2018年北京大学软件与微电子学院831计算机基础综合[专业硕士]之计算机组成原理考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 现代计算机系统如何进行多级划分? 这种分级观点对计算机设计会产生什么影响？
【答案】（1）现代计算机系统可分为五个层次
① 第一级是微程序设计级或逻辑电路级，是一个实在的硬件级，由硬件直接执行；② ② 第二级是一般机器级，称为机器语言级，也是硬件级，它由微程序解释机器指令系统； ③ 第三级是操作系统级，它由操作系统程序实现；
④第四级是汇编语言级，由汇编程序支持和执行，它给程序人员提供一种符号形式语言，以减少程序编写的复杂性；
⑤第五级是高级语言级，它是面向用户的，为方便用户编写应用程序而设置的。
（2）对计算机设计产生的影响
①用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术，对了解计算机如何组成提供了一种好的结构和体制；
②而且用这种分级的观点来设计计算机，对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。
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． 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． 比较同步定时与异步定时的优缺点。
【答案】同步定时协议采用公共时钟，具有较高的传输频率。但由于同步总线必须按最慢的模块来设计公共时钟，当各功能模块存取时间相差很大时，会大大损失总线效率。
异步定时的优点是总线周期长度可变，不把响应时间强加到功能模块上，因而允许快速和慢速的功能模块都能连接到同一总线上。但缺点是：总线复杂，成本较高。
三、综合应用题
5． 一个长度为的升序序列S , 处在第个位置的数为S 的中位数。例如，若序列Sl=（11, 13，15, 17, 19），则S1的中位数是15。两个序列的中位数是含它们所有元素的升序序列的中位数。例如，若S2=（2, 4, 6, 8, 20），则S1和S2的中位数是11。现有两个等长升序序列A 和B ，试设计一个时间和空间两方面都尽可能高效的算法，找出两个序列A 和B 的中位数。要求：
（1）给出算法的基本设计思想。
（2）根据设计思想，采用C 或C++或JA V A 语言描述算法，关键之处给出注释。
（3）说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。
【答案】（1）算法的基本设计思想：分别求两个升序序列A 和B 的中位数，设为a 和b 。 ①若a=b，则a 或b 即为所求的中位数。
②否则，若中位数只能出现（a ，b ）范围内，舍弃a 所在序列A 的较小一半，同时舍弃
中位数只能出现（b ，a ）范围内，舍弃1）所在序列B 的较小b 所在序列B 的较大一半。若
一半，同时舍弃a 所在序列A 的较大一半。
③在保留的两个升序序列中求出新的中位数a 和b ，重复上述过程，直到两个序列中只含一个元素时为止，则较小者即为所求的中位数。
（2）用C 语言算法描述如下：
}
（3）说明算法的复杂性：算法的时间复杂度、空间复杂度分别是
6． 文件F 由200条记录组成，记录从1开始编号，用户打开文件后，欲将内存中的一条记录插入文件F 中，作为其第30条记录，请回答下列问题，并说明理由。
（1）若文件系统为顺序分配方式，每个存储块存放一条记录，文件F 的存储区域前后均有足够空闲的存储空间，贝U 要完成上述操作最少要访问多少存储块？F 的文件控制区内容会有哪些