2017年南京邮电大学数据结构复试实战预测五套卷
● 摘要
一、应用题
1． 为什么在倒排文件组织中，实际记录中的关键字域可删除以节约空间? 而在多重表结构中这样做为什么要牺牲性能？
【答案】因倒排文件组织中，倒排表有关键字值及同一关键字值的记录的所有物理记录号，可方便地查询具有同一关键字值的所有记录；而多重表文件中次关键字索引结构不同，删除关键字域后查询性能受到影响。
2． 某计算机字长16位，主存地址空间大小为128KB , 按字编址，采用单字长指令格式，指令各字段定义如下：
源操作数目的操作数
转移指令采用相对寻址方式，相对偏移量用补码表示，寻址方式定义如下：
注：（X ）表示存储器地址X 或寄存器X 的内容。请回答下列问题：
（1）该指令系统最多可有多少条指令? 该计算机最多有多少个通用寄存器? 存储器地址寄存器（MAR ）和存储器数据寄存器（MDR ）至少各需要多少位？
（2）转移指令的目标地址范围是多少？
（3）若操作码0010B 表示加法操作（助记符为add ）, 寄存器R4和R5的编号分别为100B 和101B ，R4的内容为1234H ，R5的内容为5678H , 地址1234H 的内容为5678H ，地址5678H 中的内容为1234H ，则汇编语句改变后的内容是什么？
【答案】（1）指令操作码占4位，则指令系统最多可有量为128KB ，计算机字长为16位，故主存有需16位。
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（逗号前为源操作数，逗号后为目的操作数）
对应的机器码是什么（十六进制表示）？该指令执行后，哪些寄存器和存储单元的内容会改变?
条不同的指令；指令操作上占6
个通用寄存器；主存容
个存储单元，故MDR 和MAR 至少各
位，寻址方式占3位，于是寄存器编号占3位，该计算机最多可以有
（2）由于寄存器字长为16位，所以转移指令的目标地址范围为0000H 〜FFFFH 。。 （3）汇编语句寄存器
R5和地址为5678H 的存储单元的内容会改变，改变后的内容分别为
：
3． 在各种排序方法中，哪些是稳定的? 哪些是不稳定的? 并为每一种不稳定的排序方法举出一个不稳定的实例。
【答案】各种排序算法稳定性的归纳如图所示：
+对应的机器码为
该指令执行后，
图
4． 系统中有多个生产者进程和消费者进程，，共享用一个可以存1000个产品的缓冲区（初始为空）当缓冲区为未满时，生产者进程可以放入一件其生产的产品，否则等待；当缓冲区为未空时，消费者进程可以取走一件产品，否则等待。要求一个消费者进程从缓冲区连续取出10件产品后，其他消费者进程才可以取产品，请用信号量
求写出完整的过程；并指出所用信号量的含义和初值
【答案】设置5个信号量
empty :表示缓冲区是否为空，初值为1000 full ：
表示缓冲区是否为满，初值为0
mutex 1：生产者之间的互斥信号，初值为1 mutex2：消费者之间的互斥信号，初值为1 available :当前消费者能否访问缓冲区，初值为1
定义变量in , out 分别为生产者和消费者进程所要使用的指针，指向下一个可用的缓冲区单元，MaXNum= 1000 为缓冲区的大小，count 标志当前消费者已经取的产品的数量，初值为0
生产者进程：
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操作实现进程间的互斥和同步，要
生产一个产品；
产品送入buffer （in ）;
消费者进程
取出产品buffer （out ）;
5． 设LS 是一个线性表，
若采用顺序存储结构，则在等概率的前提下，插
与
之间
的概率
为
入一个元素需要平均移动的元素个数是多少? 若元素插
在
【答案】需要分两种情况讨论：
，插入位置0..n ，则平均移动个数为（1）等概率（后插）
（2）若不等概率，则平均移动的元素个数为
则插入一个元素需要平均移动的元素个数又是多少？
6． 假定某计算机的CPU 主频为80MHz , CPI为4, 并且平均每条指令访存1.5次，主存与Cache 之间交换的块大小为168, Cache的命中率为
存储器总线宽度为32位。请回答下列问题。
（1）该计算机的MIPS 数是多少? 平均每秒Cache 缺失的次数是多少? 在不考虑DMA 传送的情况下，主存带宽至少达到多少才能满足CPU 的访存要求？
（2）假定在Cache 缺失的情况下访问主存时，存在期挪用方式，磁盘
接口的数据缓冲寄存器为32位，则磁盘
的缺页率，则CPU 平均每秒产
接口平均每秒发出的DMA
生多少次缺页异常? 若页面大小为4KB ，每次缺页都需要访问磁盘，访问磁盘时DMA 传送采用周请求次数至少是多少？
（3）CPU 和DMA 控制器同时要求使用存储器总线时，哪个优先级更高? 为什么？
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