《汇编语言：基于X86处理器》第2章 复习题
本篇记录《汇编语言：基于X86处理器》第2章 复习题的学习。
2.8 复习题
1.32 位模式下，除了堆栈指针(ESP)寄存器，还有哪些寄存器指向堆栈的参数?
答：EBP（基址指针)寄存器也可以访问堆栈中的参数和局部变量
2.说出至少 4 个 CPU 状态标志位。
答： 常见的 CPU 状态标志位 包括以下 4 个关键标志：CF（Carry Flag，进位标志）、ZF（Zero Flag，零标志）、SF（Sign Flag，符号标志）、OF（Overflow Flag，溢出标志）。其他常见标志：
- PF（Parity Flag，奇偶标志）：结果低 8 位中
1的个数是否为偶数。 - AF（Auxiliary Carry Flag，辅助进位标志）：用于 BCD 运算（低 4 位进位）。
- DF（Direction Flag，方向标志）：控制字符串操作方向（
STD/CLD设置）。
3.当无符号数算术运算结果超过目标位置大小时，应设置哪个标志位?
答：应设置进位标志位CF（Carry Flag）。
4.当有符号数算术运算结果对目标位置而言太大或太小时，应设置哪个标志位?
答：应该设置溢出标志位OF（Overflow Flag）。
5.(真/假):寄存器操作数为 32 位，使用 REX 前缀，则程序可以使用 R8D 寄存器。
答：真。
6.算术或逻辑运算产生负数结果时，应设置哪个标志位?
答：应设置符号标志位SF（Sign Flag）。
7.CPU的哪个部件执行浮点算术运算?
答： 在 CPU 中，浮点算术运算主要由 浮点运算单元（Floating-Point Unit, FPU） 执行。
8.32 位处理器中，浮点数据寄存器包含多少位?
答： 浮点寄存器设计为 80 位（1 位符号 + 15 位指数 + 64 位尾数），以提供更高的中间计算精度。
9.(真/假):x86-64 指令集向后兼容x86 指令集。
答：真。
10.(真/假):当前 64 位芯片实现方式下，所有 64 位都可以用于寻址。
答：假
11.(真/假):Itanium 指令集与x86完全不同。
答：真
12.(真/假):静态RAM一般比动态RAM便宜。
答：假
13.(真/假);加上REX前级就可以使用64位RDI 寄存器。
答：真
14.(真/假);在原生64 位模式下，可以使用16 位实模式，但是不能使用虚拟 8086 模式。
答：真
15.(真/假):x86-64 处理器比x86 处理器多 4 个通用寄存器。
答：假（因为实际多了 8 个，不是 4 个）
16.(真/假):64位的Microsoft Windows 不支持虚拟8086 模式。
答：真
17.(真/假):DRAM 只能用紫外线擦除。
答：假
18.(真/假):64位模式下，可以使用的浮点寄存器多达 8个。
答：真。
19.(真/假):总线是两端连接在主板上的塑料电缆，但没有直接位于主板上。
答：假
20.(真/假):CMOS RAM 与静态 RAM 相同，也就是说，不需要额外的电源和刷新周期就可以保持它的内容。
答：假
21.(真/假):PCI 接口用于显卡和声卡。
答：假
22.(真/假):8259A是一种控制器，用于处理来自硬件设备的外部中断。
答：真
23.(真/假):PCI是可编程组件接口(programmable component interface)的缩写。
答：假
24.(真/假):VRAM 代表虚拟随机访问存储器。
答：假。
VRAM 代表 Video Random Access Memory（视频随机访问存储器），而不是“虚拟随机访问存储器”（Virtual Random Access Memory）。
25.汇编语言程序在哪个(或哪些)层次上可以控制输入输出?
答： 汇编语言程序在输入输出（I/O）控制中可以在以下两个主要层次上操作，具体取决于硬件架构和操作系统支持： 1.硬件层直接控制，2.操作系统层调用。
26.为什么游戏程序常常将声音输出直接发送到声卡的硬件端口?
答：游戏程序直接将声音输出发送到声卡的硬件端口主要是为了实现低延迟、高性能的音频处理，从而满足实时交互的需求。以下是具体原因和优势：
- 降低音频延迟 实时性要求：游戏中的音效（如枪声、爆炸、角色对话）需要与画面严格同步，延迟会导致“声画不同步”，破坏沉浸感。 绕过软件层：直接写入硬件端口避免了操作系统音频堆栈（如Windows的音频引擎或Linux的PulseAudio）的缓冲和处理，减少中间环节的延迟。
- 避免音频管线干扰 操作系统默认音频路径通常需要经过混音（如多个应用共享声卡）、重采样、效果处理等步骤，可能引入额外延迟。 独占模式（Exclusive Mode）：游戏直接控制声卡硬件时，可以独占音频设备，跳过系统混音器，确保音频数据直达声卡。
- 提升性能与稳定性 硬件加速：现代声卡（或集成音频编解码器）支持硬件缓冲和DMA（直接内存访问），游戏直接写入硬件缓冲区后，声卡自动处理播放，无需CPU持续干预。 减少上下文切换：通过直接操作硬件，游戏可以避免频繁调用操作系统音频API的开销（如线程切换、内核-用户态切换）。
- 支持高级音频特性 3D音效与定位：游戏需要实时计算声音的空间位置（如环绕声、HRTF），直接控制硬件可以更高效地更新音频参数（如声卡寄存器配置）。 低层级API支持：如Windows上的WASAPI（独占模式）、ASIO或主机平台的专用音频SDK，均允许绕过系统音频管线，直接与硬件交互。
- 历史兼容性 早期系统的限制：在DOS时代（如1990年代的游戏），程序必须直接操作声卡硬件（如AdLib或Sound Blaster的I/O端口），因为缺乏操作系统抽象层。现代游戏虽不再依赖此方式，但低延迟需求仍推动了类似设计。