2.中央处理器处于目态时,执行( )将产生“非法操作” …

《操作系统原理》考试试卷六

一、单项选择题（每题1分，共10分）

1．为了使系统中所有的用户都能得到及时的响应，该操作系统应该是（）。

A多道批处理系统B分时系统

C实时系统错误！未找到引用源。D网络系统

2.用户要在程序一级获得系统资源服务，必须通过（）。

A进程调度 B作业调度

C系统调用 D键盘命令

3.关于文件系统和磁盘驱动，下述正确的是（）。

A文件系统模块不仅负责软件资源的管理，同时实现了磁盘驱动。

B磁盘驱动从属于设备驱动模块，为文件系统提供磁盘的读写操作。

C文件系统使用缓冲技术提高磁盘驱动的效率。

D文件系统实现文件的按名存取，磁盘驱动实现磁盘块的管理。

4.系统有某类资源５个，由3个并发进程共享，每个进程最多可申请（）个资源时系统不会出现死锁。

A１B２C３D５

5.在进程状态转换时，下列（）转换是不可能发生的。

A就绪态→运行态 B运行态→就绪态

C运行态→阻塞态 D阻塞态→运行态

6.采用段式存储管理的系统中，若地址用24位表示，其中8位表示段号，则允许每段的最大长度是（）。

A. 224

B. 216

C. 28

D. 232

7.文件系统为保存用户的数据分配磁盘时，分配磁盘空间的基本单位为（）。

A字符B字C块D逻辑记录

8.文件系统实现按名存取主要是通过（）来实现的。

A查找位示图 B查找文件目录

C查找作业表 D内存地址转换

9.在操作系统中，用户程序在使用I/O设备时，通常采用（）。

A 逻辑设备名 B物理设备名

C设备物理地址 D设备控制器

10.采用SPOOLing技术的目的是（）。

A实现虚拟设备B实现设备的并行操作

C减轻用户编程负担 D 提高程序的运行速度

二、判断题（正确打√，错误的打X，每题１分，共10分）

1.操作系统中，中断处理的整个过程完全由软件实现（）。

2.计算机系统中，操作系统是运行在核态的系统软件（）。

3.信号灯的值只能由P、V操作改变，P、V操作是可以分割的程序段（）。

4.缓冲技术可以匹配快速CPU和慢速的I/O设备之间的速度差异（）。

5. 进程获得处理机进入运行态是通过进程调度实现的（）。

6. 一旦出现死锁, 系统中所有进程都不能使用CPU（）。

7. 线程是进程的一个执行分支，不同线程可以执行相同的程序代码（）。

8. 临界区是指各个进程访问操作系统核心数据结构的程序段（）。

9. 操作系统通过通道和中断技术可以让CPU与I/O设备并行工作（）。

10. 文件的逻辑结构是指文件内容在磁盘上的安置方式（）。

三、简答题(每题６分，共18分）

1.用户态和核心态有何区别? 通过什么途径可以实现进程由用户态到核心态的转换?

2.已知某系统采用虚拟页式存储管理，虚地址为16位，其中第10~15位为页号，0~9位为页内地址。某进程P包含5页，操作系统为该进程在内存中固定分配了3个内存块。

（1）该系统页面大小是多少？一个进程最多有多少个页面？

（2）在时刻t，进程P只有第0、1、2页在内存中，对应物理块号分别为5、8、10。虚拟地址0x0A4EH和0x122AH是否在内存中？如果在，给出相应的物理地址。

3.某文件系统在磁盘上建立了位示图(bitmap)，记录磁盘块的使用情况。若磁盘块大小为2K，磁盘块依次编号为0、1、2、…，系统中字长为32位，每一位对应一个磁盘块，取值0和1分别表示空闲和占用。现位示图占用了512个字的磁盘空间。

(1)文件系统管理的磁盘空间是多大？

(2)分配4195号磁盘块，需要访问位示图中第几个字？ 四、计算（每题８分，共16分)

1.A ，B 两个程序，A 按顺序使用CPU 10s,使用设备DEV 1 5s ，使用CPU 5s ，使用设备DEV 2 10s ，最后使用CPU 10s 。B 按顺序使用设备DEV 1 10s ，使用CPU 10s,使用设备DEV 2 5s ，使用CPU 5s ，最后使用DEV 2 10s 。假设A 先执行。 (1) 多道程序环境下，画出程序A ，B 的执行轨迹示意图。

(2）在顺序程序环境和多道程序环境下执行程序A ，B ，分别计算CPU 利用率。 2.假定在单CPU 条件下有下列要执行的作业,采用短作业优先调度算法调度这些作业，试完成下表。（注：时间为10进制) 作业号

提交时间 运行时间 开始时间 完成时间 周转时间

带权周转时间 1 8.0 1.0 2 8.5 0.5 3 9.0 0.2 4

9.1

0.1

平均周转时间T= ，平均带权周转时间W=

五、五个进程合作完成一项计算任务的并发描述如下图所示，程序中，s1,s2,s3分别是同步信号灯，x,y,z 是共享数据变量。试给出变量z 的最终结果，画出五个进程合作的进程流图。(10分)

六、设一个已被打开的文件 A 有 10 个逻辑记录（逻辑记录大小与物理块大小相等，都为 1024B ），假设分配的10个物理块为100—109，回答以下问题： ( 共 12分)

(1) 现分别用连续文件、串联文件来实现物理结构，分别画出这两种文件的物理

int s1=s2=s3=0;

int x=y=z=0;

main()

{

Cobegin

P1();P2();P3();

P4();P5(); Coend } P1() { x=1;y=1;z=1; V(s1); V(s1); V(s1); }

P2() { P(s1); x=x+2; V(s3) } P3(){ P(s1); y=y*2; V(s3); } P5(){ P(s2); P(s3); P(s3); z=x+y+z; } P4(){

P(s1);

z=z*2; V(s2);

}

结构示意图。

(2)若要随机读取文件中偏移位置3000开始的500个字节数据，问在使用连续文件、串联文件结构下，分别要读多少次磁盘块？要求作必要的说明。

七、一个请求分页系统中，若系统分配给一个进程的物理块数为2块，进程对应程序访问的页面走向为１，２，１，０，１，４，３，４，２，４，２，１。试用FIFO和LRU两种算法分别计算出进程执行过程中所发生的缺页中断和置换

页面情况？填写下表完成（假设初始已经依次装入了页号为０和１的两个页面）。(12分)

(1)FIFO

初始 1 2 1 0 1 4 3 4 2 4 2 1 １

０

是否缺页

换出页面

(2)LRU

初始 1 2 1 0 1 4 3 4 2 4 2 1 １

０

是否缺页

换出页面

八、有3个并发进程R、M、P，它们共享一个单缓冲区B。进程R负责向B中输入数据；进程R每输入一数据，进程M对其进行加工；进程M加工完成后，进程P负责打印输出。缓冲区B中每次只能存放一个数据，数据一旦被打印，进程R 又可存放下一个数据，……。它们之间的关系如下图所示。用信号灯和PV操作机制进行控制，写出三个进程并发执行的的工作流程。(12分)

M

R 缓冲区B P

第二章 计算机系统

第二章计算机系统 一、选择题 1. 在微型计算机的性能指标中，用户可用的内存容量通常是指_____。 A. ROM的容量 B. RAM的容量 C. CD-ROM的容量 D. RAM和ROM的容量之和 2. 计算机软件系统的组成是_____。 A. 系统软件与网络软件 B. 应用软件与网络软件 C. 系统软件与应用软件 D. 操作系统与应用软件 3. 通常计算机系统是指_____。 A. 硬件和软件 B. 系统软件和应用软件 C. 硬件系统和软件系统 D. 软件系统 4. 微机系统中存取容量最大的部件是_____。 A. 硬盘 B.主存储器 C.高速缓存 D.软盘 5. 在微机中,_____是输出设备。 A. 键盘 B. 鼠标 C. 光笔 D. 绘图仪 6. _____ 不属于微机总线。 A. 地址总线 B. 通信总线 C. 数据总线 D. 控制总线 7. CPU的中文含义是_____。 A. 主机 B. 中央处理单元 C. 运算器 D. 控制器 8. 中央处理器(简称CPU)不包含_____ 部分。 A. 控制单元 B. 寄存器 C. 运算逻辑单元 D. 输出单元 9. _____ 是内存储器中的一部分,CPU对它们只能读取不能存储内容。 A.RAM B.随机存储器 C.ROM D.键盘 10. 在一般情况下,外存中存放的数据,在断电后_____丢失。 A. 不会 B. 少量 C. 完全 D. 多数 11. 电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元合称为_____。 A.CPU B.外设 C.主机 D.辅助存储器 12. 微型计算机的字长取决于_____。 A.地址总线 B.控制总线 C.通信总线 D.数据总线 13. 运算器的主要功能是进行_____ 运算。 A.逻辑 B.算术与逻辑 C.算术 D.数值 14. 下列哪个只能当作输入设备? A. 终端 B. 打印机 C. 读卡机 D. 磁带 15. 计算机向使用者传递计算处理结果的设备称为_____。 A.输入设备 B.输出设备 C.存储器 D.微处理器 16.数据一旦存入后,非经特别处理,不能改变其内容,所存储的数据只能读取,但无 法将新数据写入, 所以叫做_____。 A. 磁芯 B. 只读存储器 C. 硬盘 D. 随机存取内存 17. _____ 设备分别属于输入设备、输出设备和存储设备。 A.CRT、CPU、ROM B.磁盘、鼠标、键盘 C.鼠标器、绘图仪、光盘 D.磁带、打印机、激光打印机 18. 在以下所列设备中,属于计算机输入设备的是_____。 A.键盘 B.打印机 C.显示器 D.绘图仪 19. 存储容量常用KB表示,4KB表示存储单元有_____。 A. 4000个字 B. 4000个字节 C. 4096个字 D. 4096个字节 20. 在微型计算机中访问速度最快的是_____。 A. 磁盘 B. 软盘 C. RAM D. 打印机 21. 在表示存储器的容量时,M的准确含义是_____。 A. 1米 B. 1024K C. 1024字节 D. 1024 22. 从软盘上把数据传送到计算机,称为_____。 A. 打印 B. 读盘 C. 写盘 D. 输出 23. 可从_____ 中随意读出或写入数据。

大学计算机第二章练习题

1[单选题] 下列的不属于计算环境的发展经历的主要历史阶段。 1分 ?A集中计算 ?B互联网 ?C云计算 ?D服务器 2[单选题] 一个完整的计算机系统由组成。 1分 ?A硬件系统和软件系统 ?B主机和外设 ?C系统软件和应用软件 ?D主机、显示器和键盘 3[单选题] 时至今日，计算机仍采用程序内存或称存储程序原理，原理的提出者是。1分 ?A莫尔 ?B冯·诺依曼 ?C比尔·盖茨 ?D图灵 4[单选题]

运算器的主要功能是进行。 1分 ?A代数和逻辑运算 ?B代数和四则运算 ?C算术和逻辑运算 ?D算术和代数运算 5[单选题] 的功能是控制、指挥和协调计算机各部件工作。 1分 ?A鼠标 ?B运算器 ?C控制器 ?D存储器 6[单选题] 计算机的硬件主要包括存储器、中央处理器（CPU）、输入设备和。1分 ?A控制器 ?B输出设备 ?C键盘 ?D显示器 7[单选题] 下面的设备属于输出设备。 1分

?A键盘 ?B鼠标 ?C扫描仪 ?D打印机 8[单选题] 微型计算机硬件系统中最核心的部件是。1分 ?A存储器 ?B输入输出设备 ?C显示器 ?D CPU 9[单选题] 下列设备中，完全属于外部设备的一组是。1分 ?A光驱、内存、显示器、打印机 ?B扫描仪、CPU、硬盘、内存 ?C光驱、鼠标、扫描仪、显示器 ?D显示器、键盘、运算器、移动硬盘 10[单选题] 财务管理软件是一种专用程序，它属于。1分 ?A接口软件

?B系统软件 ?C应用软件 ?D支援软件 11[单选题] 中央处理器可以直接存取中的信息。 1分 ?A硬盘 ?B光盘 ?C U盘 ?D主存 12[单选题] 计算机硬件系统的主要组成部件有五大部分，下列各项中不属于这五大部分的是。 1分 ?A运算器 ?B软件 ?C I/O设备 ?D控制器 13[单选题] 以下不属于计算机外设的是。 1分 ?A输出设备 ?B输入设备

第二章习题答案复习过程

第二章习题答案

第二章主机习题答案 一、名词解释 1.中央处理器：又叫做CPU，它是微型计算机的核心部件，它反映了不同时代微型计算 机的档次和基本性能 2.主频：CPU的时钟频率称为主频, 主频越高, 则计算机工作速度越快。 3.外频：系统的前端总线频率（FSB）也就是所谓的外频，是由主板为CPU提供的基准 的时钟频率。 4.倍频：倍频即主频与外频之比。 5.BIOS：即计算机的基本输入输出系统(Basic Input-Output S ystem)，是集成在主板上的 一个ROM芯片，其中保存有计算机重要的基本输入/输出程序、系统信息设置、开机通电自检程序和系统启动自检程序。 6.CMOS：本意是指互补金属氧化物半导体，一种大规模应用于集成电路芯片制造的原 料。在计算机中是指微机主板上的一块可擦写的RAM芯片，用来保存当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定。 7.只读存储器：它是一种存储芯片，其中的内容一经写入就不能修改，并且在主机关掉 后内容也不会消失。 8.随机存储器：它是一种可以通过在紫外线的照射或者使用电来擦除其中内容的特殊的 PROM芯片。其中的内容被擦除后，可以重新写入新内容。 9.SDRAM：SDRAM是同步动态存储器的缩写，其时钟频率与CPU前端总线的系统时钟 频率相同，利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。使用SDRAM 不但能提高系统表现，还能简化设计、提供高速的数据传输。在功能上，它类似常规的DRAM，且也需时钟进行刷新。可以说，SDRAM是一种改善了结构的增强型DRAM。目前的SDRAM有10ns和8ns两种参数类型。 10.DDR SDRAM：DDR SDRAM是双速同步动态存储器，是内存的一种，它支持数据在 每个时钟周期的两个边沿进行数据传输，从而使内存芯片的数据吞吐率提高了一倍。 DDR-SDRAM还降低了能耗，是目前主流的内存。 二、填空题 1.CPU的主频与外频的关系：主频是cpu的频率，外聘是主板的频率。 2.CPU的发展经历了X86 、奔腾PRO 、 PII 、 PIII 和 PIIII时代。 3.主板（Mainboard）又称为系统板或母板，是计算机系统中最大的一块电路板，是主机 的大脑，主要负责主机内各个部件的通信和调度，是计算机的重要组成部分。 4.主板CPU插座分为两大类，它们是socket插槽和 slot插槽。 5.内存插槽就是插放内存的地方。内存插槽分为：168针的SIMM 和184针的DIMM 两 大类。 6.存储器，一般分为内存和外存。通常内存是指 cpu可以访问的存储器，也称为主存 储器。 7.外存也称为主板外存储器，通常指硬盘、光驱、软驱、 u 盘等，特点是提供的存 储空间较大，但存储速度较慢。 8.按存储中的内容是否可变，将内存分为只读存储器与可擦写存储器。 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢2

第二章微处理器和指令系统习题选解

2.9如果GDT寄存器值为0013000000FFH，装人LDTR的选择符为0040H，试问装人描述符高速缓存的LDT描述符的起始地址是多少? 解:GDT寄存器的高32位和低16位分别为GDT的基址和段限，所以:GDT的基址=00130000H LDTR选择符的高13位D15~D3=000000001000B是该LDT描述符在GDT中的序号，所以: LDT描述符的起始地址= GDT的基址 十LDT描述符相对于GDT基址的偏移值 =00130000H+8×8=00130040H 2.10假定80486工作在实模式下，(DS)=1000H, (SS)=2000H, ( SI ) = El07FH, ( BX )=0040H, (BP) = 0016H，变量TABLE的偏移地址为0100H。请间下列指令的源操作数字段是什么寻址方式?它的有效地址(EA)和物理地址(PA)分别是多少? (1)MOV AX，[1234H ] (2) MOV AX, TABLE (3) MOV AX，[BX+100H] (4) MOV AX,TABLE[BPI[SI] 解:(1)直接寻址，EA=1234H , PA =(DS)×16+EA=11234H。 (2)直接寻址，EA= O100H,PA= (DS)×16+EA=10100H。 （3）基址寻址，EA=（ EBX)+100H =0140H,PA= (DS) × 16+EA=10140H。 （4)带位移的荃址加变址寻址。（EA）= (BP)+[SI]十TABLE的偏移地址=0195H PA=(SS)×16+EA=20195H} 2.11下列指令的源操作数字段是什么寻址方式? (1)MOV EAX ， EBX (2)MOV EAX，[ ECX] [EBX ] （3) MOV EAX，[ESI][EDX * 2] （4）MOV EAx，[ ESI*8] 解:（1）寄存器寻址。 （2）基址加变址寻址。 (3)基址加比例变址寻址。 (4)比例变址寻址。 2.12分别指出下列指令中源操作和目的操作数的寻址方式。 式表示出EA和PA。 (1)MOV SI,2100H （2）MOV CX, DISP[BX] （3) MOV [SI] ,AX （4）ADC AX，[BX][SI] （5）AND AX，DX （6) MOV AX，[BX+10H] (7) MOV AX,ES:[BX] (8) MOV Ax, [BX+SI+20H] (9) MOV [BP ].CX (10) PUSH DS 解:(1) 源操作数是立即数寻址;目的操作数是寄存器寻址。 （2）源操作数是基址寻址，EA=（BX）+DISP，PA=（DS）×16+（BX）+DISP 目的操作数是寄存器寻址。 （3)源操作数是寄存器寻址; 目的操作数是寄存器间接寻址，EA=（SI).PA=（DS) × 16十(SI)。 （4）操作数是基址加变址寻址，EA= （BX）+（SI).PA= （DS) × 16十（BX）+(SI) 目的操作数是寄存器寻址。 （5)源操作数和目的操作数均为寄存器寻址。 （6）源操作数是基址寻址，EA=（BX）+10H.PA= （DS) × 16十(BX)+10H 目的操作数是寄存器寻址。 （7）源操作数是寄存器间接寻.EA= （Bx).PA= （ES) × 16+（BX）

第二章 微处理器

第二章微处理器 一、教学内容： 1.概述 2.8088/8086微处理器 3.80286微处理器 4.80X86/Pentium微处理器 二、要求熟练掌握8086微处理器的组成原理、各功能部件的作用。 三、重点掌握16位微处理器的体系结构、各种寄存器的用途。 四、难点在于对整个CPU的各功能部件的结构组成、工作原理、概念的论述等方面的理解。 五、本章分为4讲，每讲2学时。 第一讲8088/8086微处理器 尽管微处理器已进入了Pentium时代，其内部结构和性能也发生了巨大的变化，但其基本结构仍然和早期的8086/8088 相似，可以说8086/8088 是80X86系列芯片的基础。 1.8086/8088 微处理器的内部结构 8086/8088 是Intel系列的16位微处理器，它是采用HMOS工艺制造的，内部包含约29000个晶体管，用单一的+5V电源，时钟频率为 5MHz～10MHz。 8086有16根数据线和20根地址线，其寻址空间达1M字节；8088是一种准16位微处理器，它的内部寄存器、内部运算部件以及内部操作都是按16位设计的，但对外的数据总线只有8条。8086/8088 芯片内设有硬件乘除指令部件和串处理指令部件，可对位、字节、字串、BCD码等多种数据类型进行处理。 1)总线接口单元BIU和执行单元EU

①总线接口单元BIU ?BIU的功能是8086 CPU与存储器或I/O设备之间的接口部件，负责全部引脚的操作。具体来说，BIU负责产生指令地址，根据指令地址从存储器取出指令，送到指令队列中排队或直接送给EU去执行。 ?BIU也负责从存储器的指定单元或外设端口中取出指令规定的操作数传送给EU，或者把EU的操作结果传送到指定的存储单元或外设端口中。 ?BIU内部设有4个16位的段寄存器：代码段寄存器CS (Code Segment)、数据段寄存器DS (Data Segment)、堆栈段寄存器SS (Stake Segment)、附加段寄存器ES (Extra Segment)。 ?一个16位的指令指针寄存器IP (Instruction Pointer) ?6字节指令队列缓冲器。 ?20位地址加法器和总线控制电路。 ②执行单元EU ?执行单元EU的功能是从BIU的指令队列中取出指令代码，然后执行指令所规定的全部功能。 ?在执行指令的过程中，如果需要向存储器或I/O传送数据，则EU向BIU 发出访问存储器或I/O的命令，并提供访问的地址和数据。 ?16的算术逻辑单元ALU (Arithmetic and Logic Unit) ?16位的状态标志寄存器F (Flags)

实验6 CPU组成与机器指令执行实验

肇庆学院计算机学院/软件学院 实验报告 专业计算机学院班级姓名学号 课程名称:CPU组成与机器指令执行实验学年2014—2015 学期1□/ 2□ 课程类别专业必修 限选□任选□实践□ 评分：批阅老师：2016年月日 ●实验目的 （1）将微程序控制器同执行部件（整个数据通路）联机，组成一台模型计算机； （2）用微程序控制器控制模型机数据通路； （3）通过CPU运行九条机器指令（排除中断指令）组成的简单程序，掌握机器指令与微指令的关系，牢固建立计算机的整机概念。 ●实验电路 本次实验用到前面四个实验中的所有电路，包括运算器、存储器、通用寄存器堆、程序计数器、指令寄存器、微程序控制器等，将几个模块组合成为一台简单计算机。因此，在基本实验中，这是最复杂的一个实验，也是最能得到收获的一个实验。 在前面的实验中，实验者本身作为“控制器”，完成数据通路的控制。而在本次实验中，数据通路的控制将由微程序控制器来完成。CPU从内存取出一条机器指令到执行指令结束的一个机器指令周期，是由微指令组成的序列来完成的，即一条机器指令对应一个微程序。 ●实验设备 （1）TEC-9计算机组成原理实验系统一台 （2）双踪示波器一台 （3）直流万用表一只 （4）逻辑测试笔一支 ●实验任务 （1）对机器指令系统组成的简单程序进行译码。 将下表的程序按指令格式手工汇编成十六进制机器代码，此项任务应在预习时完成。 地址指令机器代码 00H LDA R0,[R2] 58H 01H LDA R1,[R3] 5DH 02H ADD R0,R1 04H 03H JC +4 94H 04H AND R2,R3 3EH 05H SUB R3,R2 1BH 06H STA R3,[R2] 4BH 07H STP 60H 08H JMP [R1] 84H （2）按照下面框图，参考前面实验的电路图完成连线，控制器是控制部件，数据通路（包括上面各模块）是执行部件，时序产生器是时序部件。连线包括控制台、时序部分、数据通路和微程序控制器之间的连接。其中，为把操作数传送给通用寄存器组RF，数据通路上的RS1、RS0、RD1、RD0应分别与IR3至IR0连接，WR1、WR0也应接到IR1、IR0上。 开关控制

cpu指令运行说明

cpu指令运行说明 cpu指令运行说明一计算机每执行一条指令都可分为三个阶段进行。即取指令-----分析指令-----执行指令。 取指令的任务是：根据程序计数器pc中的值从程序存储器读出现行指令，送到指令寄存器。 分析指令阶段的任务是：将指令寄存器中的指令操作码取出后进行译码，分析其指令性质。如指令要求操作数，则寻找操作数地址。 计算机执行程序的过程实际上就是逐条指令地重复上述操作过程，直至遇到停机指令可循环等待指令。 一般计算机进行工作时，首先要通过外部设备把程序和数据通过输入接口电路和数据总线送入到存储器，然后逐条取出执行。但单片机中的程序一般事先我们都已通过写入器固化在片内或片外程序存储器中。因而一开机即可执行指令。 下面我们将举个实例来说明指令的执行过程： 开机时，程序计算器pc变为0000h。然后单片机在时序电路作用下自动进入执行程序过程。执行过程实际上就是取出指令(取出存储器中事先存放的指令阶段)和执行指令(分析和执行指令)的循环过程。 例如执行指令：mov a,#0e0h，其机器码为“74h e0h”，该指令的功能是把操作数e0h送入累加器，

0000h单元中已存放74h，0001h单元中已存放e0h。当单片机开始运行时，首先是进入取指阶段，其次序是： 1 程序计数器的内容(这时是0000h)送到地址寄存器; 2 程序计数器的内容自动加1(变为0001h); 3 地址寄存器的内容(0000h)通过内部地址总线送到存储器，以存储器中地址译码电跟，使地址为0000h的单元被选中; 4 cpu使读控制线有效; 5 在读命令控制下被选中存储器单元的内容(此时应为74h)送到内部数据总线上，因为是取指阶段，所以该内容通过数据总线被送到指令寄存器。至此，取指阶段完成，进入译码分析和执行指令阶段。 由于本次进入指令寄存器中的内容是74h(操作码)，以译码器译码后单片机就会知道该指令是要将一个数送到a累加器，而该数是在这个代码的下一个存储单元。所以，执行该指令还必须把数据(e0h)从存储器中取出送到cpu，即还要在存储器中取第二个字节。其过程与取指阶段很相似，只是此时pc已为0001h。指令译码器结合时序部件，产生74h操作码的微操作系列，使数字e0h 从0001h单元取出。因为指令是要求把取得的数送到a累加器，所以取出的数字经内部数据总线进入a累加器，而不是进入指令寄存器。至此，一条指令的执行完毕。单片机中pc="0002h"，pc 在cpu每次向存储器取指或取数时自动加1，单片机又进入下一取指阶段。这一过程一直重复下去，直至收到暂停指令或循环等待指令暂停。cpu就是这样一条一条地执行指令，完成所有规定cpu指令运行说明二首先，cpu的内部结构可以分为控制

微机原理课后题答案第二章

第二章 1. 8086CPU 内部由哪两部分组成？它们的主要功能是什么？ 答：8086CPU 内部由执行单元EU 和总线接口单元BIU 组成。 主要功能为：执行单元EU 负责执行指令。它由算术逻辑单元(ALU)、通用寄存器组、 16 位标志寄存器(FLAGS)、EU 控制电路等组成。EU 在工作时直接从指令流队列中取指令代码，对其译码后产生完成指令所需要的控制信息。数据在ALU 中进行运算，运算结果 的特征保留在标志寄存器FLAGS 中。 总线接口单元BIU 负责CPU 与存储器和I／O 接口之间的信息传送。它由段寄存 器、指令指针寄存器、指令队列、地址加法器以及总线控制逻辑组成。 2. 8086CPU 中有哪些寄存器？各有什么用途？ 答：8086CPU 内部包含4 组16 位寄存器，分别是通用寄存器组、指针和变址寄存器、段寄 存器、指令指针和标志位寄存器。 （1）通用寄存器组包含4 个16 位通用寄存器AX、BX、CX、DX，用以存放普通 数据或地址，也有其特殊用途。如AX（AL）用于输入输出指令、乘除法指令，BX 在间接寻址中作基址寄存器，CX 在串操作和循环指令中作计数器，DX 用于乘除法指令等。（2）指针和变址寄存器BP、SP、SI 和DI，在间接寻址中用于存放基址和偏移地址。（3）段寄存器CS、DS、SS、ES 存放代码段、数据段、堆栈段和附加段的段地址。（4）指令指针寄存器IP 用来存放将要执行的下一条指令在现行代码段中的偏移地址。（5）标志寄存器Flags 用来存放运算结果的特征。 3. 8086CPU 和8088CPU 的主要区别是什么？ 答：8088CPU 的内部结构及外部引脚功能与8086CPU 大部分相同，二者的主要不同之处如 下： （1）8088 指令队列长度是4 个字节，8086 是6 个字节。 （2）8088 的BIU 内数据总线宽度是8 位，而EU 内数据总线宽度是16 位，这样对16 位数的存储器读/写操作需要两个读/写周期才能完成。8086 的BIU 和EU 内数据总线宽度都 是16 位。 （3）8088 外部数据总线只有8 条AD7～AD0，即内部是16 位，对外是8 位，故8088 也称为准16 位机。 （4）8088 中，用IO/M信号代替M/IO信号。 （5）8088 中，只能进行8位数据传输，BHE不再需要，改为SS0，与DT/R 和IO/M 一起决定最小模式中的总线周期操作。 4. 简要解释下列名词的意义：CPU，存储器，堆栈，IP，SP，BP，段寄存器，状态标志，控制标志，物理地址，逻辑地址，机器语言，汇编语言，指令，内部总线，系统总线。答：CPU：中央处理器，是整个计算机系统的控制中心，主要功能是进行算术和逻辑运算，以及发出各种控制信号以协调整个系统正常工作。 存储器：是计算机系统中的记忆元件，用于存储指令和数据。 堆栈：在存储器中开辟的一个区域，用来存放需要暂时保存的数据。其操作特点是先 进后出。 IP：指令指针寄存器，用来存放将要执行的下一条指令在现行代码段中的偏移地址。SP：堆栈指针寄存器，用于指向当前栈顶单元。 BP：基址指针，间接寻址中用于存放基址，隐含段地址为SS。

CPU的工作过程

CPU的工作过程 CPU的工作过程 CPU的基本工作是执行存储的指令序列，即程序。程序的执行过程实际上是不断地取出指令、分析指令、执行指令的过程。 CPU从存放程序的主存储器里取出一条指令，译码并执行这条指令，保存执行结果，紧接着又去取指令，译码，执行指令……，如此周而复始，反复循环，使得计算机能够自动地工作。除非遇到停机指令，否则这个循环将一直进行下去。其过程如图3-3所示 图3-3 程序的执行过程 3.2.1 指令的执行过程 几乎所有的冯?诺伊曼型计算机的CPU，其工作都可以分为5个阶段：取指令、指令译码、执行指令、访存取数和结果写回。如图3-4所示。 图3-4 指令的执行过程 1．取指令阶段 取指令（Instruction Fetch，IF）阶段是将一条指令从主存中取到指令寄存器的过程。 PC，依此类推。?PC，若为双字长指令，则(PC)+2?程序计数器PC中的数值，用来指示当前指令在主存中的位置。当一条指令被取出后，PC中的数值将根据指令字长度而自动递增。若为单字长指令，则(PC)+1

2．指令译码阶段 取出指令后，计算机立即进入指令译码（Instruction Decode，ID）阶段。 在指令译码阶段，指令译码器按照预定的指令格式，对取回的指令进行拆分和解释，识别和区分出不同的指令类别及各种获取操作数的方法。 在组合逻辑控制的计算机中，指令译码器对不同的指令操作码产生不同的控制电位，以形成不同的微操作序列；在微程序控制的计算机中，指令译码器用指令操作码找到执行该指令的微程序的入口，并从此入口开始执行。 在传统的设计里，CPU中负责指令译码的部分是无法改变的硬件。不过，在众多运用微程序控制技术的新型CPU中，微程序有时是可重写的，可以通过修改成品CPU来改变CPU的译码方式。 3．执行指令阶段 在取指令和指令译码阶段之后，接着进入执行指令（Execute，EX）阶段。 此阶段的任务是完成指令所规定的各种操作，具体实现指令的功能。为此，CPU 的不同部分被连接起来，以执行所需的操作。 例如，如果要求完成一个加法运算，算术逻辑单元（ALU）将被连接到一组输入和一组输出，输入端提供需要相加的数值，而输出端将含有最后的运算结果。 4．访存取数阶段 根据指令需要，有可能要访问主存，读取操作数，这样就进入了访存取数（Memory，MEM）阶段。 此阶段的任务是：根据指令地址码，得到操作数在主存中的地址，并从主存中读取该操作数用于运算。 5．结果写回阶段 作为最后一个阶段，结果写回（Writeback，WB）阶段把执行指令阶段的运行结果数据“写回”到某种存储形式。结果数据经常被写到CPU的内部寄存器中，以便被后续的指令快速地存取。在有些情况下，结果数据也可被写入相对较慢、但较廉价且容量较大的主存。许多指令还会改变程序状态字寄存器中标志位的状态，这些标志位标识着不同的操作结果，可被用来影响程序的动作。 在指令执行完毕、结果数据写回之后，若无意外事件（如结果溢出等）发生，计算机就接着从程序计数器PC中取得下一条指令地址，开始新一轮的循环，下一个指令周期将正常地顺序取出下一条指令。 许多新型CPU可以同时取出、译码和执行多条指令，体现出并行处理的特性。

指令的执行过程

举个实例来说明指令的执行过程： 开机时，程序计算器PC变为0000H。然后单片机在时序电路作用下自动进入执行程序过程。执行过程实际上就是取出指令（取出存储器中事先存放的指令阶段）和执行指令（分析和执行指令）的循环过程。 例如执行指令：MOV A,#0E0H，其机器码为“74H E0H”，该指令的功能是把操作数E0H送入累加器，0000H单元中已存放74H，0001H单元中已存放E0 H。当单片机开始运行时，首先是进入取指阶段，其次序是： 1 程序计数器的内容（这时是0000H）送到地址寄存器； 2 程序计数器的内容自动加1（变为0001H）； 3地址寄存器的内容（0000H）通过内部地址总线送到存储器，以存储器中地址译码电跟，使地址为0000H的单元被选中； 4 CPU使读控制线有效； 5 在读命令控制下被选中存储器单元的内容（此时应为74H）送到内部数据总线上，因为是取指阶段，所以该内容通过数据总线被送到指令寄存器。 至此，取指阶段完成，进入译码分析和执行指令阶段。 由于本次进入指令寄存器中的内容是74H（操作码），以译码器译码后单片机就会知道该指令是要将一个数送到A累加器，而该数是在这个代码的下一个存储单元。所以，执行该指令还必须把数据（E0H）从存储器中取出送到CPU，即还要在存储器中取第二个字节。其过程与取指阶段很相似，只是此时PC已为0001H。指令译码器结合时序部件，产生74H操作码的微操作系列，使数字E0H从0001H 单元取出。因为指令是要求把取得的数送到A累加器，所以取出的数字经内部数据总线进入A累加器，而不是进入指令寄存器。至此，一条指令的执行完毕。单片机中PC=0002H，PC在CPU每次向存储器取指或取数时自动加1，单片机又进入下一取指阶段。这一过程一直重复下去，直至收到暂停指令或循环等待指令暂停。CPU就是这样一条一条地执行指令，完成所有规定的功能

计算机第二章习题答案恢复版

一．简述计算机系统的组成。 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。硬件系统是组成计算机系统的各种物理设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。软件是指用某种计算机语言编写的程序数据和相关文档的集合。软件系统则是在计算机上运行的所有软件的总称。 其中，硬件系统包括主机和外设，主机又分为中央处理器(CPU)和内存，内存分为随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM),高速缓冲存储器(Cache),，中央处理器又分为运算器（ALU）和控制器(CU).。外设分为输入设备（键盘，鼠标，触摸屏，扫描仪麦克风等）输出设备（显示器，打印机，绘图仪，音响等）外存（软盘，硬盘，光盘，U盘等）。软件系统分为系统软件和应用软件。其中，系统软件又包括操作系统（DOS,windows,OS/2,UNIX,）语言处理程序（C,C++）实用程序（诊断程序，排错程序），应用软件又包括通用应用软件（办公软件包，数据库管理系统，计算机辅助设计软件）和专业应用软件（如各企业的信息管理系统等） 二．计算机硬件包括哪些部分，分别说明个部分的作用。 硬件是指计算机装置，即物理设备主要包括以下几部分： 1，运算器，又称算术逻辑单元，它的主要功能是进行算术运算和逻辑运算。 2，控制器，是指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件。 3，存储器，基本功能是能够按照指定位置存入或取出二进制信息。 4，输入设备，用来接收用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机可以识别的形式放到内存中。 5，输出设备，用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。 三．指令和程序有什么区别？试述计算机执行指令的过程。 指令，即能被计算机识别并执行的二进制代码，它代表了计算机能完成的某一项操作。程序，即指令的集合。 执行过程分为下列三步； ①取指令：按照程序计数器中的地址从内存储器中取出指令并送往指令计数器。 ②分析指令：对指令寄存器中存放的指令进行分析，由指令译码器对操作码进行译 码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。 ③执行指令：由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该 指令所要求的操作。 一条指令执行完成指令计数器加一或将转移地址码送入程序计数器，然后回到①。 四．指令的串行执行和并行执行有什么区别？ 串行执行指令即在任何时刻只能执行一条指令，当完成了指令周期中的各个步骤后才能执行下一条指令。指令并行执行即流水线技术就是使三个功能部件并行工作，平均理论速度是串行执行的三倍，但是控制比较复杂，硬件成本较高。 五．什么是流水线技术? 指令并行执行即流水线技术就是使三个功能部件并行工作，平均理论速度是串行执行的三倍，但是控制比较复杂，硬件成本较高。 六．简述系统软件和应用软件的区别。 系统软件包括操作系统（DOS,windows,OS/2,UNIX,）语言处理程序（C,C++）实用程序

02_2第二章计算机硬件基础(二)(答案)

第二章计算机硬件基础（二） 一、单项选择题（请在（）内填写答案） （）1. 绘图仪属于。 A: 输出设备B: 输入设备和输出设备 C: 输入设备D: 计算机正常工作时不可缺少的设备 （）2. 计算机的存储系统一般指主存储器和。 A: 累加器B: 寄存器C: 辅助存储器D: 鼠标器 （）3. 把硬盘上的数据传送到计算机的内存中去，称为。 A: 打印B: 写盘C: 输出D: 读盘 （）4. CPU 是计算机硬件中的部件。 A: 核心B: 辅助C: 主存D: 输入输出 （）5. CPU 中的运算器的主要功能是。 A: 负责读取并分析指令B: 算术运算和逻辑运算 C: 指挥和控制计算机的运行D: 存放运算结果 （）6. 现代计算机之所以能自动地连续进行数据处理,主要是由于________。 A:采用了二进制B:采用开关电路C:具有存储程序的功能D:采用了半导体器件（）7. CPU 中的控制器的功能是。 A: 进行逻辑运算B: 进行算术运算 C: 控制运算的速度D: 分析指令并发出相应的控制信号 （）8. 以下全是输入设备的是。 A: 键盘、扫描仪、打印机B: 键盘、硬盘、打印机 C: 鼠标、硬盘、音箱D: 扫描仪、键盘、只读光盘 （）9. 现代计算机系统是以为中心的。 A: 中央处理器B: 内存C: 运算器D: 控制器 （）10. 计算机中必要的、使用最广泛的、用于人机交互的输出设备是。 A: 打印机B: 显示器C: 绘图仪D: 声卡 （）11. 半导体只读存储器（ROM）与半导体随机存储器（RAM）的主要区别在于。 A: ROM 可以永久保存信息，RAM 在掉电后信息会消失 B: ROM 掉电后，信息会消失，RAM 不会 C: ROM 是内存储器，RAM 是外存储器 D: RAM 是内存储器，ROM 是外存储器 （）12. CPU 的中文意思是。 A: 中央处理器B: 主机C: 控制器D: 计算机器 （）13. 内存与外存的主要不同在于。 A: CPU 可以直接处理内存中的信息，速度快，存储容量大；外存则相反。 B: CPU 可以直接处理内存中的信息，速度快，存储容量小；外存则相反。 C: CPU 不能直接处理内存中的信息，速度慢，存储容址大，外存则相反。 D: CPU 不能直接处理内存中的信息，速度慢，存储容量小，外存则相反 （）14. 能够将图片输入到计算机内的装置是。 A: 打印机B: 扫描仪C: 鼠标D: 键盘 （）15. 微型机中硬盘工作时，应特别注意避免。

计组实验-CPU组成与机器指令执行

对机器指令系统组成的简单程序进行译码 接线 本实验接线比较多,需仔细 接线表

只要把上表同列的信号用线连接即可,一共接线33条. 接好线后,将编程开关拨到"正常位置",合上电源,按CLR#按钮,使TEC-5实验系统处于初始状态. (3)存程序代码,设置通用寄存器R0,R1,R2,R3的第一组值及存储器相关单元的数据 本组的寄存器数据是R0=35H, R1=43H, R2=10H, R3=07H.存储器10H 单元的内容为55H.选择这组数据的目的 是执行ADD R1,R0指令时不产生进位C,从而在执行JC R3指令时不产生跳转,而是顺序执行. ●设置通用寄存器R0,R1,R2,R3的值. 本操作中我们使R0=35H, R1=43H, R2=10H, R3=07H. 1.令DP=0,DB=0,使系统处于连续运行状态.令SWC=0, SWB=1, SWA=1,使系统处于写寄存器状态WRF.按CLR#,使实验 系统处于初始状态.

2.在SW7-SW0上设置一个存储器地址,该存储器地址供设置通用寄存器使用.(该存储器地址最好是不常用的一个地 址,以免设置通用寄存器操作破坏重要的存储器单元的内容.)这里我们将该地址设置为0FFH.按一次QD按钮,将 0FFH写入左端口地址寄存器AR. 3.在SW7-SW0上设置00H,作为通用寄存器R0的寄存器号.按一次QD按钮,将00H写入指令寄存器IR. 4.在SW7-SW0上设置35H.按一次QD按钮,将35H写入IR指定的R0寄存器. 5.在SW7-SW0上设置01H,作为通用寄存器R1的寄存器号.按一次QD按钮,将01H写入指令寄存器IR. 6.在SW7-SW0上设置43H.按一次QD按钮,将35H写入IR指定的R1寄存器. 7.在SW7-SW0上设置02H,作为通用寄存器R2的寄存器号.按一次QD按钮,将02H写入指令寄存器IR. 8.在SW7-SW0上设置10H.按一次QD按钮,将10H写入IR指定的R2寄存器.

CPU组成与机器指令执行实验

CPU组成与机器指令执行实验 一、实验目的 （1）将微程序控制器同执行部件（整个数据通路）联机，组成一台模型计算机； （2）用微程序控制器控制模型机数据通路； （3）通过CPU运行九条机器指令（排除中断指令）组成的简单程序，掌握机器指令与微指令的关系，牢固建立计算机的整机概念。 二、实验电路 本次实验用到前面四个实验中的所有电路，包括运算器、存储器、通用寄存器堆、程序计数器、指令寄存器、微程序控制器等，将几个模块组合成为一台简单计算机。因此，在基本实验中，这是最复杂的一个实验，也是最能得到收获的一个实验。 在前面的实验中，实验者本身作为“控制器”，完成数据通路的控制。而在本次实验中，数据通路的控制将由微程序控制器来完成。CPU从内存取出一条机器指令到执行指令结束的一个机器指令周期，是由微指令组成的序列来完成的，即一条机器指令对应一个微程序。 三、实验设备 （1）TEC－４计算机组成原理实验系统一台 （2）双踪示波器一台 （3）直流万用表一只 （4）逻辑测试笔一支 四、实验任务 （1）对机器指令系统组成的简单程序进行译码。 将下表的程序按指令格式手工汇编成十六进制机器代码，此项任务应在预习时完成。 （2）按照下面框图，参考前面实验的电路图完成连线，控制器是控制部件，数据通路（包括上面各模块）是执行部件，时序产生器是时序部件。连线包括控制台、时序部分、数据通路和微程序控制器之间的连接。其中，为把操作数传送给通用寄存器组RF，数据通路上的RS1、RS0、RD1、RD0应分别与IR3至IR0连接，WR1、WR0也应接到IR1、IR0上。

开关控制 控制台时序发生器 时序信号 开关控制指示灯信号控制信号时序信号 控制信号 微程序控制器数据通路 指令代码、条件信号 模型计算机连线示意图 （3）将上述任务（1）中的程序机器代码用控制台操作存入内存中，并根据程序的需要，用数码开关SW7—SW0设置通用寄存器R2、R3及内存相关单元的数据。注意：由于设置通用寄存器时会破坏内存单元的数据，因此一般应先设置寄存器的数据，再设置内存数据。 （4）用单拍（DP）方式执行一遍程序，列表记录通用寄存器堆RF中四个寄存器的数据，以及由STA指令存入RAM中的数据（程序结束后从RAM的相应单元中读出），与理论分析值作对比。单拍方式执行时注意观察微地址指示灯、IR/DBUS指示灯、AR2／AR1指示灯和判断字段指示灯的值，以跟踪程序中取指令和执行指令的详细过程（可观察到每一条微指令）。 （5）以单指（DZ）方式重新执行程序一遍，注意观察IR/DBUS指示灯、AR2/AR1指示灯的值（可观察到每一条机器指令）。执行结束后，记录RF中四个寄存器的数据，以及由STA指令存入RAM中的数据，与理论分析值作对比。注意：单指方式执行程序时，四个通用寄存器和RAM中的原始数据与第一遍执行程序的结果有关。 （6）以连续方式（DB、DP、DZ都设为０）再次执行程序。这种情况相当于计算机正常运行程序。由于程序中有停机指令STP，程序执行到该指令时自动停机。执行结束后，记录RF中四个寄存器的数据，以及由STA指令存入RAM中的数据，与理论分析值作对比。同理，程序执行前的原始数据与第二遍执行结果有关。 五、实验步骤和实验结果 （1）对机器指令系统组成的简单程序进行译码。 （2）接线 本实验的接线比较多，需仔细。 1．将跳线开关J1用短路子短接。时序发生器的输入TJI接控制存储器的输出TJ。控制器

第2章 中央处理器CPU

第二章中央处理器CPU 学习目标 通过本章的学习能够识记CPU的结构组成、性能指标和封装方式，了解新一代CPU的接口类型和主流CPU产品，掌握CPU的选购，为CPU的性能测试、CPU常见故障处理建立基础。 知识要点 （1）CPU的基础知识。 （2）CPU的接口类型。 （3）CPU的主流产品介绍。 （4）CPU的选购。 第一节CPU的基础知识 CPU（Central Processing Unit）即中央处理器，它的内部是由几十万（Intel 80386）到几百万个（Intel Pentium）晶体管组成的大规模集成电路，其中包括运算器、寄存器、控制器、总线等。CPU 是整个计算机系统的核心，主要负责整个系统指令的执行、数据的算术与逻辑运算、数据传送以及输入输出的控制。CPU的结构十分复杂，在介绍CPU之前应该先了解一些关于CPU的基本概念和相关知识。 一、CPU的内部结构 CPU其实就是一块超大规模集成电路的硅晶片。它的内部是由几十万甚至上千万个晶体管元件组成的电路，其内部结构主要有控制单元、算术逻辑单元和存储单元三大部分。CPU的工作过程为调入指令，经过控制单元的调度分配，再送入算术逻辑单元进行处理，处理后的数据存入存储器中，最后由应用程序使用。 1．控制单元 控制单元是由指令寄存器、指令译码器和操作控制器3个部件组成，是整个CPU的控制中心。控制单元主要负责向计算机其他设备发送控制信息，以此来指挥计算机各个部分自动、协调地进行各种工作。

4．CPU的缓存 由于CPU的速度发展很快，而内存远远跟不上，为了解决CPU处理速度过快而内存速度过慢的矛盾，现代计算机的CPU都采用了高速缓冲存储器（Cache），简称CPU缓存。缓存CPU与内存之间拥有临时的、高速的数据存储空间，大大减轻了内存对CPU性能的制约。典型的CPU缓存结构都是由一级缓存（L1 Cache）和二级缓存（L2 Cache）组成，部分高端CPU还具有三级缓存（L3 Cache）。 L1 Cache又分为一级指令缓存和一级数据缓存两部分。一级指令缓存的作用是暂时存储并向CPU的控制器递交操作所需的原始指令，CPU控制器再进行译码分析执行操作。一级数据缓存的作用是暂时存储并向CPU的运算器递交操作所需的原始数据，以供CPU运算器进行运算。一级缓存大小对CPU的性能有着很大的影响。 由于L1 Cache的容量有限，不能为CPU暂时存储所有的原始指令及数据，因此又增加了二级缓存——L2 Cache。L2 Cache的作用是用于暂时存储那些CPU即时操作所需要的，但是L1 Cache 中又没有存储的数据。不过L2 Cache仅仅暂时存储原始数据，而原始指令只由一级指令缓存来存储。 由于L2 Cache是CPU晶体管总数中占得最多的一个部分，高容量的L2 Cache成本相当高。所以Intel和AMD都是以L2 Cache容量的差异作为高端和低端产品的分界标准。 5．指令系统 CPU是靠执行指令来计算和控制系统的，每种CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相匹配的指令系统。指令系统功能的强弱是CPU的重要指标。 （1）MMX指令集：MMX（Multi Media Extension，多媒体扩展）指令集是Intel公司于1996年推出的一项多媒体指令扩展技术。MMX指令集中包括57种多媒体指令，通过这些指令可以一次处理多个数据，在处理结果超过实际处理能力的时候也能进行正常处理，这样在软件的配合下，就可以得到更高的性能。MMX的优势在于当时存在的操作系统不必为此而做出任何修改，便可以轻松地执行MMX程序。 （2）SSE指令集：SSE（Steaming SIMD Extension，单指令多数据流扩展）指令集是Intel公司在Pentium II处理器中率先推出的。SSE指令集包括70条指令，包含提高3D图形运算效率的50条SIMD（单指令多数据技术）浮点运算指令、12条MMX整数运算增强指令、8条优化内存中连续数据块传输指令。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点处理、3D运算、视频处理、音频处理等多媒体应用起到全面强化的作用。 SSE2是Intel公司在P4中所采用的指令集，提供144条多媒体指令，侧重于支持DVD播放、音频、3D图形数据和网络数据流处理方面。而P4（Prescott核心）处理器在SSE2指令集的基础上增加了13条新指令，包含一条专门针对视频解码的指令和两条针对线程处理的指令，其他10条指令则用于支持复杂的运算，如浮点转整数、单指令多数据流的浮点运算等。 （3）3DNow！指令集：3DNow！指令集是由AMD公司在SSE指令集之前开发的，并被AMD 广泛应用于其K6-2，K6-3以及Athlon（K7）处理器上。3DNow！指令集技术其实就是21条机器码的扩展指令集，主要针对三维建模、坐标变换、效果渲染等三维应用场合，在软件的配合下，可以大幅度提高3D处理性能。 （4）x86-64指令集。x86-64指令集是Athlon 64等64位处理器所采用的64位指令集，这种64位的处理器要求系统、软件都支持64位指令集。x86-64是64位处理器与操作系统、应用软件沟通的神经中枢，正是通过该指令集，64位处理器才能真正发挥作用。