这套练习涵盖整个硬件与处理模块：指令周期、寄存器、内存与存储、输入与输出的选择，以及让说法停留在模型之内。题目由易到难。
每题先在纸上自己做。只有在写完自己的追踪之后，才用受限伪代码追踪训练器或安全的 Python 推理沙盒来核对。
题目
第 1 题（容易）
说明程序计数器（PC）存放什么，以及在简化周期中它的值何时改变。
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PC 存放下一条要取出的指令的地址。每次 fetch 时它加 1。跳转指令在 execute 阶段用新地址覆盖它。
第 2 题（容易）
为每个描述写出寄存器名称：(a) 存放正在读取的地址，(b) 存放正在解码的指令，(c) 存放加法的结果。
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(a) MAR。 (b) CIR。 (c) ACC。
第 3 题（容易）
RAM、ROM 和辅助存储中，哪一个 (a) 断电后丢失内容，(b) 存放启动指令，(c) 保存已保存的作业文件？
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(a) RAM，因为它是易失性的。 (b) ROM，它是非易失性的。 (c) 辅助存储，它没有电力也保存文件。
第 4 题（中等）
为下面的程序完成追踪表。LDA 90 加载地址 90 的值，SUB 91 从 ACC 中减去地址 91 的值，STO 92 存储 ACC，END 停止。PC 从 50 开始。
| 地址 | 内容 |
|---|---|
| 50 | LDA 90 |
| 51 | SUB 91 |
| 52 | STO 92 |
| 53 | END |
| 90 | 15 |
| 91 | 6 |
| 92 | 0 |
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| 步骤 | PC | MAR | MDR | CIR | ACC |
|---|---|---|---|---|---|
| 开始 | 50 | - | - | - | - |
| Fetch 1 | 51 | 50 | LDA 90 | LDA 90 | - |
| Execute 1 | 51 | 90 | 15 | LDA 90 | 15 |
| Fetch 2 | 52 | 51 | SUB 91 | SUB 91 | 15 |
| Execute 2 | 52 | 91 | 6 | SUB 91 | 9 |
| Fetch 3 | 53 | 52 | STO 92 | STO 92 | 9 |
| Execute 3 | 53 | 92 | 9 | STO 92 | 9 |
核对：15 − 6 = 9。地址 92 现在存着 9。
第 5 题（中等）
一台笔记本有 4 GB RAM。
同时打开三个程序，分别需要 1.2 GB、2.5 GB 和 0.8 GB。(a) 一共需要多少 RAM？
(b) 会发生什么？为什么这很重要？
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(a) 1.2 + 2.5 + 0.8 = 4.5 GB。
(b) 这比 4 GB RAM 多出 0.5 GB。电脑会把一部分辅助存储用作虚拟内存，在两者之间交换数据。这比 RAM 慢，所以电脑会变慢。
第 6 题（中等）
一名学生用手机拍下作业，在笔记本上编辑并保存。说明文件 (a) 在编辑时和 (b) 笔记本关机后分别在哪里。
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(a) 打开的文件被载入 RAM，让处理器能快速处理。 (b) 保存的文件留在辅助存储中。断电时 RAM 会丢失它。
第 7 题（中等）
图书馆让会员通过扫描会员卡和书本来借书。选择一个输入设备和一个输出设备，并各用一句话说明理由。
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输入：条形码扫描器，因为会员卡和书本各有条码，扫描能快速记录，没有打字错误。
输出：收据打印机（或屏幕信息），确认借书和归还日期，让会员有借了什么的凭证。
第 8 题（较难）
追踪下面的程序，并写出地址 32 最终的值。JMP 13 把 PC 设为 13。PC 从 10 开始。
| 地址 | 内容 |
|---|---|
| 10 | LDA 30 |
| 11 | JMP 13 |
| 12 | ADD 31 |
| 13 | STO 32 |
| 14 | END |
| 30 | 4 |
| 31 | 100 |
| 32 | 0 |
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| 步骤 | PC | MAR | MDR | CIR | ACC |
|---|---|---|---|---|---|
| 开始 | 10 | - | - | - | - |
| Fetch 1 | 11 | 10 | LDA 30 | LDA 30 | - |
| Execute 1 | 11 | 30 | 4 | LDA 30 | 4 |
| Fetch 2 | 12 | 11 | JMP 13 | JMP 13 | 4 |
| Execute 2 | 13 | 11 | JMP 13 | JMP 13 | 4 |
| Fetch 3 | 14 | 13 | STO 32 | STO 32 | 4 |
| Execute 3 | 14 | 32 | 4 | STO 32 | 4 |
| Fetch 4 | 15 | 14 | END | END | 4 |
跳转覆盖了 PC（12 变成 13），所以地址 12 的 ADD 31 从未运行。地址 32 存的是 4，不是 104。
第 9 题（较难）
一名学生写道：“这部手机有 8 核 2.8 GHz 的处理器，所以它以 22.4 GHz 运行，一定比 3.0 GHz 的笔记本快。”指出两个错误并重写这个说法。
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错误 1：核心不会把时钟频率相加。8 × 2.8 = 22.4 不是有效的速度。时钟频率是 2.8 GHz，即每秒 28 亿个周期。
错误 2：“一定更快”没有依据。速度还取决于核心数、缓存，以及软件能否利用这些核心。
重写：“手机的处理器以 2.8 GHz 运行，有 8 个核心。笔记本的时钟频率更高（3.0 GHz），但核心数和任务类型也会影响性能，所以所给数据无法说明哪个更快。”
第 10 题（较难）
预测下面这段 Python 程序的完整输出，它使用与各课相同的模型。
memory = {50: "LDA 90", 51: "ADD 91", 52: "STO 92", 53: "END",
90: 15, 91: 6, 92: 0}
pc = 50
acc = 0
while True:
mar = pc
pc = pc + 1
mdr = memory[mar]
cir = mdr
parts = cir.split()
op = parts[0]
if op == "END":
break
addr = int(parts[1])
if op == "LDA":
acc = memory[addr]
elif op == "ADD":
acc = acc + memory[addr]
elif op == "STO":
memory[addr] = acc
print(cir, "ACC =", acc, "PC =", pc)
print(memory[92])查看答案
循环在每条指令之后打印，END 除外：
LDA 90 ACC = 15 PC = 51
ADD 91 ACC = 21 PC = 52
STO 92 ACC = 21 PC = 53
21核对：15 + 6 = 21。PC 在 fetch 时已经加过 1，所以打印 51、52 和 53。最后一行打印地址 92 的值，即 21。取出 END 时循环停止，它没有任何打印。
如果你做错了
| 出了什么问题 | 回头复习 |
|---|---|
| PC 的值差一，或混淆了 PC 和 MAR（第 1、4、8、10 题） | 追踪简化的指令周期 |
| 寄存器名称写错（第 2、4 题） | 把寄存器与其作用对应起来 |
| 混淆 RAM、ROM 或存储，或漏掉虚拟内存（第 3、5、6 题） | 用具体任务比较内存与存储 |
| 写了设备名称，却没有来自任务的理由（第 7 题） | 解释输入与输出设备的选择 |
| 加入了题目没有给出的说法（第 9 题） | 不要从通用模型推断品牌规格 |
把每个反复出现的失误记在错题记录与重测队列里，几天后再做一道关于该技能的新题。
如果某种模式一再出现，我们的老师在线上一对一计算机科学补习中可以和你一起追踪，找出它从哪里开始。回到模块总览查看学习顺序。