北京科技大学871计算机综合一(含计算机组成原理、数据结构)历年考研真题汇编.pdf
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1、目录871计算机综合一(含计算机组成原理、数据结构)考试大纲及参考书1998年北京科技大学数据结构考研真题及答案1999年北京科技大学计算机组成原理考研真题1999年北京科技大学数据结构考研真题及答案2000年北京科技大学计算机组成原理考研真题2000年北京科技大学数据结构考研真题及答案2001年北京科技大学计算机组成原理考研真题2001年北京科技大学数据结构考研真题及答案2002年北京科技大学数据结构考研真题及答案2003年北京科技大学数据结构考研真题及答案2004年北京科技大学468数据结构及软件工程考研真题及数据结构部分答案2005年北京科技大学468数据结构及软件工程考研真题及数据结构
2、部分答案2006年北京科技大学416计算机组成原理及数据结构考研真题及答案2007年北京科技大学416计算机组成原理及数据结构考研真题及答案2008年北京科技大学416计算机组成原理及数据结构考研真题及答案2013年北京科技大学869计算机组成原理考研真题2013年北京科技大学869计算机组成原理考研真题及答案详解2014年北京科技大学869计算机组成原理考研真题2014年北京科技大学869计算机组成原理考研真题及答案详解2015年北京科技大学869计算机组成原理考研真题(回忆版)2016年北京科技大学829计算机组成原理考研真题2017年北京科技大学871计算机综合一考研真题(数据结构部分)
3、871计算机综合一(含计算机组成原理、数据结构)考试大纲及参考书1998年北京科技大学数据结构考研真题及答案1999年北京科技大学计算机组成原理考研真题1999年北京科技大学数据结构考研真题及答案2000年北京科技大学计算机组成原理考研真题2000年北京科技大学数据结构考研真题及答案2001年北京科技大学计算机组成原理考研真题2001年北京科技大学数据结构考研真题及答案2002年北京科技大学数据结构考研真题及答案2003年北京科技大学数据结构考研真题及答案2004年北京科技大学468数据结构及软件工程考研真题及数据结构部分答案2005年北京科技大学468数据结构及软件工程考研真题及数据结构部分
4、答案2006年北京科技大学416计算机组成原理及数据结构考研真题及答案2007年北京科技大学416计算机组成原理及数据结构考研真题及答案2008年北京科技大学416计算机组成原理及数据结构考研真题及答案2013年北京科技大学869计算机组成原理考研真题2013年北京科技大学869计算机组成原理考研真题及答案详解一、选择(满分20分,每题1分)1计算机中采用补码运算的目的是为了()(A)与手工运算方式保持一致(B)提高运算速度(C)简化计算机的设计(D)提高运算的精度C【答案】化减为加,简化计算机的设计【解析】2下列叙述中,不正确的是()(A)串行加法器位数越多加法时间越长(B)超前进位加法器位
5、数越多高位电路越复杂(C)串行加法器比超前进位加法器的加法时间长的原因是串行加法器进位串行传递(D)串行加法器比超前进位加法器的加法时间长的原因是串行加法器高位电路复杂D【答案】想提高速率,必须改善进位链。【解析】3IEEE754的浮点数C1E00000hex代表的真实数值是()(A)7.0(B)28.0(C)14.0(D)14.0B【答案】1752428【解析】4关于海明校验码的说法中,正确的是()(A)只能检测出一位出错(B)能检测出两位同时出错(C)不能指出哪一位出错(D)能纠正两位错误B【答案】一位纠错、两位检错的能力【解析】5以下几种存储器中,存取速度最快的是()(A)Cache(B
6、)寄存器(C)内存(D)闪存B【答案】6关于DRAM刷新的说法中错误的是()(A)刷新是通过对存储单元进行“读但不输出数据”的操作来实现的(B)刷新时指对DRAM中的存储电容重新充电(C)由于DRAM内部设有专门的刷新电路,所以访存期间允许刷新(D)刷新是按行进行的C【答案】DRAM访期间可以刷新,存储期间不可以【解析】7在程序的执行过程中,Cache与主存的地址映射是由()(A)操作系统来管理的(B)硬件自动完成的(C)硬件和软件共同完成的(D)编译器和程序员调度的B【答案】8当访间Cache系统失数时,通常不仅主存向CPU传送信息,同时还需要将信息写入Cache,在此过程中传送和写入的信息
7、数据宽度各为()(A)字,块(B)字,字(C)块,英(D)块,块A【答案】9关于 Cache的说法中,正确的是()(A)Cache的容量与主存容量的差距越大越好(B)采用直接映像时,Cache无需考虑替换问题(C)采用直接映像时,一般用最近最少使用替换算法(D)如果采用最优替换算法,则Cache的命中率可达到100%B【答案】直接映射;全相联映射;分组固定(组相联映射)。【解析】10存储中,信息按对齐方式存储(整数边界方式存储)的含义是()(A)信息的字节长度必须是整数(C)信息单元的存储地址必须是整数(B)信息单元的字节长度必须是整数(D)信息单元的存储地址是其节长度的整数倍D【答案】一种以
8、存储空间换取存储时间的方法【解析】11 虚拟存储器中关于页表、快表和慢表叙述中正确的是()(A)快表与慢表都存储在主存中,但快表比慢表容量小(B)快表采用了优化搜索算法,因此查找速度快(C)快表采用高速存储器件组成,按查找内容访间,因此比慢表查找速度快(D)快表比慢表命中率高,可以得到更多的搜索结果C【答案】一般的页表称为慢表,放在主存中,将当前最常用的页表信息放在一个小容量Cache中,称为快表。【解析】12 虚拟存储器不能解决的问题是()(A)存储系统成本高(B)编程空间受限(C)访问速度慢(D)程序空间到物理空间的转换C【答案】虚拟存储器以时间换空间【解析】13 若指令中地址码给出的是操
9、作数有效地址,这种寻址方式为()(A)立即寻址(B)直接寻址(C)间接寻址(D)相对寻址B【答案】各种寻址方式:立即寻址;间接寻址;相对寻址;基址变址方式【解析】14 计算机指令中要用到的操作数一般可来自()部件(A)通用寄存器(B)内存存储单元(C)外设接口中的寄存器(D)以上三种均可以D【答案】计算机指令中要用到的操作数一般可来自:CPD内部的通用寄存器;外围设备(接口中);内存储器的一个存储单元【解析】15 CPU功能不包括()(A)执行指令(B)执行子程序调用(C)执行DMA操作(D)检测并响应中断C【答案】基本功能:取指令、分析指令和执行指令。【解析】16 在计算机中,存放微指令的控
10、制存储器隶属于()(A)外存(B)高速缓存(C)内存(D)CPUD【答案】CPU内部有一个控制存储器,里面存放着各种程序指令对应的微程序段。【解析】17 在一个微指令周期中()(A)只能执行一个微操作(B)能顺序执行多个微操作(C)能并行执行多个互斥微操作(D)能并行执行多个相容微操作D【答案】18 下列说法正确的是()(A)取指周期一定等于机器周期(B)指令字长等于存储字长的前提下,取指周期等于机器周期(C)指令字长等于机器字长的前提下,取指周期等于机器周期(D)取指周期与机器周期没有必然的联系D【答案】19 采用DMA方式传送数据时,每传送一个数据就要占用一个()(A)指令周期(B)中断周
11、期(C)存储周期(D)节拍周期C【答案】DMA的优先级比程序中断优先级高。【解析】20 对于单重中断处理过程,说法不正确的是()(A)中断请求是中断源发出并送给CPU的控制信号(B)CPU在每个机器周期后要检查是否有中断请求(C)开中断是为了CPU能相应嵌套的中断请求(D)在进入中断设备服务程序之前不需要开中断B【答案】中断过程:保护断点寻找中断入口执行中断处理程序中断返回【解析】二、填空(满分40分,每题2分)1某机器字长32位,其中一位符号位,定点小数补码最大数为_最小数为_1231;1【答案】【解析】2若定点整数64位,含一位符号位,补码表示,则所能表示的绝对值最大的负数为_263【答案
12、】2632631【解析】3小端次序的机器上,四字节数据12345678H按字节地址由小到大的存储序列为_78563412H【答案】4某存储系统中,主存容量是Cache容量的1024倍,Cache被分为8个块,当主存地址和Cache地址釆用直接映像方式时,地址映射表的大小为_(假设不考虑一致维护位)80【答案】1024210,8108【解析】5一个带有Cache的计算机系统中,Cache的容量为256KB,主存的容量为1024MB,则Cache主存层次的等效容量为_1024MB【答案】等效为主存的容量【解析】6在页面尺寸为4KB的页式存储管理中,页表中的内容依次是2、5、6、8、7、11,则物理
13、地址32773对应的逻辑地址为_12293【答案】页面尺寸4K4096,等于块号大小4096;32773/40968.5则34096+512293。【解析】7设相对寻址的转移指令占两个字节第一字节是操作码,第二字节是用补码表示的相对位移量,若转移指令地址为2008H,要求转移到2002H,则该转移指令第二字节内容为_11111000H(8)【答案】8一个五级流水线处理器,连续向此流水线输入100条指令,如不考虑冲突情况,在第78个时钟周期结束时,共执行完的指令条数为_条74【答案】78(51)74【解析】9设指令字长16位,采用扩展操作码,操作数地址需4位,该指令系统已有三地址指令X条,二地址
14、指Y条,无零地址指令,则一地址指令最多_16*16(16X)Y【答案】10 假设某计算机共有256个微命令,如果采用字段直接编码法,若4位为一个段,共需_段,操作控制字段需_位16;4【答案】11 提高加法器运算速度的关键是_加快进退位信息的传递速度【答案】12 减法可以和加法使用同一部件的关键是_计算机采用数字补码形式进行运算【答案】13 在指令格式设计中,采用扩展操作码技术的目的是:_既能充分利用指令的各个字段,又能在不增加指令长度的情况下扩展操作码的位数【答案】14 在浮点数表示方法中,阶码表示_,阶码位数越多,该浮点数表示的_越大基数的幂次;范围【答案】15 采用数据校验码的目的是_减
15、少和避兔数据在存取和传递过程中的错误【答案】16 常用的数据校验码有奇偶校验码、_和_汉明校验码;循环冗余校验码【答案】17 影响流水线性能的主要因素有_数据相关、结构相关、控制相关【答案】18 中断响应过程申,保护程序计数器PC的作用是_保证中断返回时能从原程序将要执行的语句开始【答案】19 构成控制信号序列的最小单位是_节拍(时钟周期)【答案】一个CPU的时钟周期就叫做节拍。【解析】20 在机器码中,零的表示唯一的码是_和_补码;移码【答案】三、简答题(满分30分,每题6分)1溢出检测是处理器设计必须考虑的间题请简述加/减法运算器的溢出检测方法,并给出示意电路图。答:溢出检验方法:1采用一
16、个符号位当XsYs0,Ss1时正溢当XsYs1,Ss0时负溢OVRXsYsSsXsYsSs(XsSs)(YsSs)2两数运算时,产生的进位为CS,C1,C2,Cn,其中CS为符号进位,C1为最小值位进位。OVRCSC1CSC1CSC13采用双符号补码Ss1Ss200正数,无溢出;Ss1Ss201正溢;Ss1Ss210负溢;Ss1Ss211负数,无溢出;OVRSs1Ss22简述加法运算器中快速进位链的作用及其实现原理。答:快速进位链中各位的进位均不依赖于立伟的进位,各位的进位可以同时产生,加快进位速度。原理:C1G1P1C0;C2G2P2C1G2P2G1P1C0;C3G3P3C2G3P3G2P3
17、P2G1P3P2P1C0;C4G4P4C3G4P4G3P4P3G2P4P3P2G1P4P3P2P1C0;若不考虑Gi,Pi的形成时间,从C0Cn的最长延迟时间金额日2ty。3简述局部性原理,并给出一个程序执行中符合某种局部性原理的例子。答:程序的局部性原理有两方面含义:时间局部性和空间局部性。时间局部性是指如果一个在储单元被访间,则可能该单元邻近的单元也可能被再次访问,因为程序存在着循环,空间局部性是指如果一个存储单元被访问,则该单元邻近的单元也可能很快被访间。这是因为,程序中大部分指令是顺序存储、顺序执行的。高速缓冲技术就是利用程序的局部性原理,把程序中正在使用的部分存放在一个高速的容量较小
18、的Cache中,使CPU的访存操作大多数针对Cache进行,从而使程序的执行速度大大提高。4简述层次存储系统中快表的组成及作用。答:快表的组成:当前最常用的页表信息存放在一个小容量的告诉存储器。作用:由于程序在执行过程中具有局部性的特点,因此对页表的访问并不完全随机,在元段时间内,对页表的访问只是局限在少几个存储器字内,快表的出现,即是为了把访问页表的时间降低到最低限度。5简述中断屏蔽字的作用答:屏蔽字某一位的状态将围城本中断源能否真正发出中断请求信号的必要条件之中,这样就可实现CPU对中断处理的控制,使中断能在系统中合理协调地进行。四、综合题(共40分)1已知X0.0110001211,Y0
19、.1100110210(此处数均为二进制)浮点数阶码用4位移码,尾数用8位补码表示(含符号位)(8分)(1)写出X,Y的浮点数表示(要求格式:数符 阶码 尾数);(2)计算X+Y要求给出运算过程(舍入采用0舍1入法),并判断是否溢出。解:(1)X0.01100012110.110001210阶码:1000101010尾数:1.1100010X0.0110001211尾数的补码:1.00111110Y0.1100110210阶码:1000100110尾数:0.11001100Y0.1100110210尾数的补码:0.11001100(2)对阶:EEAEB1064。将Y左移四位,尾数 的小数点左移
20、,Y变为1;1010;0000110。尾数求和:补码,无溢出。此时已规格化浮点数,XY浮1;1010;0100100,XY0.101110022。2请写出“1位Booth乘法”6x742的详细执行过程。其中乘法器宽度为4位,要求按照:执行周期、被乘数、部分积格式写出执行过程;并画出电路示意图(8分)解:电路示意图:补码一位乘法(Booth算法)6补0110;7补0111;6补1010;3有一个全相联Cache系统,Cache由4个块构成,CPU送出的主存地址流序列为:2,12,9,12,2,8,7,5分别给出先进先出替换算法和最近最少使用替换算法的相应地址分配和操作。(8分)先进先出替换算法最
21、近最少使用替换算法解:先进先出替换算法最近最少使用替换算法4设有一台计算机,其指令长度为16位,指令格式如下:该指令的功能是(R)(R)OP(M/(D)其中OP为操作码,占5位;第一操作数R为寄存器直接寻址,第二操作数由M和D共同决定寻址方式(M为寻址方式,D为形式地址)且规定如下:M000,为立即寻址,D为立即数M001,为相对寻址,D为位移量;M010,为基址寻址,D为位移量;M011,为寄存器间接寻址,D为寄存器号;假定要执行的指令为加法指令(AD(D),存放在002000单元中,D的值为02,该指令执行前存储器内容如图1所示;通用寄存器组、变址寄存器和基址寄存器内容如图2所示。问:当M
22、分别为以下几种情况时,该指令执行后,结果是什么?(要求写出计算过程)(8分)(1)当M000时,结果是什么?放在哪个寄存器中?(2)当M001时,结果是什么?放在哪个寄存器中?(3)当M010时,结果是什么?放在哪个寄存器中?(4)当M011时,结果是什么?放在哪个寄存器中?图1存储器内容图2寄存器内容解:首先根据内容图可知存储字长为8位,因此,当一条指令取指完成后,PC应自加1。(P(C)002002H,由指令可知R编号为001H,故(R)002004H。1M000时,002002H02HR1002006H存储到R1中。2M001时,EA(P(C)D002002H02H002004H操作数为
23、E(002004H)001150H计算结果Sum(R1)E002004H001150H003154H,故存放到R1中。3M010时,EA(BR)D002006H操作数为E(002006H)001250H计算结果Sum(R1)E003254H,故存放到R1中。4M011时,EA(R(D)(R2)004004H操作数为E(004004H)002016H计算结果Sum(R1)E002004H002016H00401AH,故存放到R1中。5用增量方式和断定方式结合法为下图所示的微指令序列安排微地址。(8分)要求:(1)给出微指令格式并指出微地址至少多少位?(2)给出转移控制条件定义(3)给出具体微指令
24、的微地址安排解:(1)微命令字段,转移控制字段,转移地址字段;3位(2)控制字段占一位,当为0时顺序执行下一条,当为1时按照操作码条件转移。(3)五、设计题(共20分)某计算机机器字长为8位,系统通用寄存器2个。指令采用变长指令格式,指令长为12字(816位),其中第一字为操作码和寻址特征,第二字为立即数(Imm)或偏移量,指令第一字的位1为指令长度标识,位1内容为0表示单字长指令,位1内容为1表示双字长指令(如图1所示)图1指令格式指令长度现有二操作数指令三条,操作数寻址定义见图2。其中第2位为第一操作数,来源于通用寄存器,内容为0表示R0;内容为1表示R1;第0,1位表示第二操作数,寻址编
25、码见表1;第3位表示目的操作数,内容为0表示结果存在第一操作数位置,内容为1表示结果存在第二操作数位置。图2指令格式操作数定义表1寻址方式编码系统部分数据通路结构如图3所示,在图3中所用控制信号为1时表示有效,为0时表示无效。图3数据通路现有三条指令:(1)(2)(3)请分别给出此三条指令的指令流程,并画出能执行此三条指令的控制信号状态转换图解:(1)取指(P(C)MARM(MAR)MDR(P(C)1PC(MDR)IRPCoutMARinM(MAR)MDRinPC1PCinMDRoutIRin 取数(R0)AR0outAin 加法运算(A)(R(A)ACRAoutAWAWACin 存数(A(C
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