二、综合应用题:41-47小题,共计70分
41.(10分)将关键字序列(7、8、11、18、9、14)散列存储到散列列表中,散列表的存储空间是一个下标从0开始的一个一维数组散列函数维:H(key)=(key×3)MODT,处理冲突采用线性探测再散列法,要求装填(载)因子为0.7
问题:
(1)请画出所构造的散列表;
(2)分别计算等概率情况下,查找和查找不的平均查找长度。
解答:
(1)由装载因子0.7,数据总数7个→存储空间长度为10→P=10
所以,构造的散列表为:
0123456789
3071411818.9..
H(7)=(7×3)MOD10=1
(2)查找的ASL=(1+1+1+1+2+1+1)/7=8/7
查找不的ASL=(7+6+5+4+3+2+1+2+1+1)/10=3.2
42.(13分)设将n(n,1)个整数存放到一维数组R中,试设计一个在时间和空间两方面尽可能有效的算法,将R中保有的序列循环左移P(0﹤P﹤n)个位置,即将R中的数据由(X0 X1 ……Xn-1)变换为(Xp Xp+1 ……Xn-1 X0 X1 ……Xp-1)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JAVA语言表述算法,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
解答:
(1)前P个数依次进队,while(1﹤n-p)A{i}-{i+p}:p个数依次出对,进入数组末尾
(2)详细程序略
(3)时间复杂度O(N);空间复杂度o(p)
43.(11分)某计算机字长为16q位,主存地址空间大小为128KB,按字编址,采用字长指令格式,指令名字段定义如下:
转移指令采用相对寻址方式,相对偏移是用补码表示,寻址方式定义如下:
Ms/Md寻址方式助记符含义
000B寄存器直接Rn操作数=(Rn)
001B寄存器间接(Rn)操作数=((Rn))
010B寄存器间接、自增(Rn)+操作数=((Rn)),(Rn)+1→Rn
011B相对D(Rn)转移目标地址=(PC)+(Rn)
注:
(X)表示有储蓄地址X或寄存器X的内容,请回答下列问题:
(1)该指令系统多可有多少条指令?该计算机多有多少个通用寄存器?存储器地址寄存器(MDR)至少各需多少位?
(2)转移指令的目标地址范围是多少?
(3)若操作码0010B表示加法操作(助记符为a d d),寄存器R4和R5的编号分别为100B和101B,R4的内容为1 2 3 4 H,R5的内容为5 6 7 8 H,地址1 2 3 4 H中的内容为5 6 7 8 H中的内容为1 2 3 4 H,则汇编语言为a d d(R4).(R5)+(逗号前原操作数,都号后为目的操作数)对应的机器码是什么(用十六进制表示)?该指令执行后,哪些寄存器和存储单元的内容会改变?改变后的内容是什么?
解答:
该题的考点是指令系统设计,注意操作位数与指令条数的关系,地址码与寄存器数的关系,指令字长与MOR的关系,存储容量与MAR的关系,注意补码计算的偏移地址。
44.(12分)某计算机的主存地址空间为256MB,按字节编址,指令Cache分离‘均有8个Cache行,每个Cache行的大小为64MB,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,其伪代码如下所示:
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,数据a按行优先方式存放,其地址为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一致性维护和替换算法的控制位,则数据Cache的总容量是多少?
(2)、要组元素a[0][31]和a[1][1]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的数据访问命令中各是多少?那个程序的执行时间更短?
简答:考点:Cache容量计算,直接映射方式的地址计算,以及率计算(行优先遍历与列优先遍历率分别很大)
45、(7分)假设计算机系统采用CSCAN(循环扫描)磁盘调度策略,使用2KB的内存空间记录16384个磁盘块的空间状态
(1)、请说明在上述条件下如何进行磁盘块空闲状态管理。
(2)、设某单面磁盘旋转速度为每分钟6000转。每个磁道有100个扇区,相临磁道间的平均移动时间为1ms.
若在某时刻,磁头位于100号磁道处,并沿着磁道号大的方向移动(如下图所示),磁道号请求队列为50.90.30.120.对请求队列中的每个磁道需读取1个随机分布的扇区,则读完这个扇区点共需要多少时间?要求给出计算过程。
46.(8分)设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB.按字节编址。若某进程多需要6页(Page)数据存储空间,页的大小为1KB.操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框(Page Fame).
页号页根号装入时刻访问位
071301
142301
222001
391601
当该进程执行到时刻260时,要访问逻辑地址为17CAH的数据,请问答下列问题:
(1)、该逻辑地址对应的页号是多少?
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