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一、简答题

1． 计算机的系统软件包括哪几类? 说明它们的用途。

【答案】系统软件用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能及用途。它包括以下四类：

（1）各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程序等；

（2）语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序等，用于把源程序翻译或解释成目的程序；

（3）操作系统，用来管理计算机资源（如处理器、内存、外部设备和各种编译、应用程序）和自动调度用

户的作业程序，而使多个用户能有效地共用一套计算机系统；

（4）数据库管理系统（DBMS ），实现有组织地、动态地存储大量相关数据，方便多用户访问计算机软、硬件资源。

2． 总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段? 若采用同步定时协议，请画出读数据的同步时序图。

【答案】总线的一次信息传送过程，大致分为五个阶段：请求总线、总线仲裁、寻址（目的地址）、信息传送、 状态返回（或错误报告）。读数据同步时序图如图所示：

图 读数据同步时序图

二、分析题

3． CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数为3800次，主存完成存取的次数为200次，已知cache 存取周期为50ns , 主存为250ns ，求cache-主存系统的效率和平均访问时间。

【答案】cache 的命中率

cache-主存系统效率e 为

平均访问时间为

4． 如图是一个二维中断系统，请问：

①在中断情况下，CPU 和设备的优先级如何考虑？请按降序排列各设备的中断优先级。 ②若CPU 现执行设备B 的中断服务程序，IM2, IM1，IMO 的状态是什么？如果CPU 执行设备D 的中断服务程序，IM2，IM1，IMO 的状态又是什么？

③每一级的IM 能否对某个优先级的个别设备单独进行屏蔽？如果不能，采取什么方法可达到目的？

④若设备C 一提出中断请求，CPU 立即进行响应，如何调整才能满足此要求？

图

【答案】①在中断情况下，CPU 的优先级最低。各设备优先次序是：A-B-C-D~E-F-G-H-I。 ②执行设备B 的中断服务程序时IM2、IM1、IM0=111; 执行设备D 的中断服务程序时 IM2、IM1、IM0=011。

③每一级的IM 标志不能对某优先级的个别设备进行单独屏蔽。可将接口中的EI （中断允许>标志清“0”，它禁止设备发出中断请求。

④要使C 的中断请求及时得到响应，可将C 从第二级提出，单独放在第三级上，使第二级的优先级最高，即令IM3=0即可。

三、综合应用题

5． 将表的指令系统设计成二地址格式的指令系统。

表 寻址方式

【答案】表中共有29种操作，所以至少需要5位；多为寄存器寻址，存取数要访问内存，用寄存器间接寻址，还有相对寻址方式、直接寻址；源地址和目标地址均在寄存器中，均需要4位表示。

6． 有如下六种存储器：主存、高速缓存、寄存器组、存储器，

要求：

（1）按存储容量和存储周期排出顺序；

（2）将有关存储器排列组成一个存储体系；

（3）指明它们之间交换信息时的传送方式。

【答案】（1）按容量从小到大排序： 寄存器组一高速缓存一按存储周期从小到大可排为： 寄存器组一高速缓存一主存一活动头硬磁盘存储器一磁盘一存储器

（2）高速缓存一主存一活动头硬磁盘存储器可构成一个三级存储体系。

（3）高速缓存与主存之间的数据交换方式为猝发式，以块为单位; 主存与硬盘之间的数据传送方式常用方式。

7． 已知一个带有表头结点的单链表，结点结构为存储器一磁盘一主存一活动头硬磁盘存储器 存储器、磁盘和活动头硬磁盘假设该链表只给出了头指针list 。在不改变链表的前提下，请设计一个尽可能高效的算法，查找链表中倒数第k 个位置上的结点（k 为正整数）。若查找成功，算法输出该结点的data 域的值，并返回1；否则，只返回0。要求：

（1）描述算法的基本设计思想；

（2）描述算法的详细实现步骤；

（3）根据设计思想和实现步骤，采用程序设计语言描述算法（使用C 或C++或JA V A 语言实