2015-2016北航计算机系考研真题961资料.pdf

' 北京航空航天大学2016年 硕士研究生招生考试初试试题科目代码:961 计算机学科专业基础综合（共11页） 考生注意：所有答题务必书写在考场提供的答题纸上，写在本试题单上的 答题一律无效（本题单不参与阅卷） 一、单项选择题（本题共30分，每小题各2分） l. MIPS汇编指令系统中，JALR指令是 A. R型指令： B. J型指令； C. I型指令； D. J型和R型混合指令 2. 在一个带有网卡的计算机中，需要把网卡缓存器中的2000字节高效快速地传输到该计算 机内存中，最合适的数据传输方式是 A. 程序查询方式； B. 中断方式： C. 串口方式； D. DMA 方式 3. 在计数器定时查询总线仲裁方式下，若每次计数从上一次计数的终止点开始，则 A. 设备号小的优先级高； B. 设备号大的优先级高； C. 每个设备使用总线的机会相等； D. 各设备使用总线的优先级随机 4. MIPS汇编语言程序中，在指令JAL之后加入延迟槽，以优化流水线处理器运行程序的性 能，则寄存器$31中设置的返回地址应为 —心，．－－．一·一，一 A. PC+4; B. PC+8; C. PC+l2: D. PC+16。

第961-1页 5. 在计算机阳和计算机M2上，分别运行功能完全相同的程序，程序在Mi和陇上的平均 CPI相等，对于该类程序而言，. 0 A. Ml和M2执行速度相等 B. Ml和M2中主频高的计算机执行速度快； C. Ml和M2中主频低的计算机执行速度快； D. 无法确定哪台机器的执行速度快 6. 以下说法正确的是 A. 虚拟地址空间可以大于物理地址空间，也可以小于物理地址空间； B. 采用页式内存管理体制，页面尺寸越大越有助于提高系统性能和内存使用效率； C. 在页式内存管理下，缺页是由操作系统发起，由用户进程负责处理； D. 在段式内存管理下，要求用户程序和数据在物理内存中整体连续存放 7. 进程控制块中通常不包含的信息是： A. 进程打开文件列表接针； B. 进程地址空间大小； C. 进程起始地址： D. 进程优先级 8. 在操作系统中，以下过程通常不需要切换到内核态执行的是 A. 执行IO指令； B. 系统调用； C. 通用寄存器清零； D. 修改页表 9. 以下说法正确的是： '''0 A. 在分时操作系统中，一个用户进程进入死循环，会导致整个系统死锁； B. 在单CPU(核）系统中，不能实现分时操作系统； C. 在单CPUC核）系统中，不会出现死锁； ．才？ D. 在多CPU(核）系统中，加锁可以避免同一时间多个CPUC核）对同一内存地址进行 读写C 10. 以下利用到局部性原理的是：。

A. 程序加载时并不一次性将所有程序调入内存，而仅将程序的一部分装入内存； B. 在进程调度中采用轮转时间片算法； C. 采用FIFO策略的虚拟内存页面置换算法； 第961-2页 .,, D. 文件系统中删除一个文件，通常仅在元信息记录中做一个标记，并不真正抹去文件数 据 11. 关于传输介质，以下说法中错误的是·—-· 一·一° A. 双绞线被广泛用于以太网；· B. 光纤又分为单模光纤和多模光纤； C. 光纤传输中的波分复用(WDM)实际上就是时分多路复用； D. xDSL技术仍然使用传统线 12. 在采用TCP/IP协议的以太网中可能出现“广播风暴”，主要原因是 A. 多台主机同时进行ARP查询； B. 多台主机上的多个进程间同时建立TCP连接； C. 多台主机同时使用ICMP_协议报告错误； D. 多台主机同时使用UDP协议传输视频等多媒体数据 13. 以下关于CSM幻CD的叙述中，正确的是 A. 接收站点在收到帧后，需向发送方返回确认帧； B. 站点在发送帧之前需进行载波监听，确认当前没有站点发送信息时才启动发送，所以 不会出现冲突（碰撞）： C. 若传输速率提高10倍，则冲突域最大距离（跨距）应相应地增加10倍； D. 站点发送一个帧需要花费的时间长短不确定。

14. PPP协议提供的是 A. 无连接的不可靠服务； B. 无连接的可靠服务； C. 有连接的不可靠服务； D. 有连接的可靠服务 15. 在IP分组转发过程中，当生存时间(TTL)字段值减至0时，路由器将 A. 丢弃该分组，并向源主机发送ICMP源抑制报文； B. 丢弃该分组，并向源主机发送ICMP超时报文： C. 转发该分组，并向源主机发送ICMP源抑制报文； D. 转发该分组，并向源主机发送ICMP超时报文 二、填空题（本题共20分，每空各1分） 1. 操作数由指令直接给出的寻址方式是寄存器直接寻址的操作数在 中 第961-3页 - 2 寄存器位数为8位，、机器数采用补码形式（含1位符号位）若寄存器保存十进制数-27, 则寄存器内容可用十六进制表示为 3. 容堂1MX16位的DRi氓存储芯片，如采用二维地址结构，且行地址和列地址的位数相同， 则行译码器输出的行选择线有根，该芯片的刷新地址计数器是位 4. 用多个容量1KX4位的存储芯片，组成容量64KX8位的存储器若将这些芯片分装在几 块内存板上，每块内存板容量为16KX8位，则该存储器的地址线中，必须有根 地址线用于选内存板，根地址线用于选芯片。

5. 一个进程的页面走向为：5、4、3、2、4、5、4、-1、5、2、5、4、5、2、1,系统中共有 3个物理内存页，开始时物理页中没有调入任何页面使用最优页面淘汰算法的缺页次数 为次，使用FIFO页面淘汰算法的缺页次数为次 , . --~- 6. 一个包含多个记录的索引文件，每个记录正好占用一个物理块如果每一个物理块可以 存放10个索引表目，在建立多级索引结构时，一个物理块需要对应一个索引表目，每级 索引至少占用一个物理块，则存储mo个记录，至少需要占用＿＿＿个索引块 7. 设从磁盘将1块数据传送到缓冲区所用时间为50ms,.将缓冲区中数据传送到用户区所用 时间为20ms,CPU处理一个块数据所用时间为60ms如果有很多块数据需要处理，采 用单缓冲区传送磁盘数据，则系统的吞吐能力是块/s注：1 s=== i OOOms) 8. 进程资源图表达的系统状态S为死锁状态的充分必要条件是： 9. 以太网技术10B述e-T中，“T''表示，“Base“表示 10. 正EE802局域网标准将数据链路层进一步分成和两个子层 11. 109.36.100.53是类IP地址，若子网掩码为255.255.248.0,则该IP地址所处子网 的广播地址是 12. TCP吁协议向应用层提供的编程接口是 13.HT疗协议的英文全称是 三、（本题共6分，每小题各2分） 。

假设：某磁盘的可用盘面数为10~每个盘面的磁道数为100,磁盘分8个扇区，每扇区 存储512个字节，磁盘转速为6000RPM主存与磁盘之间的数据传送采用D队单字传送方式， 单字长为32位一条指令最长执行时间是20微秒请问：诊 1. 该磁盘的容量是多少？（单位采用Kbyi~s)·(2分） 2. 该磁盘的数据传输率是多少？（单位采用Kbytes/s)(2分） 3. 是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案，为什么?(2分） 第961-4页 心 4 四、（本题共15分，第1小题2分，第2小题4分，第3小题4分，第4小题5分） 假定一个计第机系统中有一个TLB(Trat芯lationLookaside Buffer, 快表）该系统按字节 编址，虚拟地址为32位，物理地址为27位，实页和虚页大小都是4KB,TLB采用4路组相 联映射，共有i6个页表项页表中包括有效位l位，且所有虚页都在使用中TLB和页表中 的部分内容（用十六进制表示）如题四图所示注：题四图中的“标记”、“实页号”和“虚 页号”等栏数据仅表示其16进制数值，并不表示其真实的位数C ~-----------------------------------------------------------------:---------------------------------- ！组号l标记！实页号i有效位i标记i实页号i有效位i标记！实页号i有效位！标记！实页号i有效位｝ 1------· — .——- . I ~ IAsl - 1 o 09 ,m 1 oo '------- I·-I。

11I 10 - , 一 b三尸气；i : , : ! : : : 气」 I一一厂—Ii 3 07 -o I 63 n 1 OA I 34 I 1 I '------ A. TLB内容(4路组相联，4组，16个页表项） 0A 03 72 1-] 二尸 气尸 广了十了下了| I I -I O I 16 I 1 _._I i=一：：一二 仁一一一一一一一 上言 亡三匕二二 B. 部分页表内容（前16项） i. ;·- 1 -` ,i1· ·`. 8 1 12 OD 1 l i . . 1-234 题四图 实地址中实页号有多少位？页内偏移地址多少位?(2分） 虚地址中虚页号有多少位？页内偏移地址多少位？页表大小为多少字节?(4分） 虚页号中TLB标记有多少位?TLB组索引有多少位?TLB大小为多少字节?(4分） 虚地址OxOOOOE7A3对应的实地址是多少？请给出简要分析过程5分） 第961一5页 五、（本题共22分，第1、2、3小题各4分，第4小题6分，第5小题4分） 1. 假设M!PS处理器指令各阶段操作时间如下表所示为使处理器性能最高，若采用单 周期设计处理器，其时钟周期长度应该为多少？若采用五级流水线设计，其时钟周期 长度又应该为多少？如果执行完下面6条指令，单周期处理器执行时间是五级流水线 处理器的多少倍？（精确到小数点后1位）(4分） 五s订坛s行和tch Register ALUop I Memo可Registe!!' 函daccess write lw I 200ps SW 200ps ~~ R-format ! I 200ps b如1• 200ps ! 100 ps 100 ps I 100 ps I l~O ps I I1: lw $1, 0($0) I2: 啦d$1, $2, $3 I3: sub $1, $2, $3 14: SW $1, 0($0) 15: xor $1, $5, $6 200ps 200ps 200ps 200ps I6: beq $1, $2, offset . I I 200ps lOOps I 200ps I . 100 ps I 2. 采用如题五图所示的五级'MIPS处理器执行下列5条指令。

如果不允许改变这5条指 令的执行顺序，请插入最少数量的nop指令解决数据冒险问题，以保证指令序列正确 执行C请在答题纸上写出插入nop后的指令序列C(4分） 巨订豆》 EX芦杞 J ~-- --~=~ 4- ----------~ 取摇令译码／读操作数 ~-------今~--«r 计算访问存储器回写 题五图 第961-6页 “' l H: add $1, $5, $3 眨：SW $1, 0($2) I3: Iw $1, 4($2) !4: 益d$5, $5, $1 、:I5: SW $1, 0($2) 3. 仍然采用如题五图所示的五级MIPS处理器执行上述5条指令在保证指令序列正确 执行的前提下，允许改变指令执行顺序，且可以使用寄存器R8作为临时寄存器如 果通过重排序指令或改变指令寄存器操作数也不能避免冒险时，才允许插入最少数量 的nop指令请在答题纸上写出插入，nop后的指令序列4分） 4. 为了解决数据冒险，请在题豆图中增加必要的MlJ-X(多路选择器）和连接线，以使 该处理器支持来自EX/MEM和~_.Eivf~屯级流水寄存器对EX级ALU读取RS和RT 寄存器的旁路（注意：请在答题纸上画图。

只需要先画出题五图中计算、访问存储器 和回写三个阶段电路，然后在此基础上，添加旁路的数。