储器、磁带存储器等。高速缓存位于处理器和主存之间，可以提供快速的数据访问；主存是计算机中用来存储数据和指令的地方；磁盘存储器用来存储大量的数据，速度较慢；磁带存储器用来存储海量的数据，速度较慢。什么是Cache缓存？Cache缓存是一种高速缓存存储器，位于处理器和主存之间，用来提高数据访问速度。它根据访问模式和置换算法等策略，将频繁访问的数据存储在Cache中，以加快对数据的访问。简述Cache缓存的工作原理。Cache缓存的工作原理是首先检查请求的数据是否在Cache中，如果在，则直接从Cache中获取数据；如果不在，则从主存中获取数据，并将其保存到Cache中。在存储数据时，通常使用写回和写直达两种方式，用来控制数据的一致性和更新。第七章答案什么是中断？中断是一种机制，用来在计算机执行过程中打断当前正在执行的程序或任务，转而执行另外一个程序或任务。中断可以分为外部中断和内部中断两种。什么是异常？异常是一种特殊的中断，发生在计算机执行期间的非正常情况，例如除以0、溢出、越界等。异常是由指令执行引起的，通常需要进行处理。什么是中断向量？中断向量是一种用来存储中断处理程序地址的数据结构。中断向量通常是一个数组，每个元素对应一个中断号，存储对应中断的处理程序的入口地址。简述中断的处理过程。中断的处理过程包括中断请求、中断响应和中断处理等三个阶段。中断请求是外部设备通过中断请求线发送中断请求信号；中断响应是当中断请求被接收到后，处理器暂停当前正在执行的任务，保存现场并进入中断处理程序；中断处理是执行中断处理程序，处理中断引起的事件，并恢复中止的任务。简述异常的处理过程。异常的处理过程包括异常发生、异常响应和异常处理等三个阶段。异常发生是在指令执行过程中发生了非正常情况，例如除以0、溢出等；异常响应是处理器检测到异常后保存现场，并进入异常处理程序；异常处理是根据异常的类型，进行相应的处理操作，例如跳转到异常处理程序、恢复现场、调用系统服务等。第八章答案简述输入输出设备与计算机之间的数据传输方式。输入输出设备与计算机之间的数据传输方式包括程序查询方式、中断方式和直接存储器访问方式。程序查询方式是通过程序控制查询输入输出设备的状态，并进行数据传输；中断方式是输入输出设备发生中断时，通过中断处理程序进行数据传输；直接存储器访问方式是输入输出设备可以直接和主存进行数据传输，减少对处理器的干预。什么是输入输出接口？输入输出接口是计算机系统与输入输出设备之间的一个接口，用来实现计算机与输入输出设备之间的数据传输和控制。输入输出接口由接口电路、接口寄存器和中断控制电路等组成。什么是输入输出控制器？输入输出控制器是一种特殊的接口电路，用来控制计算机系统与输入输出设备之间的数据传输和控制。输入输出控制器可以根据设备的特性和接口协议，进行数据的传送、