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计算机原理课后练习题

第1章计算机系统概述

【1-1】简答题

（1）计算机字长（Word）指的是什么？

（2）处理器的“取指－译码－执行周期”是指什么？

（3）总线信号分成哪3组信号？

（4）外部设备为什么又称为I/O设备？

（5）Windows的控制台窗口与模拟DOS窗口有什么不同？

[答案]

（1）处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。

（2）指令的处理过程。

处理器的“取指—译码—执行周期”是指处理器从主存储器

读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），然后执行指令所规定的操作

（简称执行）的过程。

（3）总线信号分成3组，分别是数据总线、地址总线和控制总线。

（4）因为外设以输入（Input）和输出（Output）形式与主机交换数据。

（5）Windows的控制台窗口是基于32/64位Windows操作系统，模拟DOS窗口是基于16位DOS操作系统。

【1-2】判断题

（1）处理器是计算机的控制中心，内部只包括5大功能部件的控制器。

（2）处理器并不直接连接外设，而是通过I/O接口电路与外设连接。

（3）处理器进行读操作，就是把数据从处理器内部读出传送给主存或外设。

【读操作是数据由模块到主模块的数据传送，写操作是数据由主模块到从模块的数据传送。

】

（4）软件与硬件的等价性原理说明软硬件在功能、性能和成本等方面是等价的。

【软件和硬件的等价性原理是什么？

特点？

答：

理论上，任何一个由软件所完成的操作也可以直接由硬件来实现，任何一条由硬件所执行的指令也能用软件来完成。

特点：

软件易于实现各种逻辑和运算功能，但是往往速度较慢；硬件则可以高速实现逻辑和运算功能，但是难以实现复杂功能或计算。

】

（5）支持USB2.0版本的USB设备一定能够以高速（480Mb/s）传输数据。

【USB2.0最高理论带宽是480Mb/s，USB3.0最高理论带宽是5Gb/s.】

[答案]

（1）错

（2）对

（3）错

（4）错

（5）错

【1-3】填空题

（1）CPU是英文___________的缩写，中文译为___________，微型机采用___________芯片构成CPU。

（2）二进制16位共有___________个编码组合，如果一位对应处理器一个地址信号，

16位地址信号共能寻址___________容量主存空间。

（3）某个处理器具有16个地址总线，通常可以用A__________表达最低位地址信号，

用A15表达最高地址信号。

【对应存储器那个图】

（4）英文缩写ISA常表示PC机工业标准结构（IndustryStandardArchitecture）

总线，也表示指令集结构，后者的英文原文是___________。

（5）在计算机层次结构中，___________层起着承上启下的软硬件界面作用。

－2－

[答案]

（1）CentralProcessingUnit，中央处理单元，（微）处理器

（2）2^16，64KB【1024B=2^10=1KB，64=2^6】

（3）A0（4）InstructionSetArchitecture

（5）传统机器语言层（指令集结构层）

【1-4】什么是摩尔定律？

它能永久成立吗？

[答案]

每18个月，集成电路的性能将提高一倍，而其价格将降低一半。

（1965年，Intel

公司的创始人之一摩尔预言：

集成电路上的晶体管密度每年将翻倍。

现在这个预言通常表

达为：

每隔18个月硅片密度（晶体管容量）将翻倍；也常被表达为：

每18个月，集成电

路的性能将提高一倍，而其价格将降低一半。

）

不能。

由于电子器件的物理极限在悄然逼近，摩尔定律不会永远持续。

【1-6】冯·诺伊曼计算机的基本设计思想是什么？

[答案]

采用二进制形式表示数据和指令。

指令由操作码和地址码组成。

将程序和数据存放在存储器中，计算机在工作时从存储器取出指令加以执行，自动完

成计算任务。

这就是“存储程序”和“程序控制”（简称存储程序控制）的概念。

指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移

指令实现。

计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成，并规定

了5部分的基本功能。

【1-8】计算机系统通常划分为哪几个层次？

普通计算机用户和软件开发人员对计算

机系统的认识一样吗？

[答案]

最上层是用户层。

第5层是高级语言层。

第4层是汇编语言层。

第3层是操作系统层。

第2层是机器语言层。

第1层是控制层。

第0层是数字电路层。

普通计算机用户和软件人员对计算机系统的认识并不一样。

普通计算机用户看到的计

算机，也就是我们最熟悉的计算机，属于用户层，而软件人员看到的属于高级语言层或是

汇编语言层

【1-10】EISA总线的时钟频率是8MHz，每2个时钟可以传送一个32位数据，计算其

总线带宽。

[答案]

（32×8）÷（2×8）＝16MBps

第2章数据表示

【2-1】简答题

（1）使用二进制8位表达无符号整数，257有对应的编码吗？

（2）字符“F”的ASCII码和数值70的整数编码在计算机内部是否一样？

（3）大小写字母转换使用了什么规律？

（4）一个数字开头的文件名、一个字母开头的文件名，如果按照从小到大排列，哪

个文件会排在前面？

（5）为什么浮点数据编码有舍入问题，而整数编码却没有？

[答案]

（1）没有。

因为使用二进制8位表达无符号整数，最大是255。

（2）字符“F”的ASCII码和数值70的整数编码都是0x46，所以没有区别。

（3）大小写字母转换利用它们的ASCII码相差20H。

（4）数字开头的文件。

（5）浮点数据编码无法表达任意精度的数据，所以需要舍入。

但整数编码表达的数

据都是精确的数据。

【2-2】判断题

（1）对一个正整数，它的原码、反码和补码都一样，也都与无符号数的编码一样。

（2）常用的BCD码为8421BCD码，其中的8表示D3位的权重。

（3）无符号数在前面加零扩展，数值不变；有符号数前面进行符号扩展，位数加长

一位、数值增加一倍。

（4）在文字编辑软件中，按下键盘上的空格键往往显示空白，所以ASCII的空格编

码不是字符编码。

（5）IEEE754规定的浮点数据格式的阶码与标准偏移码一样。

[答案]

（1）对

（2）对

（3）错

（4）错

（5）错

【2-3】填空题

（1）计算机中有一个“01100001”编码。

如果把它认为是无符号数，它是十进制数

___________；如果认为它是BCD码，则表示真值_____________；又如果它是某个ASCII

码，则代表字符__________。

（2）C语言用“\n”表示让光标回到下一行首位，在DOS、Windows中需要输出两个

控制字符：

一个是回车，其ASCII码是_____________，它将光标移动到当前所在行的首

位；另一个是换行，其ASCII码是_____________，它将光标移到下一行。

（3）8个二进制位具有_________个不同的编码。

如果某种编码用00H表示真值-2，

01H表示-1，02H表示0，03H表示1，……依次顺序编码表示，则FFH表示真值_____________。

（4）有一个32位整数编码，在IA-32处理器的主存中占用______个字节空间，起始

于405000H地址，则最高字节存放的地址是_____________。

－6－

（5）单精度浮点数据格式共有__________位，其中符号位占一位，阶码部分占

__________位，尾数部分有__________位。

[答案]

（1）97，61，小写字母a

（2）0xd（0DH，13），0xa（0AH，10）

（3）256，253

（4）4，405003H

（5）32，8，23

【2-4】下列十六进制数表示无符号整数，请转换为十进制形式的真值：

（1）FFH

（2）0H（3）5EH（4）EFH

[答案]

（1）255

（2）0

（3）94

（4）239

【2-5】将下列十进制数真值转换为压缩BCD码：

（1）12

（2）24（3）68（4）99

[答案]

（1）12H

（2）24H

（3）68H

（4）99H

【2-6】将下列压缩BCD码转换为十进制数：

（1）10010001

（2）10001001（3）00110110（4）10010000

[答案]

（1）91

（2）89

（3）36

（4）90

【2-7】将下列十进制数用8位二进制补码表示：

（1）0

（2）127（3）－127（4）－57

[答案]

（1）00000000

（2）01111111

（3）10000001（负数补码取反加一）

（4）110001110011100111000110+1=11000111

【2-8】进行十六进制数据的加减运算，并说明是否有进位或借位：

（1）1234H＋7802H

（2）F034H＋5AB0H

（3）C051H－1234H

（4）9876H－ABCDH

[答案]

（1）1234H＋7802H＝8A36H，无进位

（2）F034H＋5AB0H＝4AF4H，有进位

（3）C051H－1234H＝BE1DH，无借位（C051大于1234，所以不需要借位）

（4）9876H－ABCDH＝ECA9H，有借位

【2-9】假设某C语言程序有一个字符串变量声明如下：

char*string="ABCabc890!

";

请按照顺序逐个字节写出其机器码。

[答案]

0x410x420x430x610x620x630x380x390x300x210x00

第3章数字逻辑基础

【3-1】简答题

（1）逻辑代数有哪3种基本逻辑关系，英文分别是什么？

（2）三态门有什么作用？

（3）什么是译码和译码器？

（4）具有反馈回路的逻辑电路属于组合逻辑电路还是时序逻辑电路？

（5）复位和置位是什么意思？

[答案]

（1）逻辑与AND、逻辑或OR、逻辑非NOT。

（2）控制器件与线路逻辑断路，便于构成共用的总线。

（3）译码是将给定代码翻译为输出信号的过程，译码器是实现译码的器件。

（4）时序逻辑电路。

（5）复位是设置状态为逻辑0，置位设置状态为逻辑1。

【3-2】判断题

（1）逻辑变量只有两个值、常用0和1表示，所以它具有大小之分。

（2）逻辑运算没有进位或溢出问题。

（3）一个数据采用偶校验，其校验位是1；如果改为奇校验，则校验位一定是0。

（4）组合逻辑电路组合有触发器电路。

（5）采用边沿触发方式的触发器只在时钟跳转时发生翻转。

[答案]

（1）错

（2）对

（3）对

（4）对

（5）对

【3-3】填空题

（1）对于逻辑0和逻辑1分别进行逻辑与、或、异或，结果分别是___、___和____。

（2）三态门除具有正常工作的___和___输出状态外，还可能处于称为___的禁止输出

状态。

（3）3位输入的二进制译码器，可以有____个输出信号。

（4）时序逻辑电路根据状态变换是否受时钟脉冲控制，可以分成____和____时序电

路两种类型。

（5）每个触发器有____种稳定状态，可以保存____位二进制数据。

[答案]

（1）0，1，1

（2）高电平，低电平，高阻

（3）8

（4）同步，异步

（5）2，1

A、B因为分两边计算，所以分别分两条线；之后再“与”计算；再之后，再进行“或”计算

公式有问题，同或应该是F=非A*非B+A*B

上式为直接化简，与下方式子不一样。

第4章处理器

【4-1】简答题

（1）定点整数运算器和浮点运算器哪个更复杂？

（2）控制器采用硬布线设计的主要优势是什么？

（3）ALU是什么？

（4）IA-32处理器的指令寄存器EIP对应程序计数器PC的作用。

当顺序执行指令时，

EIP自动加1，还是自动加一条指令的字节个数？

（5）物理地址唯一的存储单元为什么可以用多个逻辑地址表示？

[答案]

（1）浮点运算器更复杂。

（2）控制速度快。

（3）ALU是算术逻辑运算单元，负责处理器所能进行的各种运算，主要是算术运算和

逻辑运算。

（4）指令的字节个数。

（5）因为一个存储单元可能存在于多个段中，从而形成多个逻辑地址。

【4-2】判断题

（1）用微程序方法设计控制器具有灵活的优势，所以它已经完全取代硬布线控制。

（2）基本的ALU有加法器和减法器电路组成。

（3）程序计数器PC或指令指针EIP寄存器属于通用寄存器。

（4）EAX也被称为累加器，因为它使用最频繁。

（5）既然编程使用逻辑地址，所以地址总线也输出逻辑地址以便访问主存。

[答案]

（1）错

（2）错

（3）错

（4）对

（5）错

【4-3】填空题

（1）IA-32处理器有8个32位通用寄存器，其中EAX，__________，__________和

EDX，可以分成16位和8位操作；还有另外4个是__________，__________，__________，

和__________。

（2）寄存器EDX是__________位的，其中低16位的名称是__________，还可以分成

两个8位的寄存器，其中D8～D15部分可以用名称__________表示。

（3）编写应用程序通常涉及3个基本段，它们是_________、_________和_________。

（4）逻辑地址由__________和__________两部分组成。

代码段中下一条要执行的指

令由CS和__________寄存器指示，后者在实地址模型中起作用的仅有_________寄存器部

分。

（5）在实地址工作方式下，逻辑地址“7380H∶400H”表示的物理地址是__________，

并且该段起始于__________物理地址。

[答案]－23－

（1）EBX，ECX，ESI，EDI，EBP，ESP

（2）32，DX，DH

（3）代码段，数据段，堆栈段

（4）段地址，偏移地址，EIP，IP

（5）73C00H，73800H

【4-6】什么是8086中的逻辑地址和物理地址？

逻辑地址如何转换成物理地址？

请将

如下逻辑地址用物理地址表达（均为十六进制形式）：

①FFFF∶0②40∶17③2000∶4500④B821∶4567

[答案]

物理地址：

在处理器地址总线上输出的地址称为物理地址。

每个存储单元有一个唯一的物理地址。

逻辑地址：

在处理器内部、程序员编程时采用逻辑地址，采用“段地址：

偏移地址“形式。

某个存储单元可以有多个逻辑地址，即处于不同起点的逻辑段中，但其物理地址是唯一的。

逻辑地址转换成物理地址：

逻辑地址由处理器在输出之前转换为物理地址。

将逻辑地址中的段地址左移二进制4位（对应16进制是一位，即乘以16），加上偏移地址就得到20位物理地址。

①FFFFH:

0＝FFFF0H

②40H:

17H＝00417H

③2000H:

4500H＝24500H

④B821H:

4567H＝BC777H

第5章指令系统

【5-1】简答题

（1）什么是Load-Store指令集结构？

（2）MASM进行汇编时生成的列表文件主要包括哪些内容？

（3）汇编语言为什么规定十六进制数若以A～F开头，需要在前面加个0？

（4）数值500，在MASM中能够作为字节变量（BYTE）的初值吗？

（5）为什么将查找操作数的方法称为数据寻“址”方式？

（6）为什么变量VAR在指令“MOVEAX,VAR”中表达直接寻址？

（7）堆栈的存取原则是什么？

（8）如何修改“MOVESI,WORDPTR250”语句使其正确？

（9）都是获取偏移地址，为什么指令“LEAEBX,[ESI]”正确，而指令“MOVEBX,

OFFSET[ESI]”就错误？

（10）乘法指令“MULESI”的乘积在哪里？

[答案]

（1）处理器内部设置较多的通用寄存器，使多数操作（算术逻辑运算）都在寄存器

与寄存器之间，只有“取数Load”和“存数Store”指令访问存储器。

或者说，访问存储

器只能通过Load和Store指令实现。

（2）主要包括源程序和机器代码，以及标识符的说明。

（3）以便与标识符区别，因为标识符要求以字母（或特殊符号）开头。

（4）不能。

数值500大于一个字节所能表达的数据量，所以不能为字节变量赋值。

（5）指令的操作数需要通过存储器地址或I/O地址，才能查找到数据本身，故称数

据寻址方式。

（6）因为这里的变量名VAR实际上表达了从变量所存放的主存单元，即[地址]。

（7）堆栈的存取原则是先进后出（也称为后进先出）操作方式存取数据。

（8）MOVESI,250，或者：

MOVESI,DWORDPTR250

（9）LEA指令在指令执行时获取ESI内容赋值给EBX。

OFFSET在汇编阶段获取偏移量、

此时是无法获得执行时的ESI值的，所以是错误的。

（10）EDX（高32位）和EAX（低32位）

【5-2】判断题

（1）MASM汇编语言的注释用分号开始，但不能用中文分号。

（2）程序终止执行也就意味着汇编语言程序的汇编结束，所以两者含义相同。

（3）MASM中，用“BYTE”和“DWORD”定义变量，如果初值相同，则占用的存储空间

也一样多。

（4）立即数寻址只会出现在源操作数中。

（5）存储器寻址方式的操作数当然在主存了。

（6）堆栈的操作原则是“先进后出”，压入数据是PUSH指令、弹出数据是POP指令。

（7）MASM中，指令“MOVEAX,VAR+2”与“MOVEAX,VAR[2]”表达的功能相同。

（8）空操作NOP指令其实根本没有指令。

（9）CMP比较指令是目的操作数减去源操作数，与SUB减法指令功能完全相同。

（10）逻辑运算没有进位或溢出问题，此时CF和OF没有作用，所以逻辑运算指令如

AND、OR等将CF和OF设置为0。

－26－

[答案]

（1）对

（2）错

（3）错

（4）对

（5）对

（6）对

（7）对

（8）错

（9）错

（10）对

【5-3】填空题

（1）指令由表示指令功能的___________和表示操作对象的___________部分组成，

IA-32处理器的指令前缀属于___________部分。

（2）数据段有语句“ABCBYTE1,2,3”，代码段指令“MOVCL,ABC+2”执行后，CL＝_____________。

（3）数据段有语句“H8843DWORD99008843H”，代码段指令“MOVCX,WORDPTRH8843”

执行后，CX＝_____________。

（4）用DWORD定义的一个变量XYZ，它的类型是_____________，用“TYPEXYZ”会

得到数值为_____________。

如果将其以字量使用，应该用_____________说明。

（5）在IA-32指令“ADDEDX,5”中，指令助记符是__________，目的操作数是

__________，另一个操作数采用__________寻址方式。

（6）指令“MOVEAX,OFFSETMSG”的目的操作数和源操作数分别采用_____________和_____________寻址方式。

（7）已知ESI＝04000H，EBX＝20H，指令“MOVEAX,[ESI+EBX*2+8]”中访问的有效

地址是_____________。

（8）指令“POPEDX”的功能也可以用MOV和ADD指令实现，带上操作数依次应该是

__________和__________指令。

（9）IA-32处理器的指令“XOREAX,EAX”和“SUBEAX,EAX”执行后，EAX＝__________，

CF＝OF＝__________。

而指令“MOVEAX,0”执行后，EAX＝__________，CF和OF没有变

化。

（10）欲将EDX内的无符号数除以16，可以使用指令“SHREDX,__________”，其

中后一个操作数是一个立即数。

[答案]

（1）操作码，操作数，操作码

（2）3

（3）8843H

（4）DWORD，4，WORDPTRXYZ

（5）ADD，EDX，立即数

（6）寄存器寻址，立即数寻址

（7）04000H＋20H×2＋8＝04048H

（8）MOVEDX,[ESP]，ADDESP,4

（9）0，0，0

（10）4（2^4）

【5-4】MASM汇编语言语句有哪两种，每种语句由哪4个部分组成？

[答案]

汇编语句有两种：

执行性语句（处理器指令）、说明性语句（伪指令）。

每个语句有：

标号、指令助记符、操作数或参数、注释4个部分组成。

【5-5】MASM汇编语言中，下面哪些是程序员可以使用的自定义标识符。

FFH，DS，Again，next，@data，h_ascii，6364b，flat

[答案]

FFH，Again，next，h_ascii

其他符号错误的原因：

DS是数据段寄存器名。

6364b是数字开头。

@data是汇编语言使用预定义符号，表示数据段地址。

flat是表示平展存储模型的关键字。

【5-6】MASM汇编语言程序的开发有哪4个步骤，分别利用什么程序完成、产生什么

输出文件。

[答案]

汇编语言程序的开发有4个步骤：

编辑：

用文本编辑器形成一个以ASM为扩展名的源程序文件。

汇编：

用汇编程序将ASM文件转换为OBJ模块文件。

连接：

用连接程序将一个或多个目标文件链接成一个EXE或COM可执行文件。

调试：

用调试程序排除错误，生成正确的可执行文件。

【5-8】数据段有如下定义，IA-32处理器将以小端方式保存在主存：

vardword12345678h

现以字节为单位按地址从低到高的顺序，写出这个变量内容。

并说明如下指令的执行

结果：

moveax,var;EAX＝__________

movbx,wordptrvar;BX＝__________

movcx,wordptrvar+2;CX＝__________一个1等于两个数。

movdl,byteptrvar;DL＝__________

movdh,byteptrvar+3;DH＝__________

[答案]－28－

小端方式采用“低对低、高对高”，即低字节数据存放在低地址存储单元、高字节数

据存放在高地址存储单元。

以字节为单位按地址从低到高的顺序，var变量的内容：

78H、