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南开考研辅导班：南开计算机与控制工程学院考研资料汇集大全 启道南开考研辅导班——南开计算机与控制工程学院考研参考书 计算机科学与技术 计算机综合基础 《数据结构算法与应用_C++语言描述》SartejSahni 著 机 械工业出版社 《计算机组成原理》唐朔飞编著 高等教育出版社（第二版） 《高级语言C++程序设计》 刘璟，周玉龙著 高等教育出版社 控制科学与工程 控制综合基础 《自动控制原理》胡寿松编 科学技术出版社（第四版） 《现代控制理论》王翼编著 机械工业出版社 智能综合基础 《自动控制原理》胡寿松编 科学技术出版社（第四版） 《计算机视觉》马颂德、张正友著 科学出版社 运筹学与控制论 运筹学 《运筹学基础及应用》胡运权编 哈尔滨工业大学出版社 启道南开考研辅导班——南开计算机与控制工程学院考研报录比 启道南开考研辅导班——南开计算机与控制工程学院考研真题 一、综合应用题 1．某计算机的主存地址空间大小为256MB，按字节编址，指令Cache 和数 据Cache 分离，均有8 个Cache 行，每个Cache 行大小为64B，数据Cache 采用 直接映射方式。现有两个功能相同的程序A 和B，其伪代码如下所本：程序A: 程序B: 假定int 类型数据用32 位补码表示，程序编译时i，j，sum 均分配在寄存 器中，数组a 按行优先方式存放，首地址320 （十进制数）。请回答下列问题， 要求说明理由或给出计算过程。 （1）若不考虑用于Cache—致性维护和替换算法的控制位，贝U 数据Cache 的总容量为多少？（2）数组数据a[0][31]和a[l][l]各自所在的主存块对应的 Cache 行号分别是多少（Cache 行号从0 开始）？ （3）程序A 和B 的数据访问命中率各是多少?哪个程序的执行时间更短？ 【答案】 （1）每个Cache 行对应一个标记项，标记项包括有效位、脏位、替换控制 位以及标记位。由主存空间大小为256M 可知地址总长度为28 位，其中块内地址 为_ 位，Cache 块号为位，不考虑一致性维护和替换算法的控制位，则Tag 的位数为 28-6-3=19 位，还需一位有 效位，数据Cache 共有8 行，故Cache 的总容量为8* （64+20/8）B=532B （2）数组a 在主存的存放位置及其与Cache 之间的映射关系如下图所示： 数组按行优先方式存放，首地址为320，数组元素占4 个字节。a[0][31]所 在的主存块对应的Cache 行号为（320+31*4）/64=6；a[l][l]所在的主存块对应 的Cache 行号为（320+256*4+1*4）/64%8=5。 （3）数组a 的大小为 个主存块，按行优先存放，程序A 逐行访问数组a，共需访问的次数为次， 每个字块的第一个数未面中，因此未面中次数为次，程序A 的数据访问命中率为 Cache 总容量为64B*8=512B，数组a—行的大小为1KB 正好是Cache 容量的2 倍， 可知不同行的同一列数组元素使用的是同一个Cache 单元，而程序B 逐列访问数 组a 的数据时，都会将之前的字块置换出，也即每次访问都不会面中，故程序B 的数据访问命中率是0，因此程序A 的执行过程更短。 2．一种单地址指令格式如下所示，其中I 为间接特征，X 为寻址模式，D 为形式地址。I，X，D 组成该指令的操作数有效地址E。设R 为变址寄存器，R1 为基址寄存器，PC 为程序计数器，请在下表中第一列位置填入适当的寻址方式 名称。 【答案】①直接寻址②相对寻址③变址寻址④基址寻址⑤间接寻址⑥先基址 后间接寻址 3．试推导磁盘存储器读写一块信息所需总时间的公式。 【答案】 设读写一块信息所需时间为平均找道时间为平均等待时间为读写一块信息 的传输时间为则假设磁盘以每秒r 的速率旋转，每条磁道容量为N 个字，则数据 传输率=rN 个字/秒假设每块的字数为m 因而一旦读写头定位在该块起始端，就 能在秒的时间传输完毕。是磁盘旋转半周的时间，秒，由