1.1 列出並簡要地定義計算機的四個主要組成部分。

主儲存器，儲存資料和程式；算術邏輯單元，能處理二進位制資料；控制單元，解讀儲存器中的指令並且使他們得到執行；輸入/輸出裝置，由控制單元管理。

1.2 定義處理器暫存器的兩種主要類別。

使用者可見暫存器：優先使用這些暫存器，可以使機器語言或者組合語言的程式設計師減少對主儲存器的訪問次數。對高階語言而言，由優化編譯器負責決定把哪些變數應該分配給主儲存器。一些高階語言，如C語言，允許程式言建議編譯器把哪些變數儲存在暫存器中。

控制和狀態暫存器：用以控制處理器的操作，且主要被具有特權的作業系統例程使用，以控制程式的執行。

1.3 一般而言，一條機器指令能指定的四種不同操作是什麼？

處理器－暫存器：資料可以從處理器傳送到儲存器，或者從儲存器傳送到處理器。

處理器－I/O：通過處理器和I/O模組間的資料傳送，資料可以輸出到外部裝置，或者從外部裝置輸入資料。

資料處理：處理器可以執行很多關於資料的算術操作或邏輯操作。

控制：某些指令可以改變執行順序。

1.4 什麼是中斷？

中斷：其他模組（I/O，儲存器）中斷處理器正常處理過程的機制。

1.5 多中斷的處理方式是什麼？

處理多中斷有兩種方法。第一種方法是當正在處理一箇中斷時，禁止再發生中斷。第二種方法是定義中斷優先順序，允許高優先順序的中斷打斷低優先順序的中斷處理器的執行。

1.6 記憶體層次的各個元素間的特徵是什麼？

儲存器的三個重要特性是：價格，容量和訪問時間。

1.7 什麼是高速緩衝儲存器？

高速緩衝儲存器是比主存小而快的儲存器，用以協調主存跟處理器，作為最近儲存地址的緩衝區。

1.8 列出並簡要地定義I/O操作的三種技術。

可程式設計I/O：當處理器正在執行程式並遇到與I/O相關的指令時，它給相應的I/O模組釋出命令（用以執行這個指令）；在進一步的動作之前，處理器處於繁忙的等待中，直到該操作已經完成。

中斷驅動I/O：當處理器正在執行程式並遇到與I/O相關的指令時，它給相應的I/O模組釋出命令，並繼續執行後續指令，直到後者完成，它將被I/O模組中斷。如果它對於程序等待I/O的完成來說是不必要的，可能是由於後續指令處於相同的程序中。否則，此程序在中斷之前將被掛起，其他工作將被執行。

直接儲存訪問：DMA模組控制主存與I/O模組間的資料交換。處理器向DMA模組傳送一個傳送資料塊的請求，（處理器）只有當整個資料塊傳送完畢後才會被中斷。

1.9 空間區域性性和臨時區域性性間的區別是什麼？

空間區域性性是指最近被訪問的元素的周圍的元素在不久的將來可能會被訪問。臨時區域性性（即時間區域性性）是指最近被訪問的元素在不久的將來可能會被再次訪問。

1.10 開發空間區域性性和時間區域性性的策略是什麼？

空間區域性性的開發是利用更大的緩衝塊並且在儲存器控制邏輯中加入預處理機制。時間區域性性的開發是利用在高速緩衝儲存器中保留最近使用的指令及資料，並且定義緩衝儲存的優先順序。