山東建筑大學(xué)計算機組成原理

1、20092012年 計算機組成原理考研試題與答案2009-2012年 計算機組成原理考研試題與答案2009年全國研究生考試計算機統(tǒng)考試題計算機組成原理部分一單項選擇題，每小題2分。11.馮諾依曼計算機中指令和數(shù)據(jù)均以二進制形式存放在存儲器中，CPU區(qū)分它們的依據(jù)是（ C ）A指令操作碼的譯碼結(jié)果 B. 指令和數(shù)據(jù)的尋址方式C. 指令周期的不同階段 D. 指令和數(shù)據(jù)所在的存儲單元12.一個C語言程序在一臺32位機器上運行。程序中定義了三個變量xyz，其中x和z是int型，y為short型。當(dāng)x=127，y=-9時，執(zhí)行賦值語句z=x+y后，xyz的值分別是（ D ） AX=0000007FH，y

2、=FFF9H，z=00000076H BX=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H CX=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076H DX=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H13.浮點數(shù)加減運算過程一般包括對階、尾數(shù)運算、規(guī)格化、舍入和判溢出等步驟。設(shè)浮點數(shù)的階碼和尾數(shù)均采用補碼表示，且位數(shù)分別為5位和7位（均含2位符號位）。若有兩個數(shù)X=2729/32，Y=255/8，則用浮點加法計算X+Y的最終結(jié)果是（ D ） A001111100010 B. 001110100010 C010000010001 D. 發(fā)生溢出14.某計算機的C

3、ache共有16塊，采用2路組相聯(lián)映射方式（即每組2塊）。每個主存塊大小為32字節(jié)，按字節(jié)編址。主存129號單元所在主存塊應(yīng)裝入到的Cache組號是（ C ）A0 B. 2 C. 4 D. 615.某計算機主存容量為64KB，其中ROM區(qū)為4KB，其余為RAM區(qū)，按字節(jié)編址。現(xiàn)要用2K8位的ROM芯片和4K4位的RAM芯片來設(shè)計該存儲器，則需要上述規(guī)格的ROM芯片數(shù)和RAM芯片數(shù)分別是（ D ） A1、15B2、15C1、30D2、3016.某機器字長16位，主存按字節(jié)編址，轉(zhuǎn)移指令采用相對尋址，由兩個字節(jié)組成，第一字節(jié)為操作碼字段，第二字節(jié)為相對位移量字段。假定取指令時，每取一個字節(jié)PC自動

4、加1。若某轉(zhuǎn)移指令所在主存地址為2000H，相對位移量字段的內(nèi)容為06H，則該轉(zhuǎn)移指令成功轉(zhuǎn)以后的目標地址是（ C ） A.2006H B.2007H C.2008H D.2009H17.下列關(guān)于RISC的敘述中，錯誤的是（ A ） ARISC普遍采用微程序控制器 BRISC大多數(shù)指令在一個時鐘周期內(nèi)完成CRISC的內(nèi)部通用寄存器數(shù)量相對CISC多 DRISC的指令數(shù)、尋址方式和指令格式種類相對CISC少18.某計算機的指令流水線由四個功能段組成，指令流經(jīng)各功能段的時間（忽略各功能段之間的緩存時間）分別是90ns、80ns、70ns和60ns，則該計算機的CPU時鐘周期至少是（ A ） A90

5、ns B.80ns C.70ns D.60ns19.相對于微程序控制器，硬布線控制器的特點是（ D ） A指令執(zhí)行速度慢，指令功能的修改和擴展容易 B指令執(zhí)行速度慢，指令功能的修改和擴展難C指令執(zhí)行速度快，指令功能的修改和擴展容易 D指令執(zhí)行速度快，指令功能的修改和擴展難20.假設(shè)某系統(tǒng)總線在一個總線周期中并行傳輸4字節(jié)信息，一個總線周期占用2個時鐘周期，總線時鐘頻率為10MHz，則總線帶寬是（ B ）A10MB/sB.20MB/SC.40MB/SD.80MB/S21.假設(shè)某計算機的存儲系統(tǒng)由Cache和主存組成，某程序執(zhí)行過程中訪存1000次，其中訪問Cache缺失（未命中）50次，則Cac

6、he的命中率是（ D ） A5% B. 9.5% C. 50% D. 95%22.下列選項中，能引起外部中斷的事件是（ A ） A鍵盤輸入 B. 除數(shù)為0 C. 浮點運算下溢 D. 訪存缺頁二綜合應(yīng)用題。43.（8分）某計算機的CPU主頻為500MHz，CPI為5（即執(zhí)行每條指令平均需5個時鐘周期）。假定某外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸率為0.5MB/s，采用中斷方式與主機進行數(shù)據(jù)傳送，以32位為傳輸單位，對應(yīng)的中斷服務(wù)程序包含18條指令，中斷服務(wù)的其他開銷相當(dāng)于2條指令的執(zhí)行時間。請回答下列問題，要求給出計算過程。（1）在中斷方式下，CPU用于該外設(shè)I/O的時間占整個CPU時間的百分比是多少？（2）當(dāng)該外設(shè)

7、的數(shù)據(jù)傳輸率達到5MB/s時，改用DMA方式傳送數(shù)據(jù)。假設(shè)每次DMA傳送大小為5000B，且DMA預(yù)處理和后處理的總開銷為500個時鐘周期，則CPU用于該外設(shè)I/O的時間占整個CPU時間的百分比是多少？（假設(shè)DMA與CPU之間沒有訪存沖突）標準答案：（1）在中斷方式下，每32位（4B）被中斷一次，故每秒中斷0.5MB/4B=0.5106/4=12.5104次要注意的是，這里是數(shù)據(jù)傳輸率，所以1MB=106B。因為中斷服務(wù)程序包含18條指令，中斷服務(wù)的其他開銷相當(dāng)于2條指令的執(zhí)行時間，且執(zhí)行每條指令平均需5個時鐘周期，所以，1秒內(nèi)用于中斷的時鐘周期數(shù)為（18+2）512.5104=12.5106

8、（2）在DMA方式下，每秒進行DMA操作5MB/5000B=5106/5000=1103次因為DMA預(yù)處理和后處理的總開銷為500個時鐘周期，所以1秒鐘之內(nèi)用于DMA操作的時鐘周期數(shù)為5001103=5105故在DMA方式下，占整個CPU時間的百分比是（5105）/（500106）100%=0.1%44.（13分）某計算機字長16位，采用16位定長指令字結(jié)構(gòu)，部分數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)如圖所示。圖中所有控制信號為1時表示有效、為0時表示無效。例如控制信號MDRinE為1表示允許數(shù)據(jù)從DB打入MDR，MDRin為1表示允許數(shù)據(jù)從內(nèi)總線打入MDR。假設(shè)MAR的輸出一直處于使能狀態(tài)。加法指令“ADD（R1），

9、R0”的功能為（R0）+（R1）（R1），即將R0中的數(shù)據(jù)與R1的內(nèi)容所指主存單元的數(shù)據(jù)相加，并將結(jié)果送入R1的內(nèi)容所指主存單元中保存。數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)下表給出了上述指令取值和譯碼階段每個節(jié)拍（時鐘周期）的功能和有效控制信號，請按表中描述方式用表格列出指令執(zhí)行階段每個節(jié)拍的功能和有效控制信號。功能和控制信號時鐘功能有效控制信號C1MAR(PC)PCout,MARinC2MDRM(MAR)PC(PC)+1MemR,MDRinEPC+1C3IR(MDR)MDRout,IRinC4指令譯碼無標準答案：指令執(zhí)行階段每個節(jié)拍的功能和有效控制信號如下所示時鐘功能有效控制信號C5MAR(R1)PCout,MAR

10、inC6MDRM(MAR)MemR,MDRinEC7A(R0)R0out,AinC8AC(MDR)+(A)MDRout,Addr,ACinC9MDR(AC)ACout,MDRinC10M(MAR)MDRMDRoutE,MemW772010年全國研究生考試計算機統(tǒng)考試題計算機組成原理部分一單項選擇題，每小題2分。12、下列選項中，能縮短程序執(zhí)行時間的措施是（ D ）I 提高CPU時鐘頻率，II優(yōu)化數(shù)據(jù)通過結(jié)構(gòu)，III對程序進行編譯優(yōu)化A：僅I和II B：僅I和III C：僅II和III D：I，II，III13、假定有4個整數(shù)用8位補碼分別表示r1=FEH ,r2=F2H ,r3=90H,r4=

11、F8H,若將運算結(jié)果存放在一個8位的寄存器中，則下列運算會發(fā)生溢出的是（ C ）A： r1*r2 B ：r2*r3 C：r1*r4 D：r2*r414、假定變量I,f,d數(shù)據(jù)類型分別為int,float和double(int用補碼表示，float和double分別用IEEE754單精度和雙精度浮點數(shù)據(jù)格式表示)，已知i=785,f=1.5678,d=1.5若在32位機器中執(zhí)行下列關(guān)系表達式，則結(jié)果為真是（ C ） （I）f=(int)(float)I (II)f=(float)(int)f(III)f=(float)(double) (IV)=(d+f)-d=fA：僅I和II B：僅I和III

12、 C：僅II和III D：僅III和IV15、假定用若干個2k*4位芯片組成一個8*8位存儲器，則地址0B1FH所在芯片的最小地址是（ D ）A：0000H B：0600H C： 0700H D：0800H16、下列有關(guān)RAM和ROM的敘述中，正確的是（ A ）I、 RAM是易失性存儲器，ROM是非易失性存儲器II、 RAM和ROM都是采用隨機存取的方式進行信息訪問III、RAM和ROM都可用作CacheIV、RAM和ROM都需要進行刷新A：僅I和II B：僅II和III C：僅I,II，III D：僅II，III，IV17、下列命令組合情況中，一次訪存過程中，不可能發(fā)生的是（ D ）A：TL

13、B未命中，Cache未命中，Page未命中B：TLB未命中，Cache命中，Page命中C：TLB命中，Cache未命中，Page命中D：TLB命中，Cache命中，Page未命中18、下列存儲器中，匯編語言程序員可見的是（ B ）A：存儲器地址寄存器（MAR） B：程序計數(shù)器（PC）C：存儲器數(shù)據(jù)寄存器（MDR） D：指令寄存器（IR）19、下列不會引起指令流水阻塞的是（ A ） A：數(shù)據(jù)旁路 B：數(shù)據(jù)相關(guān) C：條件轉(zhuǎn)移 D：資源沖突20、下列選項中的英文縮寫均為總線標準的是（ D ）A：PCI、CRT、USB、EISA B：ISA、CPI、VESA、EISAC：ISA、SCSI、RAM、M

14、IPS D：ISA、EISA、PCI、PCI-Express21、單級中斷系統(tǒng)中，中斷服務(wù)程序執(zhí)行順序是（ A ）I、保護現(xiàn)場 II、開中斷 III、關(guān)中斷 IV、保存斷點V、中斷事件處理 VI、恢復(fù)現(xiàn)場 VII、中斷返回A：I、V、VI、II、VII B：III、I、V、VIIC：III、IV、V、VI、VII D：IV、I、V、VI、VII22、假定一臺計算機的顯示存儲器用DRAM芯片實現(xiàn)，若要求顯示分辨率為1600*1200，顏色深度為24位，幀頻為85Hz，顯示總帶寬的50% 用來刷新屏幕，則需要的顯存總帶寬至少約為（ D ）A ：245 Mbps B：979 MbpsC：1958 M

15、bps D：7834Mbps二綜合應(yīng)用題。43.(11分)某計算機字長為16q位，主存地址空間大小為128KB，按字編址，采用字長指令格式，指令名字段定義如下：轉(zhuǎn)移指令采用相對尋址方式，相對偏移是用補碼表示，尋址方式定義如下：Ms/Md尋址方式助記符含義000B寄存器直接Rn操作數(shù)=（Rn）001B寄存器間接（Rn）操作數(shù)=（(Rn)）010B寄存器間接、自增（Rn）+操作數(shù)=（(Rn)），（Rn）+1Rn011B相對D（Rn）轉(zhuǎn)移目標地址=（PC）+（Rn）注：（X）表示有儲蓄地址X或寄存器X的內(nèi)容，請回答下列問題：（1）該指令系統(tǒng)最多可有多少條指令？該計算機最多有多少個通用寄存器？存儲器地

16、址寄存器（MDR）至少各需多少位？（2）轉(zhuǎn)移指令的目標地址范圍是多少？（3）若操作碼0010B表示加法操作（助記符為a d d），寄存器R4和R5的編號分別為100B和101B，R4的內(nèi)容為1 2 3 4 H，R5的內(nèi)容為5 6 7 8 H，地址1 2 3 4 H中的內(nèi)容為5 6 7 8 H中的內(nèi)容為1 2 3 4 H，則匯編語言為a d d（R4）.（R5）+（逗號前原操作數(shù)，都號后為目的操作數(shù)）對應(yīng)的機器碼是什么（用十六進制表示）？該指令執(zhí)行后，哪些寄存器和存儲單元的內(nèi)容會改變？改變后的內(nèi)容是什么？解答：該題的考點是指令系統(tǒng)設(shè)計，注意操作位數(shù)與指令條數(shù)的關(guān)系，地址碼與寄存器數(shù)的關(guān)系，指令字

17、長與MOR的關(guān)系，存儲容量與MAR的關(guān)系，注意補碼計算的偏移地址。44.（12分）某計算機的主存地址空間為256MB，按字節(jié)編址，指令Cache分離均有8個Cache行，每個Cache行的大小為64MB，數(shù)據(jù)Cache采用直接映射方式，現(xiàn)有兩個功能相同的程序A和B,其偽代碼如下所示：假定int 類型數(shù)據(jù)用32位補碼表示，程序編譯時i,j, sum 均分配在寄存器中，數(shù)據(jù)a按行優(yōu)先方式存放，其地址為320（十進制數(shù)），請回答下列問題，要求說明理由或給出計算過程。（1）、若不考慮用于cache一致性維護和替換算法的控制位，則數(shù)據(jù)Cache的總?cè)萘渴嵌嗌伲浚?）、要組元素a031和a11各自所在的主

18、存塊對應(yīng)的Cache行號分別是多少（Cache行號從0開始）？（3）、程序A和B的數(shù)據(jù)訪問命令中各是多少？那個程序的執(zhí)行時間更短？簡答：考點：Cache容量計算，直接映射方式的地址計算，以及命中率計算（行優(yōu)先遍歷與列優(yōu)先遍歷命中率分別很大）2011年全國研究生考試計算機統(tǒng)考試題計算機組成原理部分一單項選擇題，每小題2分。12.下列選項中，描述浮點數(shù)操作速度指標的是（ D ）A. MIPS B. CPI C.IPC D. MFLOPS13.float 型數(shù)據(jù)通常用 IEEE754 單精度浮點數(shù)格式表示如編譯器將 float 型變量 x 分配在一個 32 位浮點寄存器 FR1 中，且x =-8.2

19、5，則 FR1 的內(nèi)容是（ A ）A. C104 0000H B. C242 0000H C. C184 0000H D. C1C2 0000H14.下列各類存儲器中，不采用隨機存取方式的是（ B ）A. EPROM B. CDROM C. DRAM D. SRAM15.某計算機存儲器按字節(jié)編址，主存地址空間大小為64MB，現(xiàn)用4M x 8 位的RAM 芯片組成32MB 的主存儲器，則存儲器地址寄存器MAR 的位數(shù)至少是（ D ）A.22 位 B.23 位 C.25 位 D.26 位16.偏移尋址通過將某個寄存器內(nèi)容與一個形式地址相加而生成有效地址下列尋址方式中，不屬于偏移尋址方式的是（ A

20、）A.間接尋址 B.基址尋址 C.相對尋址 D.變址尋址17.某機器有一個標志寄存器，其中有進位/借位標志CF、零標志ZF、符號標志SF 和溢出標志OF，條件轉(zhuǎn)移指令bgt（無符號整數(shù)比較大于時轉(zhuǎn)移）的轉(zhuǎn)移條件是（ C ）A.CF +OF =1 B.SF + ZF = 1 C.CF + ZF = 1 D.CF + SF = 118.下列給出的指令系統(tǒng)特點中，有利于實現(xiàn)指令流水線的是（ D ）I. 指令格式規(guī)整且長度一致 II. 指令和數(shù)據(jù)按邊界對齊存放III. 只有Load/Store 指令才能對操作數(shù)進行存儲訪問A. 僅I、II B.僅II、III C.僅I、III D.I、II、III19

21、.假定不采用Cache 和指令預(yù)取技術(shù)，且機器處于“開中斷”狀態(tài)，則在下列有關(guān)指令執(zhí)行的敘述中，錯誤的是（ C ）A. 每個指令周期中CPU 都至少訪問內(nèi)存一次 B. 每個指令周期一定大于或等于一個CPU 時鐘周期C. 空操作指令的指令周期中任何寄存器的內(nèi)容都不會被改變D. 當(dāng)前程序在每條指令執(zhí)行結(jié)束時都可能被外部中斷打斷20.在系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)線上，不可能傳輸?shù)氖牵?C ）A.指令 B.操作數(shù) C.握手（應(yīng)答）信號 D.中斷類信號A.11110 B.01101 C.00011 D.0101022.某計算機處理器主頻為50MHz，采用定時查詢方式控制設(shè)備A 的I/O，查詢程序運行一次所用的時鐘周

22、期至少為500在設(shè)備A 工作期間，為保證數(shù)據(jù)不丟失，每秒需對其查詢至少200 次，則CPU 用于設(shè)備A 的I/O 的時間占整個CPU 時間的百分比至少是（ C ）A.0.02% B.0.05% C.0.20% D.0.50%二綜合應(yīng)用題。 43.假定在一個8 位字長的計算機中運行如下類C 程序段：unsigned int x=134; unsigned int y=246; int m=x; int n=y;unsigned int z1=x-y; unsigned int z2=x+y; int k1=m-n; int k2=m+n;若編譯器編譯時將8 個8 位寄存器R1R8 分別分配至變量

23、x、y、m、n、z1、z2、k1和k2請回答下列問題（提示：帶符號整數(shù)用補碼表示）（1）執(zhí)行上述程序段后，寄存器R1、R5 和R6 的內(nèi)容分別是什么？（用十六進制表示）（2）執(zhí)行上述程序段后，變量m 和K1 的值分別是多少？（用十進制表示）（3）上述程序段涉及帶符號整數(shù)加/減、無符號整數(shù)加/減運算，這四種運算能否利用同一個加法器及輔助電路實現(xiàn)？簡述（4）計算機內(nèi)部如何判斷帶符號整數(shù)加/減運算的結(jié)果是否發(fā)生溢出？上述程序段中，哪些帶符號整數(shù)運算語句的執(zhí)行結(jié)果會發(fā)生溢出？44.某計算機存儲器按字節(jié)編址，虛擬（邏輯）地址空間大小為16MB，主存（物理）地址空間大小為1MB，頁面大小為4KB；Cach

24、e 采用直接映射方式，共8 行；主存與Cache之間交換的塊大小為32B系統(tǒng)運行到某一時刻時，頁表的部分內(nèi)容和Cache 的部分內(nèi)容分別如題44-a 圖，題44-b 所示，（圖中頁框號及標記字段的內(nèi)容為十六進制形式）請回答下列問題：（1）虛擬地址共有幾位，哪幾位表示虛頁號？物理地址共有幾位？哪幾位表示頁框號（物理頁號）？（2）使用物理地址訪問Cache 時，物理地址應(yīng)劃分成哪幾個字段？要求說明每個字段的位數(shù)及在物理地址中的位置（3）虛擬地址001C60H 所在的頁面是否在主存中？若在主存中，則該虛擬地址對應(yīng)的物理地址是什么？訪問該地址時是否Cache 命中？要求說明理由（4）假定為該機配置一個

25、4 路組相聯(lián)的TLB，該TLB 共可存放8 個頁表項，若其當(dāng)前內(nèi)容（十六進制）如題44-c 圖所示，則此時虛擬地址024BACH 所在的頁面是否在主存中？要求說明理由。2012年全國研究生考試計算機統(tǒng)考試題計算機組成原理部分一單項選擇題，每小題2分。答案： 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 D B D D A C C C D D B二綜合應(yīng)用題。2014考研統(tǒng)考計算機基礎(chǔ)綜合真題解析（趨勢：綜合1個提干 ，2個課題（如2014 42（10分）和43（9分）網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、組成原理、操作系統(tǒng)（編譯）一、單項選擇題：第140小題，每小題2分，共80分。下列每題給出的

26、四個選項中，只有一個選項是最符合題目要求的。2、假設(shè)棧初始為空，將中綴表達式a/b-(c*d+e*f)/g轉(zhuǎn)化為等價后綴表達式過程中，當(dāng)掃描到f時，棧中的元素依次為：A、+(*- B、+(-* C、/+(*-* D、/+-*涉及考點：考察中綴和后綴表達式的轉(zhuǎn)化，并考察棧這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4、如下圖二叉樹進行中序線索化，則元素X的左、右線索指向的元素為A、 ecB、 eaC、 dcD、 ba涉及考點：中序線索化二叉樹，找出左右線索5、森林F轉(zhuǎn)化為對應(yīng)二叉樹T，則F的葉結(jié)點個數(shù)是()A、T的葉結(jié)點個數(shù) B、T中度為1的結(jié)點個數(shù)C、T的左孩子指向為空的個數(shù) D、T的右孩子指向為空的個數(shù)涉及考點：森林轉(zhuǎn)化為

27、二叉樹做法：第一，斷開除最左孩子的孩子節(jié)點，第二，連接孩子節(jié)點中各兄弟節(jié)點，第三，將樹順時針旋轉(zhuǎn)45度第四，同理處理其他樹。第五，將所有樹按照先后順序依次作為右子樹連接。6、5個元素有4種編碼方案，下列不是前綴編碼的是A、01,0000,0001,001,1B、011,000,001,010,1C、000,001,010,011,100D、0,100,110,1110,1100涉及考點：字符的前綴編碼8、用哈希(散列)方法處理沖突(碰撞)時可能發(fā)生堆積(聚集)現(xiàn)象，則下列會直接受到堆積現(xiàn)象影響的是A、存儲效率B、散列函數(shù)C、載運因子D、平均查找長度涉及考點：哈希(三列)方法處理沖突堆積現(xiàn)象影響

28、的因素9、存一棵具有15個關(guān)鍵詞的4階B樹，則含有關(guān)鍵詞的結(jié)點可能有A、5B、6C、10D、15涉及考點：B樹10、用希爾排序法，對一列數(shù)據(jù)序列排序時，若第一次排序結(jié)果為：9,1,4,13,7,8,20,23,15，則該排序可能的間隔是：A、2B、3C、4D、5涉及考點：希爾排序法中的間隔11、下列最不可能是快速排序第二輪的結(jié)果是A、2,3,5,4,6,7,9B、2,7,5,6,4,3,9C、3,2,5,4,7,6,9D、4,2,3,5,7,6,9涉及考點：快速排序法12、程序P在裝置M執(zhí)行時間為20秒，編譯優(yōu)化后，P執(zhí)行的指令數(shù)是以前的70%，但CPI為以前的1.2倍，則現(xiàn)在P在M上的執(zhí)行時

29、間為A、8.4秒B、11.7秒C、14.0秒D、16.8秒涉及考點：cpu計算時間的計算方法。公式為cpu時間=指令數(shù)目(IC)*(平均每條指令的平均時鐘周期個數(shù) cpi)*周期長度 = ic*cpi/(頻率)CPU = IC * CPI * T =20CPU = (70% IC) * (1.2 CPI) * T = 0.84 * (IC * CPI * T) =0.84 * 20 = 16.8 13.若x=103，y=-25,則下列式子中用8位定點補碼運算時會溢出的是A.x+yB.-x+yC.x-yD.-x-y涉及考點：補碼的表示14.float型數(shù)據(jù)常用IEEE754的單精度浮點格式表示。

30、現(xiàn)有兩個float型變量x1與x2，分別存放兩個32位寄存器f(x1)與f(x2)，若f(x1)=CC900000H，f(x2)=B0C00000H，則A.x1x2且同號B.x1x2且同號D.x1x2且異號涉及考點：機器中float型數(shù)據(jù)的比較，十六進制的float型數(shù)據(jù)比較15.某容量為256MB的存儲器由若干個4M*8倍DRAM芯片構(gòu)成，則該DRAM芯片的地址引腳與數(shù)據(jù)引腳的總和A.19B.22C.30D.36涉及考點：存儲器的編址25.下列指令，無法在用戶態(tài)執(zhí)行的是A.trap指令B。跳轉(zhuǎn)指令C。壓棧指令D。關(guān)中斷指令涉及考點：指令的執(zhí)行狀態(tài)-用戶態(tài)33.關(guān)于OSI參考模型中，直接為會話

31、層提供服務(wù)的是：A。應(yīng)用層B。表示層C。傳輸層D。網(wǎng)絡(luò)層涉及考點：OSI網(wǎng)絡(luò)模型40.用瀏覽器訪問某學(xué)校主頁，不可能用到的協(xié)議A.PPPB.ARPC.UDPD.SMTP涉及考點：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議二、綜合應(yīng)用題：第4147小題，共70分。41.二叉樹的帶權(quán)路徑長度(WPL)是所有葉結(jié)點的帶權(quán)路徑長度之和。給定二叉樹T，采用二叉鏈表存儲，結(jié)點結(jié)構(gòu)為left|weight|right,其中葉節(jié)點weight域保存該節(jié)點的非負權(quán)值。設(shè)root為指向T的根節(jié)點指針，請設(shè)計算法求T的WPL，要求：1)寫出基本設(shè)計思想2)采用C或C+，給出二叉樹節(jié)點的數(shù)據(jù)類型定義3)結(jié)合設(shè)計思想，采用C或C+描述算法，關(guān)鍵之處做出

32、標注。涉及考點：這道編程題目考察了二叉樹的帶權(quán)路徑長度的求法，和往常一樣首先要寫出設(shè)計思想，然后做出數(shù)據(jù)類型定義，然后就是具體算法的編寫46.文件F由200條記錄組成，記錄從1開始編號，用戶打開文件后，欲將內(nèi)存中的一條記錄插入文件F中，作為其第30條記錄，請回答下列問題，并說明理由。1)若文件系統(tǒng)為順序分配方式，每個存儲塊存放一條記錄，文件F的存儲區(qū)域前后均有足夠空閑的存儲空間，則要完成上述操作最少要訪問多少存儲塊？F的文件控制區(qū)內(nèi)容會有哪些改變？2)若文件系統(tǒng)為鏈接分配方式，每個存儲塊存放的一條記錄和一個鏈接指針，則要完成上述操作最少要訪問多少存儲塊？若每個存儲塊大小為1KB，其中4個字節(jié)存

33、放指針，則該系統(tǒng)支撐文件的最大長度是多少？涉及考點：(1)文件系統(tǒng)的順序分配方式(2)文件系統(tǒng)的鏈接分配方式，以及文件的存儲47.系統(tǒng)中有多個生產(chǎn)者進程和消費者進程，共享用一個可以存1000個產(chǎn)品的緩沖區(qū)(初始為空)，當(dāng)緩沖區(qū)為未滿時，生產(chǎn)者進程可以放入一件其生產(chǎn)的產(chǎn)品，否則等待；當(dāng)緩沖區(qū)為未空時，消費者進程可以取走一件產(chǎn)品，否則等待。要求一個消費者進程從緩沖區(qū)連續(xù)取出10件產(chǎn)品后，其他消費者進程才可以取產(chǎn)品，請用信號量P，V(wait，signed)操作實現(xiàn)進程間的互斥和同步，要求寫出完整的過程；并指出所用信號量的含義和初值涉及考點：典型的生產(chǎn)者消費者模式進程間的互斥和同步科大科院考研網(wǎng) ：

34、計算機組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)考題類型1.選擇(20分)2.填空(30分)3.簡答(20分)4.分析(10分)6.設(shè)計(20分)例題1.CRT的分辨率為10241024像素，像素的顏色數(shù)為256，則刷新存儲器的容量為（ ）。A 512KB B 1MB C 256KB D 2MB2. 在計算機術(shù)語中，將ALU、控制器和（ ）存儲器合在一起稱為（ ）。 3反映主存速度指標的三個術(shù)語是存取時間、（ ）和（ ）。4形成指令地址的方法稱為指令尋址，通常是（ ）尋址，遇到轉(zhuǎn)移指令時（ ）尋址。5.集中式總線仲裁方式有：鏈式查詢方式、計數(shù)器定時查詢方式、獨立請求方式。其中，優(yōu)先級固定的是（ ）6.對活動頭磁盤

35、組，磁盤地址包括（ ）、（ ）、 （ ）7.利用串行方式傳送字符，每秒鐘傳送的比特（bit）位數(shù)常稱為波特率。假設(shè)數(shù)據(jù)傳送速率是120個字符/秒，每一個字符格式規(guī)定包含10個比特位（起始位、停止位、8個數(shù)據(jù)位），則傳送的波特率是（ ），每個比特位占用的時間是（ ） 8.計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)從下至上可分為五級，即微程序設(shè)計級（或邏輯電路級）、一般機器級、操作系統(tǒng)級、（ ）級、（ ）級。9.按IEEE754標準，一個32位浮點數(shù)由符號位S（1位）、階碼E（8位）、尾數(shù)M（23位）三個域組成。其中階碼E的值等于指數(shù)的真值（ ）加上一個固定的偏移值（ ）。10.一個較完善的指令系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送、算

36、術(shù)運算、（ ）、（ ）四大類指令。知識點:第1章 計算機系統(tǒng)概論（常識、應(yīng)得分）（1） 計算機發(fā)展歷程（2） 計算機系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 1、計算機硬件的基本組成 2、計算機軟件的分類 3、計算機的工作過程4.計算機層次結(jié)構(gòu)（3） 計算機性能指標 吞吐量、響應(yīng)時間；CPU時鐘周期、主頻、CPI、CPU執(zhí)行時間；MIPS、MFLOPS。(四)定量定理1. 馮諾依曼結(jié)構(gòu)及思想馮諾依曼計算機中指令和數(shù)據(jù)均以二進制形式存放在存儲器中，CPU區(qū)分它們的依據(jù)是?？刂破魍耆梢詤^(qū)分開哪些是指令字，哪些是數(shù)據(jù)字。一般來講，取指周期中從內(nèi)存讀出的信息流是指令流，它流向控制器；而在執(zhí)行器周期中從內(nèi)存讀出的信息流是數(shù)據(jù)流，

37、它由內(nèi)存流向運算器。2計算機系統(tǒng)設(shè)計的定量原理程序局部性分( 時間上局部性 )和( 空間上局部性 )Amdahl定律CPU性能公式CPU的性能取決于三個要素： 時鐘頻率f（或時鐘周期t）； 每條指令所花的時鐘周期數(shù)CPI； 指令條數(shù)IC一個程序所花的CPU時間(T)可以用兩種方式來表示：3軟件與硬件邏輯等價性任何操作(或功能)可以由軟件來實現(xiàn)也可以有硬件來實現(xiàn)4系列機的概念 由同一廠家生產(chǎn)的具有相同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、但具有不同組成和實現(xiàn)的一系列不同型號的計算機5計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)從下至上可分為五級，即微程序設(shè)計級（或邏輯電路級）、一般機器級、操作系統(tǒng)級、 匯編語言級、高級語音級 。6計算機飛速發(fā)展、

38、性能不斷提高得益于（計算機制造技術(shù)的發(fā)展）和（計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新）7漢字的表示方法輸入碼漢字內(nèi)碼漢字字模碼8計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機組成和實現(xiàn)的關(guān)系9計算機系統(tǒng)的概念（軟件、硬件）運算器的核心功能部件是ALU10. 馮諾依曼計算機中指令和數(shù)據(jù)均以二進制形式存放在存儲器中，CPU區(qū)分它們的依據(jù)是（指令執(zhí)行的不同階段）馮諾依曼計算機中指令和數(shù)據(jù)均以二進制形式存放在存儲器中，CPU區(qū)分它們的依據(jù)是（ ） A指令操作碼的譯碼結(jié)果 B. 指令和數(shù)據(jù)的尋址方式 C. 指令周期的不同階段 D. 指令和數(shù)據(jù)所在的存儲單元第2章 運算方法和運算器（考點很多、需謹慎）（1） 數(shù)制與編碼 1、進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換

39、 2、真值和機器數(shù) 3、BCD碼 4、字符與字符串 5、校驗碼（2） 定點數(shù)的表示和運算 1、定點數(shù)的表示無符號數(shù)的表示；有符號數(shù)的表示。 2、定點數(shù)的運算定點數(shù)的位移運算；原碼定點數(shù)的加/減運算；補碼定點數(shù)的加/減運算；定點數(shù)的乘/除運算；溢出概念和判別方法。（3） 浮點數(shù)的表示和運算 1、浮點數(shù)的表示浮點數(shù)的表示范圍；IEEE754標準。 2、浮點數(shù)的加/減運算（4） 算法邏輯單元ALU 1、串行加法器和并行加法器 2、算法邏輯單元ALU的功能和機構(gòu)1定點數(shù)表示（數(shù)制轉(zhuǎn)換、BCD、字符串、校驗等）分類及運算、溢出概念和判別2機器數(shù)表示及特點在機器數(shù)中，零的表示形式是唯一的，范圍等。3按IE

40、EE754標準，一個32位浮點數(shù)由符號位S（1位）、階碼E（8位）、尾數(shù)M（23位）三個域組成。其中階碼E的值等于指數(shù)的真值加上一個固定的偏移值（ ）。格式比較大小。4. 設(shè)機器字長16位,定點表示,尾數(shù)15位,數(shù)符1位,問：(1)定點原碼整數(shù)表示時,最大正數(shù)是多少?最小負數(shù)是多少?(2)定點原碼小數(shù)表示時,最大正數(shù)是多少?最小負數(shù)是多少?(1)定點原碼整數(shù)表示最大正數(shù)值(2151)10(32767)10最小負數(shù)值(2151)10(32767)10(2)定點原碼小數(shù)表示 最大正數(shù)值(1215)10(0.111.11)2最小負數(shù)值(1215)10(0.111.11)25浮點數(shù)運算（定點數(shù)運算）浮

41、點數(shù)加減法運算過程（0操作數(shù)檢查、對階、尾數(shù)相加減、結(jié)果規(guī)格化、舍入處理）乘除運算分為四步： 0操作數(shù)檢查（被除數(shù)X為0，則商為0；若除數(shù)Y為0，則商為） 階碼加減操作 尾數(shù)乘除操作 結(jié)果規(guī)格化和舍入處理6運算器設(shè)計（掌握ALU的功能與結(jié)構(gòu)）7.提高并行性的兩個渠道：空間并行性、時間并行性。第3章 內(nèi)部存儲器（重點、考點、易得分）（1） 存儲器的分類（2） 存儲器的層次化結(jié)構(gòu)（3） 半導(dǎo)體隨機存取存儲器 1、SRAM存儲器的工作原理 2、DRAM存儲器的工作原理（4） 只讀存儲器（5） 主存儲器與CPU的連接（6） 雙口RAM和多模塊存儲器（7） 高速緩沖存儲器（Cache） 1、程序訪問的局

42、部性2、Cache的基本工作原理 3、Cache和主存之間的映射方式 4、Cache中主存塊的替換算法 5、Cache寫策略（8） 虛擬存儲器 1、虛擬存儲器的基本概念 2、頁式虛擬存儲器 3、段式虛擬存儲器 4、段頁式虛擬存儲器 5、TLB（快表）1存儲器分類不同存儲器間的比較，SRAM與DRAM的結(jié)構(gòu)及工作原理。1存貯器擴展，尋址范圍。某機字長32位，其存儲容量為4MB。若按字編址，它的尋址范圍是?某SRAM芯片，其容量為1M8位，除電源和接地端外，控制端有E和R/W，該芯片的管腳引出線數(shù)目至少是?位2雙端口存儲器及應(yīng)用。雙端口存儲器所以能進行高速讀/寫操作，是因為采用（ ）3存儲層次（重

43、點“四個問題”）（1）“Cache主存”和“主存輔存”層次“Cache主存”層次：彌補主存速度的不足“主存輔存”層次： 彌補主存容量的不足（2）四個問題1）當(dāng)把一個塊（頁）調(diào)入高一層(靠近CPU)存儲器時，可以放在哪些位置上? （映射規(guī)則）2）當(dāng)所要訪問的塊（頁）在高一層存儲器中時，如何找到該塊?（查找算法）3）當(dāng)發(fā)生不命中時，應(yīng)替換哪一塊？（替換算法）4）當(dāng)進行寫訪問時，應(yīng)進行哪些操作? （寫策略）A主存與高速緩存的主要映射方式及其特點。全相聯(lián)：主存中的任一塊可以被放置到Cache中的任意一個位置。特點：空間利用率最高，沖突概率最低，實現(xiàn)最復(fù)雜。 （需要一個訪問速度很快、價格很高的相聯(lián)存儲器

44、及多個比較器） 應(yīng)用場合：適用于小容量的Cache直接映象：主存中的每一塊只能被放置到Cache中唯一的一個位置。特點：空間利用率最低，沖突概率最高， （抖動）；實現(xiàn)最簡單。應(yīng)用場合：適合大容量Cache組相聯(lián)：主存中的每一塊可以被放置到Cache中唯一的一個組中的任何一個位置l n 路組相聯(lián)：每組中有n個塊(nM/G )。n 稱為相聯(lián)度。l 絕大多數(shù)計算機的Cache: n 4想一想：相聯(lián)度一定是越大越好？在組相聯(lián)和全相聯(lián)Cache中，則有多個塊供選擇。B 主要的替換算法有三種（1）隨機法 優(yōu)點：實現(xiàn)簡單，缺點：命中率低（2）先進先出法（FIFO）優(yōu)點：實現(xiàn)簡單，缺點：受限（3）最近最少使用

45、法LRULRU（least recently used 近期最少使用） ：被訪問的行計數(shù)器置0，其他的計數(shù)器增加1，替換值大的行，符合cache的工作原理C兩種寫策略l 寫直達法（全寫法）l 執(zhí)行“寫”操作時，不僅寫入Cache，而且也寫入下一級存儲器。l 寫回法（也稱為拷回法） l 執(zhí)行“寫”操作時，只寫入Cache。僅當(dāng)Cache中相應(yīng)的塊被替換時，才寫回主存。 4反映主存速度指標的三個術(shù)語是存取時間、（ ）和（ ）。5堆棧是一塊按特定順序進行數(shù)據(jù)存取的存儲區(qū)，這種特定的順序可以歸結(jié)為：“后進先出”（LIFO）或“先進后出”（FILO）6依據(jù)堆棧的生長方式可將堆棧劃分為 ：遞增堆棧（asc

46、ending stack），遞減堆棧（descending stack）。7根據(jù)堆棧指針指向的數(shù)據(jù)位置的不同，可將堆棧劃分為：滿堆棧（Full Stack），空堆棧（Empty Stack）。堆棧的兩種生長方式堆棧指針指向的數(shù)據(jù)位置滿遞增：壓棧操作，存儲器地址增大（向上增長），SP指向存儲有效數(shù)據(jù)的最高地址或者指向第一個要讀出的數(shù)據(jù)的位置。空遞增：壓棧操作，存儲器地址增大（向上增長），SP指向存儲有效數(shù)據(jù)的最高地址的上一個空位置或者是指向?qū)⒁x出的第一個數(shù)據(jù)位置的上一個空位置。滿遞減：壓棧操作，存儲器地址減?。ㄏ蛳略鲩L），SP指向存儲有效數(shù)據(jù)的最低地址或者是指向第一個要讀出的數(shù)據(jù)的位置?？者f減

47、：壓棧操作，存儲器地址減?。ㄏ蛳略鲩L），SP指向最后壓入堆棧的數(shù)據(jù)的下一個空位置或者指向?qū)⒁x出的第一個數(shù)據(jù)位置的下一個空位置。8在以字節(jié)為單位尋址的存儲器中，“字存儲”模式有：有“小端”和“大端”兩種方式存儲字，這兩種方式是根據(jù)最低有效字節(jié)與相鄰較高有效字節(jié)相比是存放在較低的還是較高的地址來劃分的，兩種存儲方式如圖所示。字邊界對齊的概念。9 CPU執(zhí)行一段程序時，cache完成存取的次數(shù)為1900次，主存完成存取的次數(shù)為100次，已知cache存取周期為50ns，主存存取周期為250ns，求cache/主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時間。 l h=Nc/（Nc+Nm）=1900/(1900+100

48、)=0.95l r=tm/tc=250ns/50ns=5l e=1/(r+(1-r)h)=1/(5+(1-5)0.95=83.3%l ta=tc/e=50ns/0.833=60ns 10 設(shè)某機主存容量為4MB，Cache的容量為16KB。每字塊有8個字，每字32位。設(shè)計一個四路組相聯(lián)映射的Cache組織。(1)畫出主存地址字段中各段的位數(shù)。(2)說明主存中編號為128的塊怎樣映射到Cache中？（設(shè)組號、塊號從0開始編排）(3)設(shè)Cache的初態(tài)為空，CPU依次從主存第0,1,2,89號單元讀出90個字（主存一次讀出一個字），并重復(fù)此次序讀8次，問命中率是多少？(4)若Cache的速度是主存

49、速度的6倍，試問有Cache和無Cache相比，速度提高多少倍？ （1）因為每字塊有8個字，每字32位，所以每字塊有32字節(jié)，得出w=5，因為Cache的容量為16KB=214B，所以Cache共有214/25=29塊，(得出c=9)，又因為是四路組相聯(lián)映射，（得出r=2，因此d=9-2=7位），故29塊Cache 可化分為29/22= 27 組，故組號7位，根據(jù)主存容量為4MB=222B，得出主存字塊標記為s-d=22-7-5=10位。（2）因為Cache共有27組，每組含有4個字塊，所以主存中編號為128的塊映射到Cache中的組為i=128mod 128=0（？27），因此主存中編號為128的塊可以映射到Cache L0行中的（C0、C1 、C2、C3）4個塊中的任何一塊。（3）由于每個字塊有8個字，Cache的初態(tài)為空，因此CPU讀0號單元時，未命中，必須訪問主存，同時將該字所在的主存塊調(diào)入到Cache第0行中的任一塊內(nèi)，接著CPU讀17號單元時均命中。同理，CPU讀8，16，88號單元時均未命中?？梢奀PU第一遍讀90個字時，共有12次未命中，其余全命中，后7遍全命中。命中率為：（908-12）/720=0.983（4）設(shè)Cache的存取周期為t，主存的存取周期為6t，沒有Cache的訪問時間為7206t，有Ca