2013 408 应用题错题

2013 408应用题错题

1

设包含4个数据元素的集合S={“do”,“for”,“repeat”,“while”}，各元素的查找概率依次为p1=0.35,p2=0.15,p3=0.15,p4=0.35。将S保存在一个长度为4的顺序表中，采用折半查找法，查找成功的平均查找长度为2.2。
（1）若采用顺序存储结构保存S，且要求平均查找长度更短，则元素应如何排列？应使用何种查找办法？查找成功时的平均查找长度是多少？
要求平均查找长度更短，那么查找频率大的元素应该排列在前面，查找频率小的元素应该排列在后面。所以应该是这么排列“do”，“while”，“for”，“repeat”。
那么应该使用哪种查找办法呢？顺序查找法可以吗？
查找成功时的平均查找长度为？
10.35+20.35+30.15+40.15=2.1
（2）若采用链式存储结构保存S，且要求平均查找长度更短，则元素应如何排列？应使用何种查找办法？查找成功时的平均查找长度是多少？
我不知道链式存储和线性存储的区别。

顺序查找是很简单的，就是从前到后逐个匹配而已。
折半查找有几个地方需要注意。第一就是折半是下取整，第二就是折半查找只适用于有序表，第三就是折半查找的时间复杂度是O(log2n),因为折半查找是一种取巧的办法，因此平均情况下它的查找效率比顺序查找要高。

2

某32位计算机，CPU主频为800MHz，Cache命中时的CPI为4，Cache块大小为32字节；主存采用8体交叉编址方式，每个体的存储子长为32位，存储周期位40ns；存储器总线宽度为32位，总线时钟频率为200MHz，支持突发传送总线事物。每次读突发传送总线事物的过程包括：送首地址和命令，存储器准备数据，传送数据。每次突发传送32字节，传送地址或32位数据均需要一个总线时钟周期。
（1）CPU和总线的时钟周期各位多少？总线的带宽（即最大数据传输率）为多少？
CPU时钟周期1/800M=0.12510^-8s，就是1.25ns
总线的时钟周期1/200Mhz=0.510^-8s，就是5ns
总线的带宽为：200MHz4B=800MB/s
（2）Cache缺失时，需要用几个读突发传送总线事物来完成一个主存块的读取？
一个主存块大小为32B，一个读突发传送事物传送32字节。
因此需要用1个。
（3）存储器总线完成一次读突发传送总线事物所需的时间是多少？
首先需要一个总线周期来传送地址，其次其次传送数据需要8个总线周期，一共就是9个总线周期。
95=45ns。
标准答案：
这里错误的原因在于我忘记了八体交叉编制方式是什么意思了。
这里需要再行说明一下。首先，这里的八体交叉编制方式很显然是低位交叉编址，我们知道，对于低位交叉编址而言，连续存储m个字所需的时间为t1=T+(m-1)r。
再加上需要一个总线周期来传送地址，因此所需的时间为40+75+5=95ns。
（4）若程序BP执行过程中，共执行了100条指令，平均每条指令需进行1.2次访存，Cache缺失率为5%,不考虑替换等开销，则BP的CPU执行时间是多少？
共执行100条指令，每条指令访存1.2次，那么共访存120次，存储周期40ns，采用八体交叉编制方式，每次访存的话需要408=320ns
不缺失的有95条指令，缺失的有5条指令。
在缺失的情况下，需要访问主存。弄不清了
标准答案：BP的CPU执行时间包括Cache命中时的指令执行时间和Cache缺失时带来的额外开销。
10041.25=500ns。
1001.285ns=510ns。

3

某计算机采用16位定长指令字格式，其CPU中有一个标志寄存器，其中包含进位/借位标志CF，零地址ZF和符号标志NF。假定为该机设计了条件转移指令，其格式如下：
其中，00000为操作码OP；C，Z和N分别为CF，ZF和NF的对应检测位，某检测位为1时表示需检测对应标志位，需检测的标志位中只要有一个为1就转移，否则不转移。例如，若C=1，Z=0，N=1，则需检测CF和NF的值，当CF=1或NF=1时发生转移；OFFSET是相对偏移量，用补码表示。转移执行时，转移目标地址为（PC）+2+2*OFFSET；顺序执行时，下条指令地址为（PC）+2。
（1）该计算机存储器按字节编址还是按字编址？该条件转移指令向后（反向）最多可跳转多少条指令。

4

某博物馆最多可容纳500人同时参观，有一个出入口，该出入口一次仅允许一个人通过。参观者的活动描述如下：

Cobegin
	参观者进程i：
	{
		…………
	进门；
		…………
	参观；
		…………
	出门；
		…………
	}
Coend

这里是利用信号量实现互斥操作。
semaphore door = 1
semaphore room = 500
P（door）
P（room）
V（room）
V（door）
这道题我错误的地方在于没有根据图来进行补充

semaphore door = 1
semaphore room = 500
Cobegin
 参观者进程i：
 {
 
  P（door）；
  P（room）；

 进门；
  V（door）；
 参观；
  P（door）；
 出门；
  V（door）；
  V（room）；
 }
Coend

这里是利用信号量实现互斥

5

某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位，页表项大小为4字节。请回答下列问题。
（1）若使用一级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构如下：
页内偏移量为12位，也就是4KB，页表最大占用多少字节？4MB？
（2）若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构如下：
设逻辑地址为LA，请分别给出其对应的页目录号和页表索引的表达式。老实讲我之前真的没有做过这种题，真的没想到。
页目录号可表示为（（（unsigned int）（LA））>>22））&0x3FF。
页表索引可表示为：（（（unsigned int）（LA））>>12）&0x3FF。
（3）采用（1）中的分页存储管理方式，一个代码段起始逻辑地址为0000 8000H，其长度为8KB，被装载到物理地址0090 0000H开始的连续主存空间中。页表从主存0020 0000H开始的物理地址处连续存放，如下图所示（地址大小从下往上递增）。请计算出该代码段对应的两个页表项的物理地址，这两个页表项中的页框号以及代码页面2的起始物理地址。
起始逻辑地址虚页号为 00008H，块内地址为000H，长度为8KB，也就是2
的13次方B，也就是2的16次方bit。也就是0001 0000 0000 0000 0000，也就是10000H，所以代码段的最终逻辑地址为0001 8000H。
页表
写这道题的关键就在于理解一件事情，到底什么是页表项。
页表项有两部分，第一部分为虚页号，第二部分为物理块号。
因此页表项的第二部分和地址的第二部分块内地址组合可以得到物理地址。

6