第3章9处理器控制指令
第3章 ARM9汇编指令系统
第三章
例如
例如： LDR R8，[R10] ；R8←[R10] LDRNE R2，[R5，#960]！ ；（ 有 条 件 地 ） R2←[R5+960]，R5←R5+960 LDR R0，localdata ；加载一个字到R0寄存 器，该字存 于localdata所指地址处 STR R5，[R7]，#-8！ ；R5→[R7]，R7←R7-8 STRB R0，[R3，-R8 ASR #2] ；R0→[R3-R8/4]， 存储R0的最低有效字节，R3和R8不变
其中：type 必须是下面所列的形式之一： SH 带符号半字（仅对LDR）； H 无符号半字； SB 带符号字节（仅对LDR）。 label 程序相对偏移表达式。偏移量必须是在 当前指令的上下255字节范围内。 offset 加在Rn上的偏移量。其形式是下列两种 之一： ① #expr 是取值范围为-255~+255的整数， 经常是常量或常量表达式。 ② {-} Rm Rm是内含偏移量的寄存器，它不 能是R15。
第三章
存储器访问指令（续）
（3）LDR和STR ----双字：加载/存储两个相邻 的寄存器，64位双字。其句法有4种：
Op {cond} D Rd，[Rn] 零偏移 Op {cond} D Rd，[Rn，offset] {!} 前索引偏移 Op {cond} D Rd，label 程序相对偏移 Op {cond} D {T} Rd，[Rn]，offset 后索引偏移
第三章
存储器访问指令（续）
（1） SWP：在寄存器和存储器之间 进行数据交换，其句法是： SWP {cond} {B} Rd，Rm，[Rn] 其中：B是可选后缀，若有B，则交换字 节，否则交换字。该指令作用是数据从 存储器加裁到Rd中，Rm中的内容存储 到存储器，需交换数据存储单元的首地 址在Rn中。在此，Rd和Rm可以相同， 但Rn必须与Rd、Rm不同。
第3章2—8086微处理器总线周期及引脚
16
第3章 80x86微处理器
第3章：I/O写总线周期
T1 CLK T2 T3 T4
T1状态——输出16位I/O地址A15 ~ A0 IO/M* IO/M*输出高电平，表示I/O操作； S6 ~ S 3 0000 A19/S6 ~ A16/S3 ALE输出正脉冲，表示复用总线输出地址 A15 ~ A8 A15 ~ A8 T2状态——输出控制信号WR*和数据D7 ~ D0 A7 ~ A0 输出数据 ADT3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成 7 ~ AD0 T4状态——完成数据传送
6
第3章 80x86微处理器
⑵ 总线写操作时序 总线写操作就是指CPU向存储器或I／O端口 写入数据。图3.4是8086在最小模式下的总线写 操作时序图。 总线写操作时序与总线读操作时序基本相 同，但也存在以下不同之处：
7
第3章 80x86微处理器
T1 CLK M/IO ① 高为读内存 低为读IO ② ⑥ 状态输出 地址 ④ ⑧ BHE输出 ② ⑦ 地址输出 数据输出 ③ ⑨ ⑤ T2 T3 TW T4
⑵ 总线周期
8086CPU与外部交换信息总是通过总线进行的 。CPU的每一个这种信息输入、输出过程所需要 的时间称为总线周期(BusCycle)，一般一个总线 周期由四个时钟周期组成。
⑶ 时钟周期
时钟脉冲的重复周期称为时钟周期 (Clock Cycle)。时钟周期是CPU的时间基准，由计 算 机的主频决定。如8086的主频为5MHz，1个时钟 周期就是200ns。
15
第3章 80x86微处理器
第3章：存储器写总线周期
T1 CLK IO/M* T2 T3 T4
T1状态——输出20位存储器地址A19 ~ A0 S6 ~ S 3 A19 ~ A16 A19/S6 ~ A16/S3 IO/M*输出低电平，表示存储器操作； ALE输出正脉冲，表示复用总线输出地址 A15 ~ A8 A15 ~ A8 T2状态——输出控制信号WR*和数据D7 ~ D0 A 7 ~ A0 输出数据 AD7 ~ AD0 T3和Tw状态——检测数据传送是否能够完成 T4状态——完成数据传送 ALE
微机原理与接口技术：08第3章 寻址方式和指令系统3.3 习题3
交通信息与控制工程系教案（理论教学用）课程名称微机原理与接口技术第 8 次第 4 周 2 学时上课教室WM1310 课程类型专业基础课授课对象自动化专业章节名称第三章寻址方式和指令系统（3.3）教学目的和要求1．掌握8086的基本指令，如逻辑运算和移位指令、串操作指令、程序控制指令等。
讲授主要内容及时间分配1.逻辑运算和移位指令；（35min）2.串操作指令；（20min）3.程序控制指令；（25min）4.处理器控制指令。
（10min）教学重点与难点重点：1．逻辑运算和移位指令的基本功能和格式；2．串操作指令的基本功能和格式；3．程序控制指令的基本功能和格式。
难点：逻辑运算和移位指令的基本功能和格式。
要求掌握知识点和分析方法1．逻辑运算和移位指令的格式、功能及应用方法；2．串操作指令的格式、功能及应用方法；3．程序控制指令的格式、功能及应用方法。
启发与提问1．逻辑移位和算术移位指令的区别？教学手段多媒体+板书作业布置思考题：1．远跳转和近跳转的区别？3.2, 3.53.9, 3.113.12, 3.14主要参考资料备注讲授内容三、逻辑运算和移位类1.逻辑运算逻辑运算指令对操作数的要求大多与MOV指令相同。
逻辑运算是按位操作的，它包括AND(与)、OR (或)、NOT(非)、XOR(异或)和TEST(测试)指令。
除“非”运算指令外，其余指令的执行都会使标志位OF=CF=0，AF位无定义，SF、ZF和PF 根据运算结果设置。
“与”运算指令格式：AND OPRD1，OPRD2操作：两操作数相“与”，结果送目标地址。
【例】要屏蔽AL中的高4位。
AND AL，00001111B【例】AND AL，AL此指令执行前后，(AL)无变化，但执行后使标志位发生了变化，即CF=0，OF=0。
“或”运算指令格式：OR OPRD1，OPRD2操作：两操作数相“或”，结果送目标地址【例】(AL)=0FH，OR AL，10000000B(AL)=8FH【例】OR AL，AL指令执行前后，(AL)不变，但执行后标志位发生了变化，即CF=0，OF=0。
微机原理2007年-第三章-指令系统第五节控制转移
③ 段间直接转移 段间直接转移
指令中给出的16位的段和 位的偏移地址送到CS和IP。 指令中给出的16位的段和16位的偏移地址送到CS和IP。 位的段和16位的偏移地址送到
④ 段间间接转移 段间间接转移
MEM中给出的 位的段和 位的偏移地址送到CS和IP。 MEM中给出的16位的段和16位的偏移地址送到CS和IP。 中给出的16位的段和16位的偏移地址送到
6
例：代码段内有一条无条件转移指令
JMP SHORT NEXT 指令本身占有两个字节 操作码占一个字节； 位位移量占有一个字节 操作码占一个字节；8位位移量占有一个字节
内存
... 源程序 ： 条件转移指令： 条件转移指令：JMP SHORT next qqq: ... ... next: MOV AL,03H
5
① 段内直接转移 转移的目标地址由指令直接给出。 段内转移,故转移后CS内容保持不变, 段内转移,故转移后CS内容保持不变,只改 变IP的值。 IP的值。
汇编语言中格式 JMP SHORT OPRD JMP NEAR PTR OPRD 位移量 转移范围 8位 -128～+127 128～ 16位 16位 -32768～+32767 32768～
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JMP DWORD PTR [SI]的机器码 11111111 11101100 DS:[SI]
4000 DS +) 1212 SI 41212 41212 41213 41214 41215
00 10 00 4A
1000 4A00
IP CS
段间间接转移操作示意图
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(2)条件转移指令 (2)条件转移指令 - JXX 条件转移指令可实现程序的条件分支。 条件转移指令根据标志位的状态来决定是 否进行分支转移。（判位转移） 格式： JXX label xx为条件名称缩写 ；xx为条件名称缩写 指令的转移范围为-128～+127字节。 指令的转移范围为-128～+127字节。
微机原理第3章-指令系统
▲按给出偏移地址方式的不同，分为以下5种： 寄存器间接寻址 寄存器相对寻址 基址加变址寄存器 相对基址加变址寄存器 MOV AL, [ BX ] MOV AL, [ BX + 10H ] MOV AL, [ BX + SI ] MOV AL, [ BX + SI + 10H ]
（1）寄存器间接寻址
寄存器寻址方式的操作数是寄存器的值，指令中直接 使用寄存器名，包括8位或16位通用寄存器和段寄存器。可 使用的16位寄存器：AX、BX、CX、DX、SI、DI、SP、 BP；其中：AX、BX、CX、DX可分成两8位使用。
例： MOV AX，CX
；（AX）
（CX）
INC CX
；（CX）
（CX）＋1
3.直接寻址（Direct Addressing）
0002
AH
AL
默认段寄存器的关系： ① 使用BX、SI、DI，默认段寄存器为DS
(BX)
PA = ( DS )×10H + (SI) (DI)
② 使用BP，默认段寄存器为SS PA = ( SS )×10H + ( BP )
使用BX、SI、DI的寄存器寻址，默认段寄存器为DS
寄存器组 AH AL BH BL CH CL DH DL SI DI BP SP AX BX CX DX DS ES SS CS IP 地 址 加 法 器
运 算 器
控制总线CB
码
器
PSW标志 寄存器
执行部件控制电路
CPU
总线
内存
例： MOV AX , [ BX + SI ]
若 ( DS ) = 4000H
( BX ) = 2000H ( SI ) = 100H 则内存操作数的物理地址为：
操作系统处理器管理
信号机制
一种模拟硬件中断的简单通信机制（软件 中断）
– 内核向进程（进程发生异常，向其通知） – 进程向进程（进程间通信，发送某个事件）
signal, kill POSIX定义的信号类型（终端，Ctrl+C，2）
– Ctrl + Z，SIGSTOP
信号的检测与处理流程
发送信号 断点
执行信号处 理程序
应用程序 继续执行
从内核 返回用 户空间
进程
进程是现代操作系统中最基本、最重要的概念 两个角度看进程概念：
– 从理论角度看，进程是对正在运行的程序活动规律的 抽象
– 从实现角度看，进程是一种数据结构
为什么引入进程？
– 刻画系统的动态性、发挥系统的并发性，提高资源利 用率（并发程序设计的工具）
– 解决共享性，正确描述程序的执行状态（标识程序的 多次运行）
– 按使用者分：
特权指令，仅供操作系统内核调用 非特权指令
处理器状态
特权指令的执行限制，使处理器必须能区分当前 运行的程序是操作系统还是普通应用程序 处理器状态：
– 管理状态（特权状态、系统状态、特态、管态），能 执行所有机器指令
– 用户状态（目标状态、用户模式、常态、目态），只 能执行非特权指令
– 程序段、数据段、共享存储区、用户栈
寄存器上下文
– 程序状态字寄存器、栈指针寄存器、控制寄存器、 通用寄存器
系统级上下文
– 进程控制块、主存管理信息（如页表）、核心栈
进程的描述
进程控制块的结构
– 每个进程都有且只有一个进程控制块
进程标识信息（外部标识+内部标识）
进程现场信息 （通用寄存器、PSW寄存器、各种指针）
PCB
操作系统 题库 判断题
第一章计算机系统概论1.操作系统类似于计算机硬件和人类用户之间的接口。
答案：T。
2.处理器的一个主要功能是与内存交换数据。
答案：T。
3.一般用户对系统程序无障碍，对应用程序有障碍。
答案：F4.数据寄存器一般是通用的，但可能局限于像浮点数运算这样的特定任务。
T5.程序状态字（PSW）通常包含条件码等状态信息。
条件码是由程序员为操作结果设置的位。
答案：F6.一个单一的指令需要的处理称为执行周期。
答案：F（称为指令周期）7.取到的指令通常被存放在指令寄存器中（IR）。
答案：T8.中断是系统模块暂停处理器正常处理过程所采用的一种机制。
答案：T9.为适应中断产生的情况，必须在指令周期中增加一个额外的读取阶段。
F10.在处理器控制控制例行的中断处理器之前，需要储存的最少信息有程序状态字和当前指令地址。
答案：F11.多中断的一个处理方法是在处理一个中断时禁止再发生中断。
答案：T12.多道程序设计允许处理器使用长时间等待的中断处理的空闲时间。
答案：T13.在两级存取优先级中，命中率定义为对较慢存储器的访问次数与对所有存储器访问次数的比值。
答案：F14.高速缓冲存储器的开发利用了局部性原理，即在处理器与主存储器之间提供一个容量小而快速的存储器。
T15.在高速缓冲存储器的设计中，块大小与高速缓冲存储器和主存储器间的数据交换单位有关。
答案：T16.可编程I/O的一个主要问题是，处理器必须等到I/O模块准备完毕，并且在等待的过程中必须反复不停的检查I/O模块的状态。
答案：T第二章操作系统概述1．操作系统是控制应用程序执行的程序，并充当应用程序和计算机硬件之间的接口。
（对）2．在多用户系统中，操作系统管理那些用作重要目的的资源。
（对）3．操作系统通常在它的专用O/S处理器上并行应用程序。
（错）4．操作系统演化的动力之一就是基本硬件技术的进步。
（对）5. 早期的计算机中没有操作系统，用户直接与硬件打交道。
（对）6 在一个批处理系统，“control is passed to a job”意味着处理器正在取指令和执行用户程序。
ASIC设计理论与实践-第3章
相对寻址方式
相对寻址方式是相对于当前的指令地址而言的寻址方
式。相对寻址是把程序计数器PC的内容加上指令中的
形式地址而形成操作数的有效地址，而程序计数器的
内容即时当前指令的地址。
ASIC设计理论与实践
第3章 中央处理器
本章主要内容安排
CPU概述
CPU指令系统
▪指令基本格式 ▪指令分类 ▪寻址方式 ▪指令周期
第1章 ASIC概述
2
本章主要内容安排
CPU的功能实现
▪ 存储器 ▪ 程序计数器 ▪ 指令寄存器 ▪ 地址多路选择器 ▪ 算术逻辑单元 ▪ 累加器 ▪ 状态控制器 ▪ CPU
第3章 中央处理器
5
CPU指令系统
指令是规定计算机执行特定操作的命令。指 令系统指的是一个CPU所能够处理的全部指令
的集合，是一个CPU的根本属性，决定了一个
CPU能够运行什么样的程序，执行什么样的指 令。指令系统反映了计算机具有的基本功能， 是计算机系统硬件、软件的主要分界面。
第3章 中央处理器
第3章 中央处理器
7
指令分类
HLT 指令
停止指令是空操作，使程序停止运行，CPU处 于暂停状态，不执行任何操作，属于程序中断 指令。HLT的操作码为000，即没有操作数。
000
地址码
第3章 中央处理器
8
指令分类
SKZ 指令
SKZ指令是先判断ALU中的结果是否为0，如果 是0则跳过下一条语句继续执行，如果是1则执 行下一条语句。SKZ属于转移指令中的条件转 移指令，只有满足ALU当前结果为0的条件才能 转移，SKZ操作码为001。
101
地址码
第3章 中央处理器
13
指令分类
微机原理习题集答案
第1章 概述1．电子计算机主要由．电子计算机主要由 运算器运算器 、 控制器控制器 、 存储器存储器 、 输入设备输入设备 和 输出设备输出设备 等五部分组成。
等五部分组成。
等五部分组成。
2． 运算器运算器 和 控制器控制器 集成在一块芯片上，被称作CPU CPU。
3．总线按其功能可分．总线按其功能可分 数据总线数据总线 、 地址总线地址总线 和 控制总线控制总线 三种不同类型的总线。
三种不同类型的总线。
4．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为．计算机系统与外部设备之间相互连接的总线称为 系统总线（或通信总线）系统总线（或通信总线） ；用于连接微型机系统内各插件板的总线称为系统内总线（板级总线） ； CPU 内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为 内部总线内部总线 。
5．迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是迄今为止电子计算机所共同遵循的工作原理是 程序存储程序存储 和 程序控制程序控制 的工作原理。
的工作原理。
这种原理又称这种原理又称为 冯·诺依曼型冯·诺依曼型 原理。
原理。
第3章 微处理器及其结构1．8086/8088 CPU 执行指令中所需操作数地址由执行指令中所需操作数地址由 EU EU EU 计算出计算出计算出 16 16 16 位偏移量部分送位偏移量部分送位偏移量部分送 BIU BIU BIU ，由，由，由 BIU BIU BIU 最后最后形成一个形成一个 20 20 20 位的内存单元物理地址。
位的内存单元物理地址。
2．8086/8088 CPU CPU在总线周期的在总线周期的在总线周期的T1 T1 T1 时刻，用时刻，用时刻，用A19/S6A19/S6A19/S6～～A16/S3 A16/S3 输出输出输出 20 20 20 位地址信息的最高位地址信息的最高位地址信息的最高 4 4 4 位，而在位，而在其他时钟周期，则输出其他时钟周期，则输出 状态状态 信息。
西门子S7-300 PLC基础与应用 第3版第3章 基本指令
输入位 输入字节 输入字 输入双字
在扫描循环期间，逻辑运算的结果存入输 出过程映像寄存器。在循环扫描结束 前，操作系统从输出过程映像寄存器 读出最终结果，并将其传送到数字量 输出模块，直接控制PLC外部的指示 灯、接触器、执行器等控制对象。
输出位 输出字节 输出字 输出双字
位存储器与PLC外部对象没有任何关系， 其功能类似于继电器控制电路中的中 间继电器，主要用来存储程序运算过 程中的临时结果，可为编程提供无数 量限制的触点，可以被驱动但不能直 接驱动任何负载。
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西门子S7-300 PLC 基础与应用
第3章 基本逻辑指令的应用
指令的基本知识
1.指令的组成
指令是程序的最小独立单位，用户程序是由若干条 顺序排列的指令构成。指令一般由操作码和操作数组成， 其中的操作码代表指令所要完成的具体操作（功能）， 操作数则是该指令操作或运算的对象。
例如，对于STL指令“A I0.0”，其中“A”是操作码， 表示该指令的功能是逻辑“与”操作；“I0.0”是操作 数，也就是数字量输入模块的第0字节的第0位；该指 令的功能就是对I0.0进行“与”操作。
存储位 存储字节 存储字 存储双字
寻址范围 0.0～65535.7
0～65535 0～65534 0～65532 0.0～65535.7 0～65535 0～65534 0～65532 0.0～255.7 0～255 0～254 0～252
标识符 I IB
IW ID Q QB QW QD M MB MW MD
S5T#0H_0M_10MS~ S5T#2H_46M_30S_0MS
示例 True L B#16#20 L 2#0000_0011_1000_0000 L W#16#0380 L C#896 L B#(10,10) L DW#16#0123_ABCD L B#(1,23,45,67) 'A'、'0'、',' L -23
计算机组装维修与维护第3章ppt课件
3.1.1CPU的技术指标
3.1.1.1 CPU的基本构成和性能
中央处理器CPU ( Central Processing Unit)是 一块超大规模集成电路芯片，它的内部是由几十万个 （Intel 80386）到几千万个（Intel Pentium 4）晶 体管元件组成的十分复杂的电路，其中包括运算器、 寄存器、控制器和总线（数据、控制、地址总线）等。 它通过执行指令来进行运算和控制系统，它是整个微 机系统的核心。以Pentium Ⅱ为例，CPU的内部构成如 图3-1所示。
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3．主频率
CPU的主频是指CPU的工作时钟频率，单位是MHz， 目前已晋升为GHz（1GHz=1000MHz），它是CPU速度的 重要指标，通常标注在CPU表面的型号中。为了将高主 频的CPU与较低时钟频率的主板相匹配，CPU主频采用 了较低的输入时钟频率和在内部倍频到主时钟频率的 方法。CPU输入时钟称为外频，常取为主板系统总线的 频率。
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3.1.2．CPU的封装形式和插座
3.1.2.1 集成电路的封装
CPU和外围芯片都是集成电路（Integrate Circuit，IC）器件。由于在有限面积的芯片里集成的 晶体管数由几千个跃升到几千万个，集成度越来越高， 半导体芯片由小规模集成电路（SSIC）、中规模集成 电路（MSIC）、大规模集成电路（LSIC）、超大规模 集成电路（VLSIC）到特大规模集成电路（ULSIC）。 由于电路越来越复杂，集成电路与外部连接的引脚从 几十条增加到几百条，这就使得芯片封装形式也不断 变化。
第3章 中央处理器
本章较详细地介绍了PC兼容机使用的Intel、AMD 和Cyrix系列的32位微处理器（CPU）的性能和特点。
微机原理与接口第3章2—8086微处理器总线周期及引脚资料
3.2.3 8086微处理器的总线时序 1. 总线时序
⑴ 指令周期
每条指令的执行由取指令、译码和执行 等操作组成，执行一条指令所需要的时间 称为指令周期(Instruction Cycle)，不同 指令的指令周期是不等长的，一个指令周 期由一个或若干个总线周期组成。
1
第3章 80x86微处理器
– 4个时钟周期编号为T1、T2、T3和T4 – 总线周期中的时钟周期也被称作“T状态” – 时钟周期的时间长度就是时钟频率的倒数
• 当需要延长总线周期时插入等待状态Tw • CPU进行内部操作，没有对外操作时，其引脚就处
于空闲状态Ti
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第3章 80x86微处理器
第3章：3.2 8088的总线时序（续3）
(c)
3
第3章 80x86微处理器
⑴ 总线读操作时序
当8086 CPU 进行存储器或I/O端口读操作 时，总线进入读周期。基本的读周期由4个时 钟周期组成:T1、T2、T3和T4。CPU在T3到T4之间 从总线上接收数据。当所选中的存储器和外设 的存取速度较慢时，则在T3和T4之间将插入1个 或几个等待周期TW。图3.3是8086最小方式下的 总线读操作时序图。下面对图中表示的读操作 时序进行说明。
⑵ 总线周期
8086CPU与外部交换信息总是通过总线进行的 。CPU的每一个这种信息输入、输出过程所需要 的时间称为总线周期(BusCycle)，一般一个总线 周期由四个时钟周期组成。
⑶ 时钟周期
时钟脉冲的重复周期称为时钟周期 (Clock Cycle)。时钟周期是CPU的时间基准，由计算机 的主频决定。如8086的主频为5MHz，1个时钟周 期就是200ns。
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操作系统 第三章,第四章,第九章课后习题整理
第3章进程描述和控制复习题：什么是指令跟踪？答：指令跟踪是指为该进程而执行的指令序列。
通常那些事件会导致创建一个进程？答：新的批处理作业；交互登录；操作系统因为提供一项服务而创建；由现有的进程派生。
（详情请参考表3.1）对于图3.6中的进程模型，请简单定义每个状态。
答：运行态：该进程正在执行。
就绪态：进程做好了准备，只要有机会就开始执行。
阻塞态：进程在某些事件发生前不能执行，如I/O操作完成。
新建态：刚刚创建的进程，操作系统还没有把它加入到可执行进程组中。
退出态：操作系统从可执行进程组中释放出的进程，或者是因为它自身停止了，或者是因为某种原因被取消。
抢占一个进程是什么意思？答：处理器为了执行另外的进程而终止当前正在执行的进程，这就叫进程抢占。
什么是交换，其目的是什么？答：交换是指把主存中某个进程的一部分或者全部内容转移到磁盘。
当主存中没有处于就绪态的进程时，操作系统就把一个阻塞的进程换出到磁盘中的挂起队列，从而使另一个进程可以进入主存执行。
为什么图3.9（b）中有两个阻塞态？答：有两个独立的概念：进程是否在等待一个事件（阻塞与否）以及进程是否已经被换出主存（挂起与否）。
为适应这种2*2的组合，需要两个阻塞态和两个挂起态。
列出挂起态进程的4个特点。
答：1.进程不能立即执行。
2.进程可能是或不是正在等待一个事件。
如果是，阻塞条件不依赖于挂起条件，阻塞事件的发生不会使进程立即被执行。
3.为了阻止进程执行，可以通过代理把这个进程置于挂起态，代理可以是进程自己，也可以是父进程或操作系统。
4.除非代理显式地命令系统进行状态转换，否则进程无法从这个状态中转移。
对于哪类实体，操作系统为了管理它而维护其信息表？答：内存、I/O、文件和进程。
列出进程控制块中的三类信息。
答：进程标识，处理器状态信息，进程控制信息。
为什么需要两种模式（用户模式和内核模式）？答：用户模式下可以执行的指令和访问的内存区域都受到限制。
这是为了防止操作系统受到破坏或者修改。
微型计算机原理(第三章课后答案)
微型计算机原理(第三章课后答案).第三章80X86微处理器1．简述8086／8088CPU中BIU和EU的作用，并说明其并行工作过程。
答：(1)BIU的作用：计算20位的物理地址，并负责完成CPU与存储器或I/O端口之间的数据传送。
(2)EU的作用：执行指令，并为BIU提供所需的有效地址。
(3)并行工作过程：当EU从指令队列中取出指令执行时，BIU将从内存中取出指令补充到指令队列中。
这样就实现了取指和执行指令的并行工作。
2．8086／8088CPU内部有哪些寄存器?其主要作用是什么?答：8086／8088CPU内部共有14个寄存器，可分为4类：数据寄存器4个，地址寄存器4个，段寄存器4个和控制寄存器2个。
其主要作用是： (1) 数据寄存器：一般用来存放数据，但它们各自都有自己的特定用途。
AX(Accumulator)称为累加器。
用该寄存器存放运算结果可使指令简化，提高指令的执行速度。
此外，所有的I／O指令都使用该寄存器与外设端口交换信息。
BX(Base)称为基址寄存器。
用来存放操作数在内存中数据段内的偏移地址CX(Counter)称为计数器。
在设计循环程序时使用该寄存器存放循环次数，可使程序指令简化有利于提高程序的运行速度。
DX(Data)称为数据寄存器。
在寄存器间接寻址的I／O指令中存放I／O端口地址；在做双字长乘除法运算时，DX与AX一起存放一个双字长操作数，其中DX存放高16位数。
(2)地址寄存器：一般用来存放段内的偏移地址。
SP(Stack Pointer)称为堆栈指针寄存器。
在使用堆栈操作指令(PUSH或POP)对堆栈进行操作时每执行一次进栈或出栈操作，系统会自动将SP的内容减2或加2，以使其始终指向栈顶。
BP(Base Pointer)称为基址寄存器。
作为通用寄存器，它可以用来存放数据，但更经常更重要的用途是存放操作数在堆栈段内的偏移地址。
SI(Source Inde某)称为源变址寄存器。
微型计算机原理与应用第3章微机系统中的微处理器
n位，
则可有2n个地址(0～2n-1)。对于单地址空间的微处理器， 若
地址总线的数目为n字节。
第3章 微机系统中的微处理器
第3章 微机系统中的微处理器
对于存储器和I/O地址空间独立的微处理器来说，地址总线 的条数决定了存储器地址空间的容量，而地址总线中用于I/O 端口编址的条数决定I/O地址空间的容量。通常 8 位微处理器 (如 8080 CPU和Z80 CPU)的地址总线为 16条，这就意味着存 储器最大容量为216(65536)字节，地址总线的低 8 位用来对 I/+O端口编址，所以I/O地址空间容量为28(256)字节。16 位微 处理器，如 8086 CPU地址总线 20 条，存储器的最大容量为：
第3章 微机系统中的微处理器
工作寄存器：暂存用于寻址和计算过程的信息。工作寄存 器分为两组：数据寄存器组和地址寄存器组。但有的寄存器兼 有双重用途。数据寄存器用来暂存操作数和中间运算结果。由 于通过外部总线的传送操作是限制计算速度的主要因素，存取 寄存器要比访问存储器快得多，所以如要对一组数据执行几种 操作时，最好将数据存入数据寄存器，进行必要的计算，然后 将结果送回存储器。一般情况下，CPU所含的数据寄存器越多， 计算速度越快。地址寄存器组用于操作数的寻址。寻址方式通 常有：指令所处理的数据是指令的一部分，操作数的地址是指 令的一部分，操作数在寄存器中，操作数的地址在寄存器中， 或者操作数的地址可以是指令的一部分与一个或两个寄存器内 容之和。 这些寻址方式中，有几种寻址方式都是把操作数的地 址的全部或部分存放在地址寄存器中，这就增加了寻址方式的 灵活性，也为处理数组元素提供了方便。这些问题将在本章 3.6 节和第 4 章进一步说明。
某些微处理器用单地址空间。 某些微处理器用单地址空 间(即对存储单元和I/O端口统一编址)来对存储器单元和I/O端 口进行存取，读写控制信号用来区分CPU是进行读(输入)操作 或写(输出)操作。这种方式下， 对存储单元和I/O端口的存取 指令是一样的。而大多数微处理器则是有两个独立的地址空 间， 即存储器地址空间和I/O地址空间。此时，某存储单元和 I/O端口可能对应于同一地址。在这种情况下，则必须利用地 址总线和控制总线中的某些控制线一起共同确定CPU访问存 储器地址空间和I/O地址空间中的哪个地址空间。例如用存储 器读写信号和I/O读写信号分别控制对同一地址的存储器单元 和I/O端口进行存取操作。显然，该方式下对存储器读写指令 和对I/O端口输入输出指令是不同的。
计算机组装与维护第三章测试题
计算机组装与维护第三章测试题计算机组装与维护第三章测试题一、填空题1 、CPU 的主频= 外频×倍频系数。
2 、CPU和主板连接接口主要有两类：一类是卡式接口，称为Slot，另一类是针脚式接口，称为Socket。
3、CPU采用的扩展指令集有Intel公司的MMX、SSE、SSE2和AMD公司的3Dnow!等几种。
4、按照CPU处理信息的字长，可以把它分为4、8、16、32以及64微处理器。
5、3Dnow!指令集是AMD公司提出的，并被广泛应用于AMD 处理器上。
6、CPU是Central_Processing_Unit（中央处理器）的缩写，它是计算机中最重要的部件，主要由运算器和控制器组成，主要用来进行分析、判断、运算并控制计算机各个部件协调工作。
7、缓存也称高速缓冲存储器，英文名称为Cache。
一般我们将高速缓存分为两类：一级缓存L1 cache和二级缓存L2 cache。
8、CPU的内核工作电压越低，说明CPU的制造工艺越小，这样CPU电功率就越低。
9、CPU的外频是75MHz，倍频是8，那么CPU的工作频率是600MHz。
10、FSB频率直接影响CPU与内存之间的数据交换速度。
11、Pentium 1.4GMHz标识中的1.4G表示主频（时钟频率）。
12、K6-2系列的CPU是AMD公司生产的。
13、Cache（高速缓存）主要用来存储最近使用的数据。
14、安装CPU是涂抹硅脂的目的是为了更好的对CPU进行散热。
15、Intel公司在1996年底推出Pentium MMX，其中文MMX 表示为多媒体扩展指令。
16、ZIF是指零插拔力插座，CPU安装时不必用力给CPU施压即可轻松装牢。
17、Socket CPU安装时，将CPU 引脚有缺针的位置对准插座上缺角。
18、Socket接口的CPU有数百个针脚，因针脚数目不同而称为Socket370、Socket423、Socket462、Socket478等。
计算机组成原理第3章-计算机指令和控制器-指令部分刘
A2 A2
A2
9
A3 A3
A3
15条二地址指令
3.1.2 指令的格式
3、扩展操作码技术—— 以指令字长16位为例
OP
A1
A2
A3
12位操作码
1111 1111
：
1111
1111 1111
1111
0000
A3
0001
A3
15条一地址指令
1110
A3
16位操作码 1111
1111
1111
1111
17
3.1.2 指令的格式
3、指令字长度（P119） 指令字长=操作码的位数+(操作数地址个数)*(操作数地 址码位数) 单字长指令——指令字长度等于机器字长度的指令 半字长指令、双字长指令、三/四字长指令、可变字长 等
4、简单指令系统的具体指令格式 ① pentium机指令 ② 嵌入式系统ARM机指令 ③ 模型指令（P121例1、例2）
已被淘汰
400
788
35
基址/变址寻址
指定一个寄存器R,其存放基址/变址,R被称为基址/变址 寄存器。
EA=（R）
MOV AX, [SI]
SI,DI 都称为变址寄存器
Mov AX，[BX]
BX是基址寄存器 内存
OP X
R
300 400
R 300
400
788
36
相对寻址
相对寻址是基址寻址的一 种变通，由程序计数器 PC提供基准地址，即
存储器地址名称：物理地址←→逻辑地址 物理地址——内存中实际地址 逻辑地址——在指令中表现形式 逻辑地址＝段地址：偏移地址(8086CPU)
有效地址 EA＝(R)+A
第3章 运算器与控制器
第3 章
逻辑表达式
运算器与控制器
真值表
H i X i Y i X i Yi X i Yi
实现电路如下：
Xi
0
Yi
0
Hi
0
0 1 1
1 0 1
Xi
1 1 0
=1 Hi
Xi
1 1
& ≥1 Hi 或
Yi
Yi
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第3 章
运算器与控制器
2．全加器 考虑低位进位时，两个二进制位相加为全加，即Xi、 Yi和进位Ci-1相加。实现全加的电路为全加器。 真值表 由真值表有下列逻辑表达式：
（1）两个符号相同的补码相加，结果符号相反，或异号相 减结果符号与减数相同，则溢出。 （2）最高数值位向符号位进位与符号位产生的进位不同 则溢出 OVR=Cn-1Cn
（3）采用双符号位（变形补码），当两个符号位的值不同 时，即结果为01或10时则发生溢出。
2．还应有多个寄存器及移位功能。 3．需设置标志寄存器，并给出相应的读写电路。
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第3 章
运算器与控制器
总结上述补码加减的运算过程可得补码加减 运算的规则如下： ·参加运算的操作数用补码表示； ·符号位一起参加运算； ·若加则直接相加，若减则减数变补后相加； ·结果以补码表示。
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第3章 运算器与控制器 3.3 定点乘法运算的实现
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第3 章
串行加法器的逻辑图
运算器与控制器
Fi Ci+1
∑ A
CO
CI Bi Ci C1 1D
第三章 计算机软件考点
第 3 章计算机软件★考核知识要点、重点、难点精解◆考点l ：计算机软件一个完整的计算机系统有两个基本组成部分，即计算机硬件和计算机软件。
计算机硬件是组成计算机的各种物理设备的总称；而计算机软件指的是能指示（指挥）计算机完成特定任务的、以电子格式存储的程序、数据和相关的文档。
1 ．程序程序是指示计算机如何去解决问题或完成任务的一组详细的、逐步执行的语句（或指令）, 程序的每一步都是用计算机所能理解和处理的语言编写的。
注意程序是软件的主体，单独的数据和文档一般不认为是软件．2 ．数据数据是程序所处理的对象及处理过程中使用的参数。
3 ．文档文档则是程序开发、维护和使用所涉及的资料（如设计报告、维护手册和使用指南等）, 软件（特别是大型软件）必须有完整、规范的文档作为支持。
★考点 2 * ：软件的分类计算机软件系统分为系统软件和应用软件两大类。
1 ．系统软件系统软件是开发和运行应用软件的平台，是为高效使用和管理计算机而提供的软件。
它主要包括有：操作系统、语言处理系统、数据库管理系统、网络通信管理程序、各类服务性程序等。
系统软件的核心是操作系统。
( 1 ) 操作系统操作系统用于控制和管理计算机所有的软件、硬件资源，合理组织计算机的工作流程，是用户与计算机之间的接口。
操作系统有 5 大管理功能，分别是：处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。
在硬件设备齐全的基础上，计算机只有安装了操作系统后，才能运行和使用其他软件。
目前，微型计算机最常用的操作系统有DOS 、Windows 、UNIX 、Linux等。
( 2 )语言处理系统语言处理系统是人与计算机交换信息的工具。
其作用是将源程序转换成计算机能够识别的目标程序，从而让计算机能够解决实际问题。
编写源程序所采用的语言称为程序设计语言，目前最常用的程序设计语言有汇编语言、BASIC 、 C 、FORTRAN 、Pascal 等。
注意汇编语言源程序的转换需要汇编程序，高级语言源程序的转换需要编译程序，Basic语言源程序的转换需要解释程序。
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6
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2
1. 标志处理指令 .
指令格式 CLC STC CLM CLD STD CLI STI 执行操作 CF=0 CF=1 CF ← CF DF=0 DF=1 IF=0 IF=1
3
2.其他处理机控制指令 .
1), 暂停指令 格式 : HLT
执行 : 使CPU处于暂停状态 处于暂停状态 用于等待外部中断,中断处理结束后, 用于等待外部中断,中断处理结束后, 继续执行HLT后的下一条指令 后的下一条指令 继续执行
4
2), 空操作指令NOP 空操作指令NOP
格式 : NOP 指令不执行任何操作, 指令不执行任何操作, 但占有3个时钟周期. 但占有 个时钟周期. 个时钟周期
机器码占1B, 在调试程序时,修改程序用. 在调试程序时,修改程序用. 做短暂延时
5
3), 处理器等待
格式: 格式:WAIT 执行: 处理器等待, 处于空操作, 执行: 处理器等待,CPU处于空操作 等待外中断发 处于空操作 中断结束后, 生,中断结束后,可继续执行下面程序
§ 3.4.6 处理器控制指令 3.4.6
包括两 包括两种: 标志处理指பைடு நூலகம் 其他处理机控制指令
1
(一)标志处理指令 1,CLC (Clear carry flag ) , 清CF标志 标志 2,STC(Set carry flag ) , ( 置CF标志 标志 3,CMC(Complement carry flag ) 对CF求反 , ( 求反 4,CLD(Clear direction flag ) , ( 清DF标志 标志 5,STD(Set direction flag ) , ( 置DF标志 标志 6,CLI(Clear interrupt flag ) , ( 清IF标志 标志 7, STI (Set interrupt enable flag ) 置IF标志 , 标志 (二)其他处理机控制指令 1,NOP , 空操作 2, HLT CPU暂停状态 , 暂停状态 3, WAIT CPU等待状态 , 等待状态 TEST 4, ESC 交权 , 5, LOCK 总线锁定 ,