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一、简答题

1． 为什么软件能够转化为硬件，硬件能够转化为软件? 实现这种转化的媒介是什么？

【答案】软件能够转化为硬件，硬件能够转化为软件原因如下：

（1）容量大、价格低、体积小、可改写的只读存储器提供了软件固化的良好物质基础。现在已经可以把许多复杂的、常用的程序制作成固件。就它的功能来说，固件是软件，但从形态来说，固件又是硬件。

（2）目前在一片硅单晶芯片上制作复杂的逻辑电路已经是实际可行的，这又为扩大指令的功能提供了相应的物质基础。因此，本来通过软件手段来实现的某种功能，现在可以通过硬件来直接解释执行。传统的软件部分，今后完全有可能“固化”甚至“硬化”。

（3）任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。

实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。

2． 数字计算机如何分类? 分类的依据是什么？

【答案】数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，分类依据是计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性。

二、分析题

3． CTU 结构如图所示，其中有一个累加寄存器AC 、一个状态条件寄存器和其他四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。

（1）标明图中四个寄存器的名称。

（2）简述指令从主存取到控制器的数据通路。

（3）简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。

【答案】（1））a 为数据缓冲寄存器DR , b为指令寄存器IR ，c 为主存地址寄存器AR , d为程序计数器PC 。

（2）主存M —缓冲寄存器DR —指令寄存器IR —操作控制器。

（3）存储器读：AR 先置数据地址，

图

存储器写：AR 先置数据地址，

4． 设变量h 放在寄存器

代码。C 赋值语句是；

【答案】虽然C 语句只有一个相加的操作，但是两个操作数均在存储器中，因此需要更多的ARM 指令。首先用取字（LDR ）指令访问存储器单元

存器最后用存字（STR ）指令将寄存器，位移量为然后用ADD 指令将放在寄中的结果写到存储器单元此时寄存器作为基地址 数组A 的基值放在寄存器r3, 请将下面c 语句翻译成ARM 汇编语言因ARM 也是字节寻址。3条ARM 汇编语言指令形式如下：

三、综合应用题

5． 某计算机字长为32位，主存容量为64KB ，采用单字长单地址指令，共有40条指令。试采用直接、立 即、变址、相对四种寻址方式设计指令格式。

【答案】由题意知，40条指令至少需要6位OP ; 四种寻址方式至少需要2位表示；主存容量为64K 字，故地址 至少需要16位表示，而机器字长为32位，故设计指令格式如下：

时，直接寻址方式，有效地址

时，立即寻址方式，操作数=D;

时，变址寻址方式，有效地址

时，相对寻址方式，有效地址

6． 判断以下三组指令中各存在哪种类型的数据相关。

【答案】（1）写后读

（2）读后写（3）写后写在指令在指令在指令写入寄存器前，指令读出寄存器R4前，指令写入寄存器R6前，指令 就读出该寄存器内容。就已经写入。 就已经写入。

7． 假设Internet 的两个自治系统构成网络如图所示，自治系统ASI 由路由器R1连接两个子网构成；自治系统AS2由路由器R2、R3互联并连接3个子网构成。各子网地址、R2的接口名、R1与R3的部分接口IP 地址如图所示。请回答下列问题。

图 网络拓扑结构

（1）假设路由表结构如下所示。请利用路由聚合技术，给出R2的路由表，要求包括到达图中所有子网的路由，且路由表中的路由项尽可能少。

（2）若R2收到一个目的IP 地址为

组？

R1与R2之间利用哪个路由协议交换信息？该路由协议的报文被封装到哪个议的分组中（3）

进行传输？

【答案】（1）在AS1中，子网在AS2中，子

网

子网和子

网和子网单独连接到R2的接口E0。 可以聚合为子网可以聚合为子

网但缺

少的IP 分组，R2会通过哪个接口转发该IP 分

于是可以得到R2的路由表如下：

（2）该IP 分组的目的IP 地址与路由表中

和两个路