2019年北京化工大学计算机组成原理、操作系统及上机考试专业课考研复试样题必读.pdf
第 1 页 /共 6 页 北京化工大学 攻读硕士学位研究生 复试 综合三 样题 计算机组成原理 操作系统 原理 注意事项 1. 答案必须写在答题纸上,写在试卷上均不给分。 2. 答题时可不抄题,但必须写清题号。 3. 答题必须用蓝、黑墨水笔或圆珠笔,用红色笔或铅笔均不给分。 一、 填空题( 本大题共 25 个需要填充的空格,每空 1 分,共 25 分 ) 1. 计算机的硬件是由有形的电子器件等构成的,它包括 、 、 、 和 , 以及 。 2. 计算机中机器数可以有定点数和浮点 数 2 种形式,在机器字长确定的情况下,浮点数相对于定点数的优点是 。 3. Float 类型通常用 IEEE754 单精度浮点数格式表示。若编译器将 float型变量 x 分配在一个 32 位浮点寄存器 FR1 中,且 x=-8.25,则 FR1 的内容是 。 4. 反映 存储器 性能的三个指标是 、 、 , 为了解决这三方面的矛盾,计算机采用 的 体系结构 。 5. CPU 是计算机的中央处理部件,对于整个计算机系统的运行是极其重要的,具有 、 、 和 四个方面的基本功能。 6. 在某存储系统中,主存容量是 cache 容量的 4096 倍, cache 被分为 64 个块,当主存地址和 cache 地址采用直接映射方式时,地址映射表的大小应为 bit。(假设不考虑一致性维护和替换算法位) 第 2 页 /共 6 页 7. 由容量为 16KB 的 Cache 和容量为 16MB 的主存构成的存储系统的总容量为 。 8. I/O 和 CPU 之间不论是采用串行传送还是并行传送,它们之间的联络方式(即定时方式)可分为立即响应、 和 三种 。 9. 单级中断系统中,中断服务程序内的执行顺序是 : 保护现场 、 、 、 开中断 、 中断返回 。 10. 我 们 把 在 每 个 进 程 中 访 问 临 界 资 源 的 那 段 程 序 代 码 称为 。 11. 选择与当前磁头所在磁道距离最近的请求作为下一次服务对象的是 磁盘调度算法。 12. 在单处理机系统中,如果当前时刻共有 N 个 进程,则处于就绪状态的进程最多有 个,处于等待状态的进程最多有 个。 13. P/V 操作中信号量 S 的初值为 3,若当前值为 -1,则表示有 个进程在等待。 二、 单项 选择题( 本大题共 15 小题,每小题 1 分,共 15 分 ) 1 电子计算的发展已经经历了 4 代,这 4 代计算机的主要元件分别是 ( )。 A 电子管、晶体管、中小规模集成电路、激光器件 B 晶体管、中小规模集成电路、激光器件、光介质 C 电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路 D 电子管、数码管、中小规模集成电路、激光 器件 2 到目前为止,计算机中所有信息仍以二进制方式表示的理由是 ( )。 A 节约元件 B 运算速度快 C 由物理器件的性能决定 D 信息处理方便 3. 下列选项中,描述浮点数操作速度指标的是( ) A. MIPS B. CPI C. IPC D. MFLOPS 4. 冯 .诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中, CPU区分它们的依据是 ( ) 第 3 页 /共 6 页 A. 指令操作码的译码结果 B.指令和数据的寻址方式 C. 指令周期的不同阶段 D.指令 和数据所在的存储单元 5. 下列关于 CPU 存取速度的比较中,正确的是 ( )。 A Cache>内存 >寄存器 B Cache>寄存器 > 内存 C 寄存器 >Cache>内存 D 寄存器 >内存 > Cache 6. 下列说法中不正确的是( ) A. 任何可以由软件实现的操作也可以由硬件来实现 B 固件就功能而言类似于软件,而从形态来说又类似于硬件 C 在计算机系统的层次结构中,微程序属于硬件级,其他四级都是软件级 D 直接面向高级语言的机器目前已经广泛使用 7. 假定基准程序 A 在某计算机上的运 行时间为 100 秒,其中 90 秒为 CPU时间,其余为 I/O 时间。若 CPU 速度提高 50%, I/O 速度不变,则运行基准程序 A 所耗费的时间是多少? ( ) A. 55 秒 B 60 秒 C 65 秒 D 70 秒 8. Float 类型通常用 IEEE754 单精度浮点数格式表示。若编译器将 float型变量 x 分配在一个 32 位浮点寄存器 FR1 中,且 x=-8.25,则 FR1 的内容是( ) A C1040000H B C2420000H C C1840000H D C1C20000H 9 Float 类型(即 IEEE754 单精度浮点数格式)能表示的最大正整数是( ) A 2126-2103 B 2127-2104 C 2127-2103 D 2128-2104 10 假定编译器规定 int 和 short 类型长度分别为 32 位和 16 位,执行下列第 4 页 /共 6 页 C 语言语句 unsigned short x=65530 unsigned int y=x; 得到的机器数为( ) A. 0000 7FFAH B. 0000FFFAH C. FFFF 7FFAH D. FFFF FFFAH11 11.产生系统死锁的原因可能是由于 ( ) 。 A进程释放资源 B一个进程进入死循环 C多个进程竞争资源 , 出现了循环等待 D多个进程竞争共享型设备 12.下面选项中 ( ) 是操作系统用来描述和控制文件的数据结构 。 A FCB B PCB C SDT D FAT 13.缓冲技术中的缓冲池在以下哪种设备中? ( ) 。 A ROM B主存 C寄存器 D外存 14.下列几种关于进程的叙述,( )最不符合操作系统对进程的理解。 A 进程可以由程序段、数据段和 PCB 描述。 B. 进程是程序的一次执行。 C 进程是系统进行资源分配和独立调度的单位。 D. 进程是在多程序环境中的完整程序。 15.使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关,这是由设备管理的 ( ) 功能实现的。 A设备独立性 B设备分配 C缓冲管理 D虚拟设备 三、 简答题 ( 本大题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分 ) 1 请至少列举两个操作系统中体现虚拟性特征的例子,并解释。 2什么是索引结点,在文件目录组织中,引入索引结点有什么好处? 3. 试 比较 cache-主存和主存 -辅存这两个存储层次的相同点和不同点 。 4. 在实现后台打印时, SPOOLing系统应为请求 I/O的进程提供哪些服务 ? 四、 应用题( 共 40 分 ) 1.(10 分 )同步问题:某工程有两个生产车间和一个装配车间,两个生产车间分别生产 A、 B 两种零件,装配车间的任务是把 A、 B 两种零件组装成产品。两个生产车间每生产一个零件后都要分别把它们送到装配车间的 货架 F1、 F2 上, F1 存放零件 A,F2 存放零件 B,F1 和 F2 的容量均可以存放10 个零件。装配工人每次从货架上取一个 A 零件和一个 B 零件然后组装成产品。请分析该问题中存在哪些同步关系,用 P、 V 操作进行正确管理。 第 5 页 /共 6 页 2.( 10 分) 采用 LRU 置换算法的虚拟分页存储管理系统,其页面尺寸为4KB,主存访问速度为 150ns,快表访问速度为 30ns,缺页中断处理耗时为 25ms。今有一个长度为 30K 的进程 P 进入系统,分配给 P 的页框有 3块,进程的所有页面都在运行中动态装入。若 P 访问快表的命中率为 20%,对于下述页面号访问序列: 7, 0, 1, 2, 0, 3, 0, 4, 2, 3, 0, 3, 2, 1, 2, 0, 1, 7, 0, 1 试计算平均有效访问时间为多少 ns? 3.( 20 分) 某计算机字长 16 位,采用 16 位定长指令字结构,部分数据通路结构如图所示。 图中所有控制信号为 1 时表示有效、为 0 时表示无效。例如控制信号 MDRinE 为 1 表示允许数据从 DB 打入 MDR, MDRin 为 1 表示允许数据从内总线打入 MDR。假设 MAR 的输出一直处于使能状态。加法指令“ ADD(R1), R0” 的功能为 (R0)+(R1)(R1) ,即将 R0 中的数据与 R1 的内容所指主存单元的数据相 加,并将结果送入 R1 的内容所指主存单元中保存。 下表给出了上述指令取值和译码阶段每个节拍(时钟周期)的功能和有效控制信号,请按表中描述方式用表格 指令执行阶段每个节拍的功能和有效控制信号。 第 6 页 /共 6 页 时钟 功能 有效控制信号 C1 MAR(PC) PCout, MARin C2 MDRM(MAR) PC(PC)+1 MemR,MDRinE,PC+1 C3 IR(MDR) MDRout,IRin C4 指令译码 无