考研計算機專業基礎綜合試題(3)

3

　　請回答下列問題

　　(1) 寫出圖G的鄰接矩陣A(行、列下標從0開始)

　　(2) 求A2，矩陣A2中位于0行3列元素值的含義是什么?

　　(3) 若已知具有n(n>=2)個頂點的鄰接矩陣為B，則Bm(2<=m<=n)非零元素的含義是什么?

　　43. (13分)某16位計算機主存按字節編碼。存取單位為16位;采用16位定長指令格式;CPU采用單總線結構，主要部分如下圖所示。圖中R0~R3為通用寄存器;T為暫存器;SR為移位寄存器，可實現直送(mov)、左移一位(left)、右移一位(right)3種操作，控制信號為Srop,SR的輸出信號Srout控制;ALU可實現直送A(mova)、A加B(add)、A減B(sub)、A與B(and)、A或B(or)、非A(not)、A加 1(inc)7種操作，控制信號為ALUop。

　　4

　　請回答下列問題。

　　(1) 圖中哪些寄存器是程序員可見的?為何要設置暫存器T?

　　(2) 控制信號ALUop和SRop的位數至少各是多少?

　　(3) 控制信號Srout所控制郵件的名稱或作用是什么?

　　(4) 端點①~⑨中，哪些端點須連接到控制部件的輸出端?

　　(5) 為完善單總線數據通路，需要在端點①~⑨中相應的端點之間添加必要的連線。寫出連線的起點和終點，以正確表示數據的流動方向。

　　(6) 為什么二路選擇器MUX的一個輸入端是2?

　　44. (10分)題43中描述的計算機，其部分指令執行過程的控制信號如如題44圖a所示。

　　題44圖a 部分指令控制信號

　　5

　　該機指令格式如題44圖b所示，支持寄存器直接和寄存器間接兩種尋址方式，尋址方式位分別為0和1，通用寄存器R0~R3的編號分別為0、1、2和3。

　　6

　　題44圖b 指令格式

　　請回答下列問題。

　　(1) 該機的指令系統最多可定義多少條指令?

　　(2) 假定inc、shl和sub指令的操作碼分別為01H、02H和03H，則以下指令對應的機

　　器代碼各是什么?

　　① incR1 ; R1 +1→R1

　　② shlR2,R1 ; (R1)<< 1→R2

　　③ sub R3, (R1)，R2 ; ((R1))– (R2) → R3

　　(3) 假定寄存器X的輸入和輸出控制信號分別為Xin和Xout，其值為1表示有效，為0表示無效(例如，PCout=1

　　表示PC內容送總線);存儲器控制信號為MEMop，用于控制存儲器的讀(read)和寫(write)操作。寫出題44圖a中標號①⑧處的控制信號或控制信號的取值。

　　(4) 指令“subR1,R3,(R2)”和“inc R1”的執行階段至少各需要多少個時鐘周期?

　　45. 有A、B兩人通過信箱進行辯論，每人都從自己的信箱中取得對方的問題。將答案和向對方提出的新問題組成一個郵件放入對方的郵箱中，設A的信箱最多放M個郵件，B的信箱最多放 N個郵件。初始時A的信箱中有x個郵件(0

　　A、B兩人操作過程：

　　Code Begin

　　A{

　　While(TRUE){

　　從A的信箱中取出一個郵件;

　　回答問題并提出一個新問題;

　　將新郵件放入B的信箱;

　　}

　　}

　　B{

　　While(TRUE){

　　從B的信箱中取出一個郵件;

　　回答問題并提出一個新問題;

　　將新郵件放入A的信箱;

　　}

　　}

　　Code End

　　當信箱不為空時，辯論者才能從信箱中取郵件，否則等待。

　　當信箱不滿時，辯論者才能將新郵件放入信箱，否則等待。

　　請添加必要的信號量和P、V(或wait, signed)操作，以實現上述過程的同步，要求寫出完整過程，并說明信號量的含義和初值。

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