本科生期末試卷十七一、選擇題（每小題1分，共10分）50年代,為了發(fā)揮______的效率，提出了＿_(dá)_＿_(dá)_技術(shù),從而發(fā)展了操作系統(tǒng),通過(guò)它對(duì)_＿_(dá)_＿_(dá)進(jìn)行管理和調(diào)度。A.計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)B.計(jì)算并行算法Ｃ.硬件設(shè)備多道程序硬軟資源Ｄ.硬件設(shè)備晶體管計(jì)算機(jī)下列表達(dá)式中對(duì)的的運(yùn)算結(jié)果為_(kāi)_____。A．（10１０1）２×(2)10=（202３2）2B.(10１01）3×(2）10=（202３2）３Ｃ.（10101)3×(3）1０=(30３０3）3Ｄ.（1010１０）３－(2０2３2)３=（１1011）3算術(shù)/邏輯運(yùn)算單元７4１8１AＬU可完畢_＿＿＿＿_(dá)。Ａ．16種算術(shù)運(yùn)算功能B.1６種邏輯運(yùn)算功能Ｃ.１6種算術(shù)運(yùn)算功能和1６種邏輯運(yùn)算功能Ｄ.4位乘法運(yùn)算和除法運(yùn)算功能某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)為３2位,其存儲(chǔ)容量為１6M×32位，它的地址線和數(shù)據(jù)線的總和是______。Ａ.１6Ｂ.3２C.64Ｄ.56采用虛擬存貯器的重要目的是_＿＿_(dá)__。提高主存貯器的存取速度擴(kuò)大主存貯器的存貯空間,并能進(jìn)行自動(dòng)管理和調(diào)度提高外存貯器的存取速度擴(kuò)大外存貯器的存貯空間程序控制類(lèi)指令的功能是_＿_(dá)＿_(dá)_。Ａ．進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算B.進(jìn)行主存與ＣＰU之間的數(shù)據(jù)傳送C．進(jìn)行CPＵ和Ｉ/Ｏ設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送Ｄ.改變程序執(zhí)行的順序由于ＣPU內(nèi)部的操作速度較快，而CＰU訪問(wèn)一次主存所花的時(shí)間較長(zhǎng),因此機(jī)器周期通常用__＿_(dá)_＿來(lái)規(guī)定。A.主存中讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)間B.主存中讀取一個(gè)數(shù)據(jù)字的最長(zhǎng)時(shí)間Ｃ．主存中寫(xiě)入一個(gè)數(shù)據(jù)字的平均時(shí)間D.主存中取一個(gè)數(shù)據(jù)字的平均時(shí)間系統(tǒng)總線中控制線的功能是__＿_(dá)＿_(dá)。A.提供主存、I/O接口設(shè)備的控制信號(hào)和響應(yīng)信號(hào)Ｂ．提供數(shù)據(jù)信息Ｃ.提供時(shí)序信號(hào)D.提供主存、I/O接口設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備是指____＿_(dá)。Ａ.輸入／輸出設(shè)備Ｂ.外存儲(chǔ)器C.遠(yuǎn)程通信設(shè)備D.除了ＣＰU和內(nèi)存以外的其它設(shè)備某中斷系統(tǒng)中,每抽取一個(gè)輸入數(shù)據(jù)就需要中斷ＣPＵ一次,中斷解決程序接受取樣的數(shù)據(jù),并將其保存到主存緩沖區(qū)內(nèi)。該中斷解決需要x秒。另一方面，緩沖區(qū)內(nèi)每存儲(chǔ)N個(gè)數(shù)據(jù)，主程序就將其取出進(jìn)行解決，這種解決需要y秒。因此該系統(tǒng)可以跟蹤到每秒____＿＿次中斷請(qǐng)求。Ａ.N/(Ｎx＋ｙ）B.N/(x+y）NＣ.min[1/ｘ,1/ｙ]D．max[1／x,1/ｙ］二、填空題(每小題3分，共1５分)１．重寫(xiě)型光盤(pán)分A__＿＿_(dá)＿和B_＿_(dá)___兩種,用戶(hù)可對(duì)這類(lèi)光盤(pán)進(jìn)行C_＿_(dá)＿_(dá)_信息。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,下列部件都可以存儲(chǔ)信息:①主存②CＰU內(nèi)的通用寄存器③cache④磁帶⑤磁盤(pán)。按照ＣPU存取速度排列,由快到慢依次為A__＿_(dá)__，其中，內(nèi)存涉及B＿_(dá)__＿_(dá);屬于外存的是Ｃ______。多路型DMA控制器不僅在A_＿_(dá)___上并且在Ｂ_＿_(dá)__＿上可以連接多個(gè)設(shè)備,適合于連接Ｃ＿＿_(dá)__＿設(shè)備?？偩€同步定期協(xié)議中,事件出現(xiàn)在總線的A___＿_(dá)_由B_＿＿_(dá)__信號(hào)擬定,C＿_(dá)_＿_(dá)_周期的長(zhǎng)度是固定的。RＩＳＣ機(jī)器一定是A＿_(dá)_＿＿_(dá)ＣPU,但后者不一定是RIＳC機(jī)器。奔騰CPU是B_＿_(dá)__＿CPU，但奔騰機(jī)是C______機(jī)器。三、（1０分）證明：[X+Y]移=[X]移＋[Ｙ]補(bǔ)(ｍod2n+1)四、(9分)某機(jī)字長(zhǎng)32位,定位表達(dá),尾數(shù)31位，數(shù)符1位，問(wèn):定點(diǎn)原碼整數(shù)表達(dá)時(shí),最大正數(shù)是多少?最小負(fù)數(shù)是多少？定點(diǎn)原碼小數(shù)表達(dá)時(shí)，最大正數(shù)是多少？最小負(fù)數(shù)是多少?五、(9分）如圖B１７.1表達(dá)用快表(頁(yè)表)的虛實(shí)地址轉(zhuǎn)換條件，快表放在相聯(lián)存貯器中，其容量為8個(gè)存貯單元,問(wèn):(１）CＰU按虛地址１去訪問(wèn)主存時(shí)主存的實(shí)地址碼是多少?（２）當(dāng)CPＵ按虛地址2去訪問(wèn)主存時(shí)主存的實(shí)地址碼是多少?（3）當(dāng)CPU按虛地址3去訪問(wèn)主存時(shí)主存的實(shí)地址碼是多少？虛擬地址頁(yè)號(hào)頁(yè)內(nèi)地址33虛擬地址頁(yè)號(hào)頁(yè)內(nèi)地址3325764155304202338000960006000040000800005400070000頁(yè)號(hào)該頁(yè)在主存中的起始地址15032470128480516123圖B17.1六、（9分）某機(jī)有8條微指令I(lǐng)１-I8,每條微指令所包含的微指令控制信號(hào)如表所示,a-ｊ分別相應(yīng)１0種不同性質(zhì)的微命令信號(hào)，假設(shè)一條微指令的控制字段為8位,請(qǐng)安排微指令的控制字段格式。微指令微指令微指令信號(hào)ab cdfgijehI1I2I3I4I5I6I7I8七.(10分）試推導(dǎo)磁盤(pán)存儲(chǔ)器讀寫(xiě)一塊信息所需總時(shí)間的公式。八.（9分)如圖B1７.2所示的系統(tǒng)中斷機(jī)構(gòu)是采用單級(jí)優(yōu)先中斷結(jié)構(gòu)，設(shè)備C有最高優(yōu)先權(quán),設(shè)備Ｂ次之，設(shè)備A又次之。規(guī)定CPＵ在執(zhí)行完當(dāng)前指令時(shí)轉(zhuǎn)而對(duì)中斷請(qǐng)求進(jìn)行服務(wù),現(xiàn)假設(shè)：TDC為查詢(xún)鏈中每個(gè)設(shè)備的延遲時(shí)間,TA、TB、ＴC分別為設(shè)備A、B、C的服務(wù)程序所需的執(zhí)行時(shí)間,TS、TR為保存現(xiàn)場(chǎng)和恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)合需時(shí)間。試問(wèn)：在此環(huán)境下，此系統(tǒng)在什么情況下達(dá)成中斷飽和?即在保證請(qǐng)求服務(wù)的三個(gè)設(shè)備都不會(huì)丟失信息的條件下,允許出現(xiàn)中斷的極限頻率有多高?注意，“中斷允許”機(jī)構(gòu)在確認(rèn)一個(gè)新中斷之前,先要讓即將被中斷的程序的一條指令執(zhí)行完畢。圖Ｂ17.２九．（1０分)用512K*1６位的FＬASH存儲(chǔ)器芯片組成一個(gè)2Ｍ*32的半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器，試問(wèn)：１)數(shù)據(jù)寄存器多少位?2）地址寄存器多少位？3）共需要多少個(gè)這樣的器件?4)畫(huà)出此存儲(chǔ)器的組成框圖．十、(９分）下表刊出Ｐentｉum的尋址方式有效地址E算法,請(qǐng)?jiān)诘?列中填寫(xiě)尋址方式名稱(chēng)。序號(hào)尋址方式名稱(chēng)有效地址E算法說(shuō)明(１）操作數(shù)在指令中(2)操作數(shù)在某個(gè)寄存器內(nèi),指令給出寄存器號(hào)（3）E=DDisp為偏移量（4)E＝(B)Ｂ為基址寄存器(5）E=（B)+D(６)E=(I）S＋DＩ為變址寄存器,S為比例因子（1,２，4,8)(7）E=（Ｂ）＋(I)+D（８)E＝（B)+（Ｉ)S+D(9)指令地址=(PＣ)+DPＣ為程序計(jì)數(shù)器或當(dāng)前指令指針寄存器

本科生期末試卷十七答案選擇題1．Ｃ2．B3.C4.D5．B6.D7．A8.A9.D１0.A填空題1．A．磁光盤(pán)B．相變盤(pán)C．隨機(jī)寫(xiě)入、擦除或重寫(xiě)2．A．②③①⑤④B.①③C．④⑤３.Ａ.物理Ｂ.邏輯Ｃ.慢速4.A．時(shí)刻B.總線時(shí)鐘C.總線５．Ａ.流水B.流水C．CISC三.證明：由移碼定義有[x]移=2ｎ+ｘ2n>ｘ-2ｎ,同時(shí)由補(bǔ)碼的定義[y]補(bǔ)=2n＋1+ｙ[ｘ]移+[y］補(bǔ)=2n+x+2ｎ+1＋y=2n＋１+(２n+(x+ｙ）)即［x＋y］移=[ｘ]移＋[ｙ]補(bǔ)(moｄ2n+1) 四．解：（1）定點(diǎn)原碼整數(shù)表達(dá)時(shí),最大正數(shù)值=（231–１）10最小負(fù)數(shù)值＝－(２3１–1）10（２）定點(diǎn)原碼小數(shù)表達(dá)時(shí)，最大正數(shù)值=–(1－231）10最小負(fù)數(shù)值＝–(1-231)１０五.解:(1)用虛擬地址為1的頁(yè)號(hào)15作為快表檢索項(xiàng),查得頁(yè)號(hào)為１5的頁(yè)在主存中的起始地址為80０00，故將８00００與虛擬地址中的頁(yè)內(nèi)地址碼０324相加,求得主存實(shí)地址碼為803２４。主存實(shí)地址碼=9６00０+0１28=96128虛擬地址3的頁(yè)號(hào)為４8，當(dāng)用48作檢索項(xiàng)在快表中檢索時(shí),沒(méi)有檢索到頁(yè)號(hào)為4８的頁(yè)面,此時(shí)操作系統(tǒng)暫停用戶(hù)作業(yè)程序的執(zhí)行,轉(zhuǎn)去執(zhí)行查頁(yè)表程序。如該頁(yè)面在主存中,則將該頁(yè)號(hào)及該頁(yè)在主存中的起始地址寫(xiě)入主存；如該頁(yè)面不存在,則操作系統(tǒng)要將該頁(yè)面從外存調(diào)入主存，然后將頁(yè)號(hào)及其在主存中的起始地址寫(xiě)入快表。六.解:為了壓縮指令字的長(zhǎng)度，必須設(shè)法把一個(gè)微指令周期中的互斥性微命令信號(hào)組合在一個(gè)小組中，進(jìn)行分組譯碼。經(jīng)分析，(e,f，h)和（b，i，ｊ)可分別組成兩個(gè)小組或兩個(gè)字段,然后進(jìn)行譯碼，可得六個(gè)微命令信號(hào)，剩下的a,c,ｄ,g四個(gè)微命令信號(hào)可進(jìn)行直接控制，其整個(gè)控制字段組成如下：0１ｅ01ｂ直接控制1０ｆ10iacdg1１h11j××××××××××４位2位2位七.解:設(shè)讀寫(xiě)一塊信息所需總時(shí)間為T(mén)b,平均找屆時(shí)間為T(mén)s，平均等待時(shí)間為T(mén)Ｌ，讀寫(xiě)一塊信息的傳輸時(shí)間為Ｔｍ,則:Tb=Ｔs+TL＋Tｍ。假設(shè)磁盤(pán)以每秒r的轉(zhuǎn)速率旋轉(zhuǎn),每條磁道容量為N個(gè)字，則數(shù)據(jù)傳輸率=rN個(gè)字/秒。又假設(shè)每塊的字?jǐn)?shù)為n,因而一旦讀寫(xiě)頭定位在該塊始端,就能在Tm≈（n/ｒＮ）秒的時(shí)間中傳輸完畢。TL是磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)半周的時(shí)間,ＴL=（１/2r)秒,由此可得:Tｂ=Ｔｓ＋１/2r＋n/ｒＮ秒八.解:假設(shè)主存工作周期為T(mén)M,執(zhí)行一條指令的時(shí)間也設(shè)為T(mén)M。則中斷解決過(guò)程和各時(shí)間段如圖B17．3所示。當(dāng)三個(gè)設(shè)備同時(shí)發(fā)出中斷請(qǐng)求時(shí),依次解決設(shè)備A、B、C的時(shí)間如下:tA=2TM+３TＤＣ＋TS＋TA+TＲtB=２TＭ+２TDＣ＋ＴS+ＴB+ＴRtC=2TＭ+ＴDＣ+TS+TC+TＲ達(dá)成中斷飽和的時(shí)間為：Ｔ=tA+tB+tＣ中斷極