计算机组成原理_南京大学期末考题

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2010年6月计算机组织与系统结构期终考试试卷

考试科目名称计算机系统基础（A卷）

2014—2015学年第 1 学期教师袁春风路通苏丰唐杰汪亮考试方式：开卷系（专业）计算机科学与技术年级 2013 班级学号姓名成绩

题号分数

一二三四五六七八九十十一十二一个C语言程序有两个源文件：main.c和test.c，它们的内容如下图所示。

/* main.c */ 1 #include 2 3 int sum(); 4 int a[4]={-1, ,2, 3}; 5 extern int val; 6 void main( ) 7 { 8 val=sum(); 9 printf(“sum=%d\\n”,val); 10 } /* test.c */ 1 extern int a[]; 2 3 int val=0; 4 int sum() 5 { 6 int i; 7 for (i=0; i<4; i++) 8 val += a[i]; 9 return val; 10 } 假设在IA-32/Linux平台上用GCC编译驱动程序处理，main.c和test.c的可重定位目标文件名分别是main.o和test.o，生成的可执行文件名为test。回答下列问题或完成下列任务。

（提示：IA-32为小端方式，字长为32位，即sizeof(int)=4，虚拟地址空间中的只读数据和代码段、可读写数据段都按4KB边界对齐）

一、从C语言源程序到可执行文件test的转换需要经过哪些步骤？（4分）

二、已知数组a首址为0x080496dc，则0x080496e0到0x080496e3每个单元的内容依次是什么？假设数组a的类型为float，则0x080496e0到0x080496e3每个单元的内容依次是什么？（6分）

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三、使用“objdump –d test”得到sum函数的反汇编结果如下，从反汇编结果可看出IA-32是CISC还是RISC？为什么？（2分）

四、根据sum函数反汇编结果画出其栈帧，要求分别用EBP和ESP标示栈帧底部和顶部并标出i的位置。（4分）

五、cmpl指令的执行将会影响EFLAGS寄存器中哪些常用标志？当i=4时，sum函数中cmpl指令的执行结果将如何影响下条jle指令？（10分） ZF/CF/SF/OF/AF/PF状态标识符

4-3 状态标识符全为0 zf=0,sf异或of为0，jle不执行跳转 jle L 可能跳转情况：1.zf=1(相等)、2.sf异或of为1（小于）

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六、地址0x804845a处的mov指令中，源操作数采用什么寻址方式？其中，EAX寄存器存放的是哪

个变量i？为何比例因子为4？如何计算源操作数的有效地址EA:4*eax+0x080496dc？源操作数的访问过程需要经过哪些步骤？从有效地址得到EA，用DS查表（GDT全局描述表）获得基地址与EA相加得到线性地址LA（虚拟地址），LA获取PA（第六章）（瞎编）通过LA获取页表，查表获取信息与LA相加得到PA（物理地址）（要求从有效地址计算开始进行简要说明，包括何时判断及如何判断TLB缺失、缺页和cache缺失等，字数在300~400字左右）（20分）

七、画出test的一个进程对应的虚拟地址空间。要求根据sum函数的反汇编结果，给出只读数据和代码段

的起始地址、可读写数据段的起始地址，并说明符号a、val、sum分别定义在哪个段内。（10分）

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八、使用“objdump –d test”得到main函数的反汇编结果如下。已知分页时页大小为4KB，主存与cache

交换的主存块大小为64B，则在执行test程序过程中，对于sum函数来说，访问指令的cache命中率是多少？（10分）

九、填写下表中各符号的情况，说明每个符号是否出现在test.o的符号表（.symtab节）中，如果是的话，

进一步说明定义该符号的模块是main.o还是test.o、该符号的类型是全局、外部还是本地符号、该符号出现在test.o中的哪个节（.text、.data或.bss）。（6分）

符号 a val sum i

在test.o的符号表中？

在在在不在