第一周程序执行概述
第1讲 程序和指令的关系
第2讲 一条指令的执行过程
第3讲 IA-32指令的大致执行过程
第4讲 CPU的基本功能与结构
一周小测验
1机器主频的倒数（一个节拍）等于（ D ）。
A.存储周期
B.机器周期
C.指令周期
D.时钟周期
解析： D、时钟周期是CPU工作的最小时间单位，也称节拍脉冲或T周期，其值等于机器主频的倒数。
指令周期是指读取一条指令并完成执行所用的时间，不同指令的指令周期可能不同。
早期的计算机有机器周期的概念，特指一个指令周期中的不同阶段操作所用时间，例如，取指令、译码、取操作数、执行、送结果等不同阶段分别在一个特定的机器周期内完成。取指令、取操作数和写结果都可能会访问主存，所以这些阶段被称为存储器读或存储器写机器周期。
存储周期是主存的一个指标，指主存进行连续两次独立的读或写操作所需的最小时间间隔。
2CPU中控制器的功能是（ A ）。
A.完成指令译码，并产生操作控制信号
B.控制从主存取出一条指令
C.产生时序信号
D.完成指令操作码译码
正确答案：A你选对了
3冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU依据（ C ）来区分它们。
A.指令和数据的地址形式不同
B.指令和数据的寻址方式不同
C.指令和数据的访问时点不同
D.指令和数据的表示形式不同
解析： C、指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，因而表示形式相同。
指令的寻址很简单，总是根据PC内容访问存储器，而数据的寻址则比较复杂，有立即、寄存器直接、变址、基址寻址等多种寻址方式。不过，CPU并不能根据寻址方式来区分访问的是数据还是指令。
指令周期中的第一个阶段总是取指令阶段，因而CPU根据是否是取指令阶段来区分取到的是指令还是数据。若是指令，则取出后存放在指令寄存器（IR）中。
指令和数据的地址都是二进制形式，因而地址形式相同。
4下列寄存器中，用户可见的（即：机器级代码程序员能感觉其存在的）寄存器是（ A ）。
A.程序计数器（PC）
B.存储器数据寄存器（MDR）
C.存储器地址寄存器（MAR）
D.指令寄存器（IR）
解析： A、用汇编语言这种机器级语言编写程序的程序员，需要在转移指令中考虑采用什么方式改变PC的值，因而他/她能感觉到PC的存在。而MAR、MDR和IR都是执行指令过程中用到的CPU内部寄存器，汇编程序员在编写程序时不能感觉到有这些寄存器的存在。
5下面是有关CPU中部分部件的描述，其中错误的是（ B ）。
A.通过将 PC按当前指令长度增量，可实现指令的按序执行
B.IR称为指令寄存器，用来存放当前指令的操作码
C.ALU称为算术逻辑部件，用于进行加、减运算和逻辑运算
D.PC称为程序计数器，用于存放将要执行的指令的地址
解析： B、IR中存放的是整个指令，而不仅仅是指令操作码。
6执行完当前指令后，PC中存放的是后继指令的地址，因此PC的位数和（ B ）的位数相同。
A.程序状态字寄存器（PSWR）
B.主存地址寄存器（MAR）
C.指令寄存器（IR）
D.指令译码器（ID）
解析： B、PC中存放的是将要读取的指令的主存地址，因而和主存地址寄存器MAR的位数相同。
7通常情况下，下列部件（ B ）不包含在CPU芯片中。
A.控制器
B.动态随机访问存储器（DRAM）
C.标志（状态）寄存器
D.通用寄存器组
解析： B、CPU中的标志（状态）寄存器用于存放ALU运算得到的各种标志信息等。控制器用于对指令译码产生控制信号。通用寄存器组（General Purpose Registers，GPRs）用于暂存ALU运算所用的操作数或运算结果。通常DRAM用作主存，若干DRAM芯片排列在内存条上，因而不可能在CPU芯片内。
8下列有关程序计数器PC的叙述中，错误的是（ D ）。
A.无条件转移指令执行后，PC的值一定是转移目标地址
B.每条指令执行后，PC的值都会被改变
C.调用指令执行后，PC的值一定是被调用过程的入口地址
D.指令顺序执行时，PC的值总是自动加1
解析： D、每条指令执行后，PC的值都会被改变，否则会永远执行某一条指令。顺序执行时，PC的值总是自动加上当前指令的长度，而不是1。
9CPU取出一条指令并完成执行所用的时间称为（ D ）。
A.机器周期
B.CPU周期
C.时钟周期
D.指令周期
正确答案：D你选对了
10下列有关指令周期的叙述中，错误的是（ A ）。
A.乘法指令和加法指令的指令周期总是一样长
B.任何指令的指令周期中至少有一个存储器访问阶段
C.指令周期的第一个阶段一定是取指令阶段
D.一个指令周期由若干个机器周期或时钟周期组成
解析： A、乘法指令通过执行若干次加减操作和移位操作来完成，因而，乘法指令的指令周期通常比加法指令的指令周期更长，即乘法指令的CPI比加法指令的CPI更大。 B、任何指令周期的第一个阶段都是取指令阶段，需要访问存储器。