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教师参考答案

字节内存

收集四类证据：相关状态的预测；多种案例（包括边界）的行为；依据轨迹和状态的解释；对一次不一致作出有理由的修正。使用纸面或学校现有批准流程，将各项记录为初步、需支持或独立完成。挑战通过证明的是机器行为，不证明作者身份或完全掌握。接受等效正确程序；公开答案是示范，并非唯一答案。

公开教学材料。答案是示例；等效的正确程序也可能通过实际检查。

7. 内存：计算机的笔记本

覆盖 R0 后，实际取回已经保存的字节。

打开本课 →

1. 预测与跟踪

运行试做程序前，预测输出，并跟踪最先执行的三条指令。按需要记录相关寄存器、标志或内存，再逐步执行进行比较。

LOAD 42
STORE 0
LOAD 99
STORE 1
LOAD 0
LOAD [0]
PRINT
LOAD [1]
PRINT
HALT

加入输入队列: 无

初始化内存: 所有字节初始为零

试做预测答案

输出: 42, 99

指令执行前 PC执行后 PC执行前 R0执行后 R0相关状态输出
LOAD01042{"registers":[42,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}无
STORE124242{"registers":[42,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[0]}无
LOAD234299{"registers":[99,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}无

2. 构建与检查

读取一个字节值（0–255），保存到内存地址 10，清零 R0，再从内存取回并输出它。

必需的指令类型: INPUT, STORE, LOAD

挑战示例答案

INPUT
STORE 10
LOAD 0
LOAD [10]
PRINT
HALT

实际检查器测试数据

案例 1
输入
9
初始内存
所有字节初始为零
预期输出
9
预期最终内存
10: 9
必需的内存读取
10
案例 2
输入
42
初始内存
所有字节初始为零
预期输出
42
预期最终内存
10: 42
必需的内存读取
10
案例 3
输入
127
初始内存
所有字节初始为零
预期输出
127
预期最终内存
10: 127
必需的内存读取
10

3. 解释机器

哪段代码读取内存 10，哪段载入数字 10？

推理与教学说明

LOAD [10] 读取字节；LOAD 10 载入字面值。STORE 与随后取回可在 R0 被覆盖后保留字节。

8. 寄存器中的地址

将地址当作数据，读取查找表。

打开本课 →

1. 预测与跟踪

运行试做程序前，预测输出，并跟踪最先执行的三条指令。按需要记录相关寄存器、标志或内存，再逐步执行进行比较。

STORE 12 0
STORE 99 7
LOAD 7 R1
LOAD [R1]
PRINT
HALT

加入输入队列: 无

初始化内存: 0: 12

试做预测答案

输出: 99

指令执行前 PC执行后 PC执行前 R0执行后 R0相关状态输出
STORE0100{"registers":[0,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[0]}无
STORE1200{"registers":[0,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[7]}无
LOAD2300{"registers":[0,7,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}无

2. 构建与检查

从 INPUT 读取地址，复制到 R1，取回该地址中预先设置的字节并输出。检查器会改变地址和保存的数值。

必需的指令类型: INPUT, COPY, LOAD

挑战示例答案

INPUT
COPY R0 R1
LOAD [R1]
PRINT
HALT

实际检查器测试数据

案例 1
输入
0
初始内存
0: 12
预期输出
12
必需的内存读取
0
案例 2
输入
7
初始内存
7: 99
预期输出
99
必需的内存读取
7
案例 3
输入
255
初始内存
255: 88
预期输出
88
必需的内存读取
255

3. 解释机器

R1=7、内存 7=99 时，LOAD R1 与 LOAD [R1] 有何不同？

推理与教学说明

前者从寄存器读取 7；后者从地址 7 读取 99。

9. 字节与边界

观察为什么内存数值会绕回，而寄存器不会。

打开本课 →

1. 预测与跟踪

运行试做程序前，预测输出，并跟踪最先执行的三条指令。按需要记录相关寄存器、标志或内存，再逐步执行进行比较。

LOAD 256
PRINT
STORE 255
LOAD [255]
PRINT
LOAD -1
STORE 255
LOAD [255]
PRINT
HALT

加入输入队列: 无

初始化内存: 所有字节初始为零

试做预测答案

输出: 256, 0, 255

指令执行前 PC执行后 PC执行前 R0执行后 R0相关状态输出
LOAD010256{"registers":[256,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}无
PRINT12256256{"registers":[256,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[]}256
STORE23256256{"registers":[256,0,0,0,0,0,0,0],"flags":{"zero":false,"negative":false,"overflow":false},"sp":255,"stack":[],"callStack":[],"loopStack":[],"memoryReads":[],"memoryWrites":[255]}256

2. 构建与检查

读取一个整数，存入地址 255，再取回转换后的字节并输出。不要用固定答案代替计算。

必需的指令类型: INPUT, STORE, LOAD

挑战示例答案

INPUT
STORE 255
LOAD [255]
PRINT
HALT

实际检查器测试数据

案例 1
输入
255
初始内存
所有字节初始为零
预期输出
255
预期最终内存
255: 255
必需的内存读取
255
案例 2
输入
256
初始内存
所有字节初始为零
预期输出
0
预期最终内存
255: 0
必需的内存读取
255
案例 3
输入
-1
初始内存
所有字节初始为零
预期输出
255
预期最终内存
255: 255
必需的内存读取
255
案例 4
输入
511
初始内存
所有字节初始为零
预期输出
255
预期最终内存
255: 255
必需的内存读取
255

3. 解释机器

为什么数值 256 可存入地址 255，而地址 256 无效？

推理与教学说明

字节数据绕回 256→0；地址独立限制在 0..255，不会绕回。