计算机专业硕士研究生入学试题(组成原理)中国科学院计算技术研究所1998.1999.2000.2001
年中科院计算技术研究所计算机原理及系统结构试题
中国科学院－中国科学技术大学2004年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题第I部分，40分，请将所有答案写在答题纸上！！！一、本题20分，每小题5分：1．请简述进程和线程之间的异同点。
并至少分别给出两个以上的线程相对与进程的优点和缺点。
2．请简述系统调用的过程，并指出在设计和实现系统调用时需要特别注意的问题。
3．请简述内部碎片和外部碎片的区别，并分别给出至少两种在操作系统中能遇到的实例情况。
4．请以一种典型的操作系统为例，说明其中进程的动态优先级调度算法的设计方法。
二、本题10分，每小题5分：1．请比较LRU和LFU之间的区别，在用于页面置换时各自需要哪些硬件和数据结构？；2．假设在一个使用请求调页策略，包含三个空页框虚拟存储系统中，下列的页号依次被引用：12132143112415621。
请对于LRU和CLOCK置换算法，分别给出页框中的内容变化以及出现的缺页次数。
三、本题10分：经费预算为2000￥。
假定：页大小固定为8KB；系统中需要同时运行4－5个应用程序，每个程序最大大小为64MB，工作集为256KB；TLB中不包含进程标志符。
请讨论以最高执行性能为目标划分预算，如何选购组件。
第II部分，30分，请将所有答案写在答题纸上！！！四、简答题：（12分）1．如何区分存储于系统内存中的指令和数据？（2分）2．存储校验的功能是什么？常用的校验方法有哪些？它们各自的特点是什么？（2分）3．简要说明浮点数加减运算的步骤。
（2分）4．描述利用中断和DMA进行数据输入传输的过程，并比较二者的异同。
（3分）5．分别描述立即寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址和寄存器相对寻址等4种寻址方式从形式地址到得操作数得寻址处理过程。
（3分）五、综合题：（18分）1．解释内存储器容量扩展的基本原理，并画出示意图加以说明。
（8分）2．CPU结构如下图所示，其中包括累加器AC、状态寄存器FR、控制器以及其他4个寄存器（A、B、C、D）。
中国科学院研究生院计算机原理
*************中国科学院研究生院2012年招收攻读硕士学位研究生入学统一考试试题科目名称：计算机原理考生须知：1.本试卷满分为150分，全部考试时间总计180分钟。
2.所有答案必须写在答题纸上，写在试题纸上或草稿纸上一律无效。
一、填空题（每空2分，共36分）1.计算机系统是一个由和组成的复杂的自动化设备。
2.按总线的逻辑结构来说，总线可分为和。
3.所谓定点格式，即。
原理上讲，小数点位置固定在哪一位都可以，但是通常将数据表示成或。
4.系统不仅是硬件设计的依据，而且是软件设计的基础，是衡量计算机性能的一个重要因素。
5.规格化的浮点数是指，使用IEEE754表示0.15625时，编码为，编码为(41360000)16的浮点数其十进制数值为。
6.若按层次顺序给二叉树各结点从0开始编号，则含n个结点的完全二叉树中叶结点的最小编号是。
7.后缀表达式32*4–563/*+的值为，表达式c*(b+2)+(2-a)/3对应的后缀表达式为。
8.n个顶点的连通图至少有条边。
9.用链式存储结构实现二叉树，每个结点除数据域外还包含指向左右子结点的链接指针，在这种存储结构下，n个结点的二叉树共有个指针域，其中个指针域存放了地址，而个指针域存放的是空指针。
二、判断下列说法的正误，并纠正其中错误的说法（每小题3分，共18分）1.在有向图中，所有结点的出度之和等于入度之和。
2.从一个小根堆中查找具有给定键值的元素，在最坏情况下需要lg n次比较操作。
3.Huffman树的结点个数一定是偶数。
4.在一个包含n个元素的线性表中查找指定元素，采用折半查找比采用顺序查找所需时间少。
5.线性表的逻辑顺序和物理顺序总是一致的。
6.假设高度为H的二叉树上只有度为0和度为2的结点，则该二叉树结点数的最大值为2H-1。
三、简答题（每小题5分，共30分）1.指令和数据都存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？2.假设由S、E、M三个域组成的一个32位二进制数所表示的非0规格化浮点数x，其真值表示为x=(-1)S×(1.M)×2E-128，则它所表示的规格化的最大正数、最小正数、最大负数、最小负数分别是多少？3.一种单地址指令格式如下所示：OP I X D其中I为间接特征，X为寻址模式，D为形式地址。
中科院计算机研究所98年数学试题
中科院计算机技术研究所1998年硕士生入学试题离散数学1.（10分）证明：若（A-B）U（B-A）=C，则A包含于（B-C）U（C-B）的充要条件是A交B交C=空。
2.（12分）找出只有6个元素的所有不同构的群。
3.（14分）R1和R2为X上的两个关系，且R1*R2=Ix（恒同关系）（1）若X为有限集合，证明：存在X上双射F1和F2，使得F1*F2=Ix且aR1b〈==〉b=F1（a），cR2d〈==〉d=F2（c）。
（2）若X为无限集合，举例说明（1）的结论不成立。
4.（10分）令A分别为下列各式：（1）（（p－＞q）＜－＞（v否p并q））并（p交r交否p）（2）（p并q －＞q并r) ->(q->r)（3）p<->p交(q并否q并r)（4）(p->否q)交(r并q)（5）否p<->(p交(p并q))从下列备选答案中选择正确的答案:(1)A是重言式(2)否A是重言式(3)A和否A都不是重言式.5.(8分)求公式否((p->否q)->r)的主析取范式和主合取范式.6(12分)将命题"并非E1中的每个数都小于或等于E2中的每个数"按以下要求的形式表达出来:(1)出现全称量词,不出现存在量词;(2)出现存在量词,不出现全称量词.7.(14分)(1)写出下图的关联矩阵和邻接矩阵;(2)说明如何从关联矩阵中判断一结点为割点,一边为割边.8.(10分)若图G的着色数(或称做顶色数)x(G)=k,则G 中至少有k(k-1)/2 条边.9.(10分)证明:一连通图的任两条最长通路(也称轨)有公共交点.答案略.。
计算机专业硕士研究生入学试题(组成原理)中国科学院计算技术研究所1998.1999.2000.2001
中国科学院计算技术研究所一九九八年招收硕士学位研究生入学考试试题试题名称：计算机原理及系统结构一、填空（每空1分，共30分）1、三种基本的逻辑运算是与、或和非运算，但从逻辑运算功能完备性看，仅需要单一的一种逻辑门电路就可以实现了，这种门电路是与非或或非。
2、动态MOS存储器的刷新方式通常可分为集中式和分布式两类。
3、主频为 16MHz的微处理器，平均每条指令的执行时间为两个机器周期，每个机器周期由两个时钟脉冲组成，则存储器为“零等待”时，机器运行速度为4 MIPS；若两个机器周期有一个访问存储器周期，需要插入两个时钟的等待时间，则机器运行速度为 2.67 MIPS。
4、Intel 80386处理器中主要功能部件包括、、等；该处理器的指令预取队列长度为字节。
5、计算机在存取和传送数据的过程中，常用的数据校验方法有奇偶校验、海明码校验和CRC码校验等。
6、有一字长为24位的浮点数，阶码6位用移码表示，尾数18位用补码表示，基数为2，则非规格化数所能表示的数的范围为- 263 ~ (1-2 -7)*2 63，规格化正数所能表示的数的范围为- 263 ~ (1-2 -7 )*2 63。
7、设基址寄存器的内容为2000H，变址寄存器的内容为03A0H，指令的地址码部分为3FH，当前正在执行的指令所在地址为2B00H，则在考虑基址的前提下，变址寻址方式下访存的有效地址为23DFH，相对寻址方式访存的有效地址为2B3FH。
8、从数据流和指令流的角度来分类，计算机可分为单指令流单数据流方式SISD、单指令流多数据流方式SIMD、多指令流单数据流方式MISD和多指令流单数据流方式MIMD四种类型。
9、在多级存储体系中，虚拟存储器的主要功能是解决容量与成本之间的矛盾（使计算机具有辅存的容量，接近于主存的速度和辅存的成本），Cache 的主要功能是解决速度与成本之间的矛盾（匹配主存与CPU之间的速度）。
10、输入输出系统的数据传送控制方式包括程序直接控制方式、程序中断控制方式、DMA控制方式和I/O通道控制方式等。
中国科学院大学硕士研究生入学考试(共7页)
中国科学院大学硕士研究生入学测验《计算机学科综合(专业)》测验大纲一、测验形式闭卷，笔试，测验时间180分钟，总分150分。
二、试卷布局题型，如：概念题〔填空、选择、判断、简答〕，应用题〔计算、画图、阐发、设计〕等。
三、测验科目数据布局、计算机组成道理、操作系统、计算机网络四门课程，每门课程各占25%。
四、数据布局〔一〕测验大纲1、绪论〔1〕数据布局的根本概念，数据的逻辑布局、存储布局。
〔2〕算法的定义、算法的根本特性以及算法阐发的根本概念。
2、线性表〔1〕线性表的定义、根本操作。
〔2〕线性表的实现及应用，包罗挨次存储布局、链式存储布局(单链表、循环链表和双向链表)的构造道理，在两种存储布局上对线性表实施的主要的操作(三种链表的成立、插入和删除、检索等)的算法设计与实现。
3、仓库与队列〔1〕仓库与队列的根本概念、根本操作。
〔2〕仓库与队列的挨次存储布局、链式存储布局的构造道理。
〔3〕在不同存储布局的根底上对仓库、队列实施根本操作〔插入与删除等〕对应的算法设计与实现。
4、数组和广义表〔1〕数组的概念、多维数组的实现。
〔2〕对称矩阵和稀疏矩阵的压缩存储。
〔3〕广义表的根本概念。
5、树与二叉树〔1〕树的概念和性质。
〔2〕二叉树的概念、性质和实现。
〔3〕二叉树的挨次存储布局和链式存储布局。
〔4〕遍历二叉树。
〔5〕线索二叉树的根本概念和构造。
〔6〕树和丛林的存储布局、遍历。
〔7〕二叉排序树。
〔8〕平衡二叉树。
〔9〕哈夫曼(Huffman)树和哈夫曼编码。
6、图〔1〕图的根本概念。
〔2〕图的存储，包罗邻接矩阵法、邻接表法。
〔3〕图的遍历操作，包罗深度优先搜索、广度优先搜索。
〔4〕最小生成树，最短路径，关键路径、拓扑排序算法的道理与实现。
7、文件及查找〔1〕数据文件的根本概念、根本操作。
〔2〕挨次查找法、分块查找法、折半查找方法的道理与实现。
〔3〕B树及其根本操作、B+树的根本概念。
〔4〕散列(Hash)表。
考研-数据结构1800例题与答案(绪论)
第1章绪论一、选择题1. 算法的计算量的大小称为计算的（）。
【北京邮电大学2000 二、3 （20/8分）】A．效率 B. 复杂性 C. 现实性 D. 难度2. 算法的时间复杂度取决于（）【中科院计算所 1998 二、1 （2分）】A．问题的规模 B. 待处理数据的初态 C. A和B3.计算机算法指的是（1），它必须具备（2）这三个特性。
(1) A．计算方法 B. 排序方法 C. 解决问题的步骤序列 D. 调度方法(2) A．可执行性、可移植性、可扩充性 B. 可执行性、确定性、有穷性C. 确定性、有穷性、稳定性D. 易读性、稳定性、安全性【南京理工大学 1999 一、1（2分）【武汉交通科技大学 1996 一、1（ 4分）】4．一个算法应该是（）。
【中山大学 1998 二、1（2分）】A．程序 B．问题求解步骤的描述 C．要满足五个基本特性 D．A和C.5. 下面关于算法说法错误的是（）【南京理工大学 2000 一、1（1.5分）】A．算法最终必须由计算机程序实现B.为解决某问题的算法同为该问题编写的程序含义是相同的C. 算法的可行性是指指令不能有二义性D. 以上几个都是错误的6. 下面说法错误的是（）【南京理工大学 2000 一、2 （1.5分）】(1）算法原地工作的含义是指不需要任何额外的辅助空间（2）在相同的规模n下，复杂度O(n)的算法在时间上总是优于复杂度O(2n)的算法（3）所谓时间复杂度是指最坏情况下，估算算法执行时间的一个上界（4）同一个算法，实现语言的级别越高，执行效率就越低A．(1) B.(1),(2) C.(1),(4) D.(3)7．从逻辑上可以把数据结构分为（）两大类。
【武汉交通科技大学 1996 一、4（2分）】A．动态结构、静态结构 B．顺序结构、链式结构C．线性结构、非线性结构 D．初等结构、构造型结构8．以下与数据的存储结构无关的术语是（）。
【北方交通大学 2000 二、1（2分）】A．循环队列 B. 链表 C. 哈希表 D. 栈9．以下数据结构中，哪一个是线性结构（）？【北方交通大学 2001 一、1（2分）】A．广义表 B. 二叉树 C. 稀疏矩阵 D. 串10．以下那一个术语与数据的存储结构无关？（）【北方交通大学 2001 一、2（2分）】A．栈 B. 哈希表 C. 线索树 D. 双向链表11．在下面的程序段中，对x的赋值语句的频度为（）【北京工商大学 2001 一、10（3分）】FOR i:=1 TO n DOFOR j:=1 TO n DOx:=x+1;A． O(2n) B．O(n) C．O(n2) D．O(log2n)12．程序段 FOR i:=n-1 DOWNTO 1 DOFOR j:=1 TO i DOIF A[j]>A[j+1]THEN A[j]与A[j+1]对换；其中 n为正整数，则最后一行的语句频度在最坏情况下是（）A. O（n）B. O(nlogn)C. O(n3)D. O(n2) 【南京理工大学1998一、1(2分)】13．以下哪个数据结构不是多型数据类型（）【中山大学 1999 一、3（1分）】A．栈 B．广义表 C．有向图 D．字符串14．以下数据结构中，（）是非线性数据结构【中山大学 1999 一、4】A．树 B．字符串 C．队 D．栈15. 下列数据中，（）是非线性数据结构。
中国科学技术大学1998年研究生入学考试操作系统试题(共50分)
中国科学技术大学1998年研究生入学考试操作系统试题（共50分）1填空（每空1分，共20分）①用户与操作系统之间的接口主要分为（）和（）两类。
②在操作系统中，不确定性主要是指（）和（）。
③在UNIX系统V中，一个新建的子进程从其父进程那里继承了（），（）和（）等多种资源。
④在可变分区存储管理中，分区的保护通常采用（）和（）两种方式。
⑤逻辑设备表（LUT）的主要功能是（）和（）。
⑥在采用请求分页式存储管理的系统中，地址变换过程可能会因为（），（）和（）等原因而产生中断。
⑦在UNIX系统V中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘号占4个字节，那么，一个进程要访问偏移量为263168字节处的数据时，需要经过（）次间址。
⑧设备驱动程序是一种低级的系统例程，它通常分为（）和（）两个部分。
⑨ UNIX系统V在打开（open）一个文件时，需要为其分配（），（）和（）等多种资源。
2（10分）简述LRU，NRU和LFU三种页面置换算法的思想，并各给出一种可能的实现方案。
3（10分）何谓临界区？下面给出的实现两个进程互斥的算法是安全的吗？为什么？#define TRUE;#define FALSE;int flag[2];flag[0] = flag[1] = FALSE;enter-crtsec（i）int i;{while（flag[1-i]）;flag[i] = TRUE;}leave-crtsec（i）int i;{flag[i] = FALSE;}process i:/* i = 0 or i = 1 */...enter-crtsec（i）;/* 进入临界区 */IN CRTICAL SECTIONleave-crtsec（i）;/* 离开临界区 */...4（10分）要使一个系统不发生死锁，一般可采用哪些方法？简述它们的实现原理。
中国科学技术大学1998年硕士生入学考试
中国科学技术大学1998年硕士生入学考试数据结构和程序设计试题要求：算法设计题目要求写注解，否则扣分。
写出正确的设计思想和伪代码给分。
1 （15分）填空：①用循环链表表示的队列长度为n，若只设头指针，则出队和入队的时间复杂度分别是和；若只设尾指针，则出队和入队的时间复杂度分别是和。
②设广义表L＝(（），（）) 则head(L)是；tail(L)是；L的长度是；深度是③深度为h的完全二叉树至少有个结点；至多有个结点；h和结点总数n之间的关系是。
④在n个记录的有序顺序表中进行折半查找，最大的比较次数是。
⑤在一棵m阶B-树中，若在某结点中插入一个新关键字而引起该结点分裂，则此结点中原有的关键字的个数是；若在某结点中删除一个关键字而导致结点合并，则该结点中原有的关键字的个数是。
⑥n个顶点的连通图用邻接距阵表示时，该距阵至少有个非零元素。
2 （20分）请在下列各题中选择一个正确的答案①算法的时间复杂度取决于(a)问题的规模(b)待处理数据的初态(c)(a)和(b)②消除递归不一定需要使用栈，此说法。
(a)正确(b)错误③假定有k个关键字互为同义词，若用线性探测法把这k个关键字存入散列表中，至少要进行多少次探侧?(a) k-1次(b) k次(c) k+1次(d) k(k+1)/2次④若需在O（nlog2n）的时间内完成对数组的排序，且要求排序是稳定的，则可选择的排序方法是:(a)快速排序(b)堆排序(c)归并排序(d)直接插入排序⑤用ISAM和VSAM组织文件属于·’(a)顺序文件(b)索引文件(c)散列文件⑥若一个有向图的邻接矩阵中，主对角线以下的元素均为零，则该图的拓扑有序序列(a)存在(b)不存在⑦将两个各有n个元素的有序表归并成一个有序表，其最少的比较次数是(a)n (b)2n－1 (c)2n (d)n-1⑧下述二叉树中，哪一种满足性质：从任一节点出发到根的路径上所经过的节点序列按其关键字有序(a)二叉排序树(b)哈夫曼树(c)A VL树(d)堆⑨已知持排序的n个元素可分为n/k个组，每个组包含k个元素，且任一组内的各元素均分别大于前一组内的所有元素和小于后一组内的所有元素，若采用基于比较的排序，其时间下界应为：（a）O（nlog2n）（b）O(nlog2k) （c）O(klog2n) （d）O(klog2k)⑩在叶子数目和权值相同的所有二叉树中，最优二叉树一定是完全二叉树，该说法(a)正确(b)错误3 （10分）设二叉排序树T中各结点关键字互不相同，x^是T的叶子，y^是x^的双亲。
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中国科学院计算技术研究所一九九八年招收硕士学位研究生入学考试试题试题名称：计算机原理及系统结构一、填空（每空1分，共30分）1、三种基本的逻辑运算是与、或和非运算，但从逻辑运算功能完备性看，仅需要单一的一种逻辑门电路就可以实现了，这种门电路是与非或或非。
2、动态MOS存储器的刷新方式通常可分为集中式和分布式两类。
3、主频为 16MHz的微处理器，平均每条指令的执行时间为两个机器周期，每个机器周期由两个时钟脉冲组成，则存储器为“零等待”时，机器运行速度为4 MIPS；若两个机器周期有一个访问存储器周期，需要插入两个时钟的等待时间，则机器运行速度为 2.67 MIPS。
4、Intel 80386处理器中主要功能部件包括、、等；该处理器的指令预取队列长度为字节。
5、计算机在存取和传送数据的过程中，常用的数据校验方法有奇偶校验、海明码校验和CRC码校验等。
6、有一字长为24位的浮点数，阶码6位用移码表示，尾数18位用补码表示，基数为2，则非规格化数所能表示的数的范围为- 263 ~ (1-2 -7)*2 63，规格化正数所能表示的数的范围为- 263 ~ (1-2 -7 )*2 63。
7、设基址寄存器的内容为2000H，变址寄存器的内容为03A0H，指令的地址码部分为3FH，当前正在执行的指令所在地址为2B00H，则在考虑基址的前提下，变址寻址方式下访存的有效地址为23DFH，相对寻址方式访存的有效地址为2B3FH。
8、从数据流和指令流的角度来分类，计算机可分为单指令流单数据流方式SISD、单指令流多数据流方式SIMD、多指令流单数据流方式MISD和多指令流单数据流方式MIMD四种类型。
9、在多级存储体系中，虚拟存储器的主要功能是解决容量与成本之间的矛盾（使计算机具有辅存的容量，接近于主存的速度和辅存的成本），Cache 的主要功能是解决速度与成本之间的矛盾（匹配主存与CPU之间的速度）。
10、输入输出系统的数据传送控制方式包括程序直接控制方式、程序中断控制方式、DMA控制方式和I/O通道控制方式等。
二、选择题（四选一）（每题2分，共20分）1、冯.诺依曼型计算机的基本工作方式是a。
a.控制流驱动方式b.多指令流多数据流方式C.微程序控制方式d.数据流驱动方式2、从用户观点看，评价计算机系统性能的综合参数是b。
a.指令系统b.吞吐率c.主存容量d.主频率3、适合于科学计算的数据表示形式为d。
a.字符串b.定点数c.二- 十进制数d.浮点数4、设浮点数阶的基数为8，尾数用模4补码表示。
试指出下列浮点数中哪个是规格化数。
a． 11.111000b． 00.0001llc． 11.101010d． 11.111101 c5、在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是a。
a. 程序状态寄存器b.累加寄存器c.程序计数器d.中断寄存器6、磁盘存储器的记录方式一般采用a。
a.调频制b.不归零制c.调相制d.归零制7、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是b。
a.一段机器指令组成的程序由一条微指令来执行b.每条机器指令由一段微指令组成的微程序解释执行c.每条机器指令由一条微指令来执行d.一条微指令由若干条机器指令解释执行8．在多道程序设计中，最重要的寻址方式是a。
a.相对寻址b.间接寻址c.立即寻址d.按内容寻址9、相联存储器的访问方式是d。
a．先进先出顺序访问b．按地址访问c．无地址访问d．按内容访问10、从以下有关RISC的描述中，选择正确的描述d。
a.为了实现兼容，各公司新设计的RISC计算机，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的。
b．早期的计算机比较简单，采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到了早期的情况。
c. RISC的主要目标是减少指令数，因此允许以增加每条指令的功能的方法来减少指令系统所包含的指令数。
d.以上说法都不对。
三、综合题（共50分）1、现代高性能计算机的运算速度越来越高，其实现高性能的关键技术主要有两方面，它们是什么？并举例说明。
（6分）答：⑴ 改进器件工艺，减少芯片线宽，提高集成度与工作频率。
⑵ 改进计算机系统结构，并使各部件之间的速度匹配。
例如：采用多体交叉存储器和Cache，以协调cpu与存储器之间的速度匹配；采用操作重叠的流水线工作方式，以加快运算速度；采用多个通用寄存器组，以减少访存次数。
2、试设计出计算机指令系统中的八种指令操作，使得该指令操作集合具有基本算术运算、逻辑运算和控制功能的完备性，并加以简要说明。
（8分）算术运算可设计：1条加运算指令 1条减运算指令1条左移指令 1条右移指令算术乘可通过加运算和移位操作来实现算术除可通过减运算和移位操作来实现逻辑运算可设计：1条逻辑与指令 1条逻辑或指令 1条逻辑非指令控制功能可设计：1条条件转移指令3、某机的 16位单字长访内指令格式如下：（ 8分）其中D为形式地址，用补码表示（其中一位为符号位），I为直接/间接寻址方式：I＝1为间址，I＝0为直接寻址方式；M为寻址模式：0为绝对地址，1为基地址寻址，2为相对寻址，3为立即寻址；X为变址寻址。
设PC、Rx、Rb分别为指令计数器、变址寄存器和基址寄存器，E表示有效地址。
试解答如下问题。
（1）在非间址情况下，写出各寻址方式计算有效地址的表达式。
答：直接寻址：E=D 相对寻址：E=PC+D 基址寻址：E=RB+D 立即寻址：D为操作数（2）设基址寄存器为14位，在非变址直接基址寻址时，确定可寻址的存储器地址范围是多少？答：可寻址范围为：214+27-1（3）间接寻址时，若不允许多重间址，寻址范围是多少？若允许多重间址，寻址范围又是多少？答：若不允许多重间址，寻址范围是216。
若允许多重间址，寻址范围是215。
（有1位用来区分操作数和地址）4、表一给出8条微指令I1～I8所包含的微命令控制信号。
试设计微指令控制字段格式，要求所用控制位最少，而且保持微指令本身内在的并行性。
（8分）可设计为：5、试用全加器和与非门，设计一种8421码十进制加法器。
（10分）可设计为：6、设被除数绝对值小于除数绝对值，即|X| < |Y| ，商采用“末位恒置1”的舍入法。
即[Q]补 = QQ1Q2...Qn-1，Rn为除法规则最后得到的余数。
求证[X]补 = [YQ]补+ [2-n Rn]补（10分）∵ |X| < |Y|∴商无溢出，X = YQ + 2-n Rn [X]补 = [YQ]补+ [2-n Rn]补中国科学院计算技术研究所一九九九年招收硕士学位研究生入学考试试题试题名称：计算机原理及系统结构一、填空（每空1分，共30分）1．为了实现中央处理器(CPU)对主存储器的读写访问，它们之间的连接线按功能划分应当包含地址线、数据线、控制线。
2．在浮点加法运算中，主要的操作内容及步骤是对阶、尾数相加和规格化。
3．从计算机系统结构的发展和演变来看，早期的计算机是以运算器为中心的系统结构，而近代的计算机是以存储器为中心的系统结构。
4．一条微指令可划分为控制字段和下址字段：微指令的基本格式可分为水平型微指令和垂直性微指令。
5．从广义上讲，计算机中引入并行性有三种基本途径，分别是时间重叠、资源重复和资源共享。
6．在多级存储体系中，Cache存储器的主要功能是解决速度与成本之间的矛盾（匹配主存与CPU之间的速度），虚拟存储器的主要功能是解决容量与成本之间的矛盾（使计算机具有辅存的容量，接近于主存的速度和辅存的成本）。
7．设阶码8位（最左一位为符号位），用移码表示，尾数为24位（最左一位为符号位）。
用规格化补码表示，则它所能表示的最大正数的阶码为11111111，尾数为011111111111111111111111：绝对值最小的负数的阶码为00000000，尾数为110000000000000000000000。
（以上回答均用二进制书写）。
8．在下列常用术语后面，写出相应的中文名称：VLSI 超大规模集成电路MPP 位平面阵列处理机RISC 精简指令计算机DMA 直接存储器存取9．外设接口的主要功能是在系统总线和1／O设备之间传输信号，提供缓冲作用，以满足接口两边的时序要求。
10．在由n台计算机构成的并行计算机中，其运行程序的加速比一般都小于 n，其主要原因是和。
二、选择一个最恰当答案（每题2分，共20分）l．在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是（l）减少指令字长度（2）增加指令子长度（3）保持指令字长度不变而增加指令操作的数量（4）保持指令字长度不变而增加寻址空间2．用于科学计算的计算机中，标志系统性能的主要参数是（l）提高CPU主频（2）扩大主存容量（3）采用非冯·诺依蔓结构（4）采用并行处理技术3．下列体系结构中，最适合多个任务并行执行的体系结构是（1）流水线向量机结构（2）堆栈处理机结构（3）共享存储多处理机结构（4）分布存储多计算机结构4．对于低速输入输出设备，应当选用的通道是（l）数组多路通道（2）字节多路通道（3）选择通道（4）DMA专用通道5．在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是（l）程序计数器（2）累加寄存器（3）中断寄存器（4）程序状态字6．为使虚存系统有效地发挥其预期的作用，所运行的程序应具有的特性是（l）该程序不应含有过多的 I/O操作（2）该程序的大小不应超过实际的内存容量（3）该程序应当具有较好的局部性（Locality）（4）该程序的指令相关不应过多7．某虚拟存储器系统采用页式内存管理，使用LRU页面替换算法，考虑下面的页面访问地址流（每次访问在一个时间单位中完成）：1 8 1 7 82 7 2 1 83 8 2 1 3 1 7 1 3 7假定内存容量为4个页面，开始时是空的，则页面失效次数是（6/20=30%）（1）0％（2）5％（3） l.5％（4） 15％LRU表如下：8．某一SRAM芯片，其容量为1024x8位，除电源和接地端外，该芯片引脚的最小数目为（1） 20（2） 22（3） 25（4） 30三（10分）某计算机的字长为16位，存储器按字编址，访内存指令格式如图1所示。
其中 OP是操作码， M是定义寻址方式，见表1， A为形式地址。
设PC 和RX分别为程序计数器和变址寄存器，字长为16位，问：① 该格式能定义多少种指令？解：25 = 32 该格式能定义32种指令。
② 各种寻址方式的寻址范围为多少字？解：直接寻址方式的寻址范围为：256B间接寻址方式的寻址范围为：64KB变址寻址方式的寻址范围为：64KB相对寻址方式的寻址范围为：64KB③ 写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式。
解：直接寻址方式的有效地址 EA = A间接寻址方式的有效地址 EA = (A)变址寻址方式的有效地址 EA = (RX)+A相对寻址方式的有效地址 EA = (PC)+A四（8分）已知X＝0.1011，Y= -0.1001，用补码一位乘法计算X*Y（要求写出计算过程）。