进程控制块是描述进程状态和特性的数据结构一个进程（进程控制块是专门为用户进程设置的私有数据结构）



✍第1题（单选题）：

在下列排序方法中，某一趟结束后能够选出一个元素放在其最终位置上的是（ ）。

A、二路归并排序

B、希尔排序

C、直接插入排序

D、快速排序

参考解析：

【考点】 本题考查数据结构--排序--内部排序--内部排序算法的综合比较。

【解析】对于D，每趟快速排序可以得到一个基准值的最终位置；对于其余各选项，只有最后一趟结束后才能确定元素的最终位置，故本题选D。

✍第2题（单选题）：

对于长度为n的序列，下列关于内排序方法的叙述中，错误的是（ ）。

A、相对于简单插入排序法，折半插入排序法可能减少了元素之间的比较次数。

B、采用冒泡排序法排序时，排序的趟数为n-1。

C、采用简单选择排序法排序时，元素的比较次数与序列的初始状态无关。

D、当元素已经按值有序时，快速排序法的时间效率会变得很低。

参考解析：

【考点】 本题考查数据结构--排序--内部排序--内部排序算法的综合比较。

【解析】对于A，折半插入排序在有序序列中查找元素待插入位置时采用折半查找的方法，相比于直接插入排序的顺序查找法，可能会减少元素之间的比较次数，而元素的移动次数不变，因此A正确。对于B，冒泡排序法的排序趟数是[1,n-1]，对于有序序列，一趟冒泡排序即可完成排序过程，因此B说法错误。对于C，选择排序会进行n-1趟，每一趟的比较次数均为n-i，总的比较次数N=(n-1)+(n-2)+...+1=n*(n-1)/2，因此C正确。对于D，当序列有序时，快速排序的时间复杂度会有O(nlogn)退化为O(n2)，因此D说法正确。故本题选B。

✍第3题（单选题）：

从器件角度看，计算机经历了四代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（ ）型计算机。

A、并行

B、冯·诺依曼

C、智能

D、实时处理

参考解析：

【解析】冯·诺依曼对计算机界的最大贡献在于“存储程序控制”概念的提出和实现。60多年来，虽然计算机的发展速度是惊人的，但就其结构原理来说，目前绝大多数计算机仍建立在存储程序概念的基础上。通常把符合“存储程序概念”的计算机统称为冯·诺依曼型计算机。冯·诺依曼型计算机的优点在于其简洁、灵活的体系结构，便于设计和实现，并且具备良好的程序控制性能。绝大多数计算机系统，包括个人电脑、服务器、超级计算机等，都采用了冯·诺依曼型计算机的结构，因此，可以说至今绝大多数计算机仍属于冯·诺依曼型计算机。故本题选B。

✍第4题（单选题）

影响程序性能的因素包括算法、编程语言、编译程序以及指令集架构，以下关于它们之间关系正确的描述是（ ）。

A、算法决定源程序指令数量，但不影响程序的CPI值

B、不同的指令集架构会影响到指令数量和CPI值

C、不同编译器生成的指令数量不相同，但是CPI值相同

D、不同的编程语言不影响指令的数量，但会改变程序的CPI值

参考解析：

【解析】CPI是指每条指令执行所用的时钟周期数， 是根据计算机执行标准测试程序所花费的时钟周期数来确定的。算法决定源程序执行指令的数目，从而也决定了CPU执行指令的数目。算法也可能通过使用较快或较慢的指令影响CPI；编程语言显然会影响指令数，因为编程语言中的语句必须翻译为指令，从而决定了指令数，编程语言也可影响CPI；因为编译程序决定了源程序到计算机指令的翻译过程，所以编译程序的效率既影响指令数又影响CPI。编译器会以复杂的方式影响CPI；指令集体系结构影响CPU性能的所有3个方面，因为它影响完成某功能所需的指令数、每条指令的周期数以及处理器的时钟频率。故本题选B。

✍第5题（单选题）：

IEEE754的浮点数C1E00000hex代表的真实数值是（ ）。

A、-7.0

B、-28.0

C、-14.0

D、14.0

参考解析：

【解析】IEEE754单精度浮点数格式为1位符号位，8位阶码和23位尾数。Chex对应的二进制是1100 0001 1110 0000 0000 0000 0000 0000。第一位符号位为1，表示为负数；随后8位表示的阶码E=131，阶码E减去固定偏移值127后得到指数真值=4；由于指数真值不为0，所以是浮点数的规格化表示，尾数域的最高有效位应为1，所以尾数M是0.11。故真实数值x=-(1.11)×24=-11100=-28。故本题选B。

✍第6题（单选题）：

为了缩短指令中某个地址字段的位数，有效的方法是采取（ ）。

A、立即寻址

B、变址寻址

C、间接寻址

D、寄存器寻址

参考解析：

【解析】在寄存器寻址的指令字中，地址码字段直接指出了寄存器的编号。其操作数在所指的寄存器内。由于操作数不在主存中，故寄存器寻址在指令执行阶段无须访存，减少了执行时间。由于地址字段只需指明寄存器编号（计算机中寄存器数有限），故指令字较短，节省了存储空间，因此寄存器寻址在计算机中得到广泛应用。故本题选D。

✍第7题（单选题）：

某一SRAM芯片，容量为1024×8位，除地和电源端外，该芯片最少引出线数为（ ）。

A、16

B、17

C、20

D、21

参考解析：

【解析】根据题目所给的信息，该SRAM芯片的容量为1024×8位，也就是有1024个存储单元，每个存储单元存储8位数据。对于数据线，8位数据需要8根数据线；对于地址线，由于该芯片有1024个存储单元，需要至少10根地址线才能够对这些单元进行寻址，即210=1024。而对于控制线，至少需要片选线、读控制线和写控制线，则需要至少3根控制线。因此，该SRAM芯片最少要引出的线数为10（地址线）+3（控制线）+8（数据线）=21根，故本题选D。

✍第8题（单选题）：

当访问Cache系统失效时，通常不仅主存向CPU传送信息，同时还需要将信息写入Cache，在此过程中传送和写入的信息数据宽度各为（ ）。

A、字，块

B、字，字

C、块，页

D、块，块

参考解析：

【解析 】CPU与cache之间的数据交换是以字为单位，而cache与主存之间的数据交换是以块为单位。一个块由若干字组成，是定长的。当CPU读取主存中一个字时，便发出此字的内存地址到cache和主存。此时cache控制逻辑依据地址判断此字当前是否在cache中：若是，此字立即传送给CPU；若非，则用主存读周期把此字从主存读出送到CPU，与此同时，把含有这个字的整个数据块从主存读出送到cache中。故本题选A。

✍第9题（综合题）：

已知某排序算法：

void cmpCountSort(int a[],int b[], int n){

int i,j, *count;

count=(int *)malloc(sizeof(int) *n); //C++语言：count=new int[n];

for(i=0;i<n;i++) count[i]=0;

for(i=0;i<n-1;i++)

for(j=i+1;j<n;j++)

if(a[i]<a[j]) count[j]++;

else count[i]++;

for(i=0;i<n;i++) b[count[i]]=a[i];

free(count); //C++语言：delete count;

}

请回答下列问题。

（1）若有int a[]={25，-10，25，10，11，19}，b[6]，则调用cmpCountSort(a，b，6)后数组b中的内容是什么？

（2）若a中含有n个元素，则算法执行过程中，元素之间的比较次数是多少？

（3）该算法是稳定的吗？若是，则阐述理由；否则，修改为稳定排序算法。

参考解析：

【考点】本题考查计数排序的应用。

【解析 】（1）计数排序的基本思想是对于给定的输入序列中的每一个元素x，确定该序列中值小于x的元素的个数（此处并非比较各元素的大小，而是通过对元素值的计数和计数值的累加来确定）。一旦有了这个信息，就可以将x直接存放到最终的输出序列的正确位置上。

（2）排序算法的稳定性是指若排序后的序列不改变原序列中相同关键字的相对位置，则称为稳定性排序，否则为不稳定性排序。

【答案】（1）从上述代码分析可知，代码实现的是计数排序。因此，根据代码调用cmpCountSort(a，b，6)后数组中的内容为：-10、10、11、19、25、25。

（2）根据for循环可知，每当遍历到i时，i需要和i之后的所有元素进行比较，因此总的比较次数=(n-1)+(n-2)+……2+1=n*(n-1)/2。

（3）分析代码的比较方式实现可知，该算法是不稳定的。将程序的比较相关代码段修改如下：

if(a[i]<=a[j]) count[j]++;

else count[i]++;

修改后的代码，在遇到与当前元素值相等的值时，其后的count++，因此与之相同的元素会排在后面。

✍第10题（综合题）：

现有5个操作A、B、C、D和E，操作C必须在A和B完成后执行，操作E必须在C和D完成后执行，请使用信号量的wait()、signal()操作(P、V操作)描述上述操作之间的同步关系，并说明所用信号量及其初值。

参考解析：

【考点】本题考查计算机组成原理--存储器--虚拟存储器--页式虚拟存储器--页式虚存地址映射的应用。

【答案】（1）按字节编址时，页大小为4KB=212B，因此高位的30-12=18位表示虚页号，用于索引页表；低位的12位表示页内地址，用于表示在页面内的偏移量。

（2）根据题目描述，TLB采用2路组相联方式，共8组，所以需要3位来表示组号，剩余的18-3=15位则用作标记。因此，M的虚拟地址中高15位是TLB标记，中间3位是TLB组号。

（3）替换过程如下表所示。

当访问到虚页号为20时，由于TLB已经包含了两个不同的虚页号（12和4），且只有两个页，所以必须替换一个已有的TLB表项。根据LRU替换策略，最近最少使用的虚页号对应的TLB表项将被替换。因此，替换的是虚页号4对应的TLB表项。

（3）标记位数由原来的15位增加到17位。所以，TLB表项的位数增加了2位。

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