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软件工程师考试 试题详解

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全国计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试

2004年下半年 网络工程师 上午试卷

为了满足广大学员及网友的强烈要求,现特定编制2004年下半

年网络工程师试题详解。

●内存按字节编址,地址从A4000H到CBFFFH,共有 (1) 个字节。若用存储容量为32K×8bit的存储芯片构成该内存,至少需要 (2) 片。(操作系统->存储地址计算)

(1)A.80K B.96K C.160K D.192K (2)A.2 B.5 C.8 D.10 解答:CBFFFH-A4000H=27FFFH 将16进制换算为10进制为

163839/1024=160K 160K/32K=5 答案:(1)C、(2)B。

●中断响应时间是指 (3) 。(硬件知识->中断处理)

(3)A.从中断处理开始到中断处理结束所用的时间

B.从发出中断请求到中断处理结束所用的时间 C.从发出中断请求到进入中断处理所用的时间 D.从中断处理结束到再次中断请求的时间

解答:中断响应时间是从中断请求到中断处理,注意指的是响应时间 答案:C

相关知识点:计算机必须能够对微处理器外面发生的事情作出响应。例如,当按动键盘上一个按键,或时钟的报时信号来到,或软盘驱动器工作完毕发出中断信号时,均将引起微处理器的注意并处理相应事件,这就是中断。 中断的作用:

① 能充分发挥处理机的使用效率:因为输入输出设备可以用中断的方式同CPU通讯,报告其完成CPU所要求的数据传输的情况和问题,这样可以免除CPU不断地查询和等待,从而大大提高处理机的效率。

② 提高系统的实时处理能力:因为具有较高实时处理要求的设备,可以通过中断方式请求及时处理,从而使处理机立即运行该设备的处理程序(也是该中断处理程序)。

中断信号:发生某个事件时发出的信号

中断处理程序:处理中断信号所指示的那个工作程序 中断源(中断事件):引起中断的那个事件 中断码:

中断信号是发送给中央处理机并要求它处理的,但处理机又如何发现中断信号呢?为

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此,处理机的控制部件中增设一个能检测中断的机构,称为中断扫描机构。通常在每条指令执行周期内的最后时刻扫描中断寄存器,询问是否有中断信号到来。若无中断信号,就继续执行下一条指令。若有中断到来,则中断硬件将该中断触发器内容按规定的编码送入程序状态字PSW的相应位(IBM中是16~31位),称为中断码。

中断的类别:

① 硬件故障中断(不可屏蔽中断):电源故障中断

② 输入/输出中断:键盘、计时器、显示器、磁盘I/O中断

③ 程序性中断:除法错误中断,溢出中断,还包括:断点中断、单点中断(调试用) ④ 外部中断:对CPU而言,它的外部非通道式装置所引起的中断。如:时钟中断,操作员控制台中断,多机系统中CPU到CPU通讯中断

⑤ 软中断 (访管中断):用户程序和操作系统之间只有一个相通的“门户”,这就是访管指令,如利用INT n 中断指令(SVC)发生的中断,可以实现对OS功能的访问(调用)。

这五类中断又可按中断方式不同划为: ①自愿中断:是正在运行的程序的期待的事件,这种事件是由于执行了一条访管指令而引起的。(只有访管中断是它自愿)

②强迫性中断:是由随机事件引起的,并非由程序设计人员事先安排的。 中断进入: 中断允许 CPU响应后

保护现场(主要是标志位) PSW入栈

保护断点(现行的代码段寄存器CS和指令计数IP) 入栈

处理机从外部设备获悉中断类型,然后就把相应的表中项目送入IP与CS 返回:

如果中断例行程序执行时可能改变某些寄存器的值,那么中断例行程序首先要保留初值,执行结束后恢复它们,最后通过执行一条叫“IRET” 中断返回指令,去恢复保留在推栈上的IP、CS以及各标志之值,从而使中断例行程序结束。 中断优先级:

在多级中断系统中,很可能同时有多个中断请求,这时CPU接受中断优先级为最高的那个中断,忽略其中断优先级较低的那些中断

●若指令流水线把一条指令分为取指、分析和执行三部分,且三部分的时间分别是 t

取指=2ns,t分析=2ns,t执行=1ns。则

100条指令全部执行完毕需 (4) ns。(硬件知

识->指令系统)

(4)A.163

B.183 C.193 D.203

解答:100条指令全部执行完毕所需要时间=100*T取指+ T分析+ T执行=203ns 答案:D

相关知识点:假设指令的解释分取指、分析与执行3步,每步的时间相应为T取指、T分析、T执行,

(1) 分别计算下列几种情况下,执行完100条指令所需时间的一般关系式: (i) 顺序方式。

(ii) 仅“执行k”与“取指k+l”重叠。

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(iii) 仅“执行k”、“分析k+l”、“取指k+2”重叠。

(2) 分别在T取指= T分析=2,T执行=1及T取指= T分析=5,T执行=2两种情况下,计算出上述结果 解答:见 表1-1

表1-1

●在单指令流多数据计算机(SIMD)中,各处理单元必须 (5) 。(硬件知识->指令系统)

(5)A.以同步方式,在同一时间内执行不同的指令

B.以同步方式,在同一时间内执行同一指令 C.以异步方式,在同一时间内执行不同指令 D.以异步方式,在同一时间内执行同一指令

解答:SISD 也就是单指令流单数据流,传统的顺序处理机(串行机)。

SIMD 也就是单指令流多数据流,阵列处理机,并行处理机。 MISD 也就是多指令流单数据流,采用流水结构的计算机。 MIMD 也就是多指令流多数据流,多处理机 答案:B

●单个磁头在向盘片的磁性涂层上写入数据时,是以 (6) 方式写入的。(硬件知识->存储介质)

(6)A.并行 B.并-串行 C.串行 D.串-并行 解答:由于是单个磁头因此是串行的。 答案:C

●容量为64块的Cache采用组相联的方式映像,字块大小为128个字,每4块为一组。若主容量为4096块,且以字编址,那么主存地址应为 (7) 位,主存区号应为 (8) 位。 (硬件知识->主存配置)

(7)A.16 B.17 C.18 D.19 (8)A.5 B.6 C.7 D.8 解答:主容量为

,而Cache字块大小为128个字节则

因此主存地址应为12+7=19位,由于Cache的容量为64块,因Cache的地址=组号+组内地

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址,Cache的整个容量=64块乘以每块大小=64*为

=(即13位表示),又因为每块大小

(即用7位表示,组内地址),因此组号地址为6位。

答案:(7)D,(8)B。

相关知识点:存储介质:

凡是明显具有并能保持两种稳定状态,并且能够方便地与电信息转换的物质和器件,均可作为存储介质。 (1)磁芯存储器

(2)半导体存储器:

60年代后期发展起来的存储技术,采用集成化技术,将存储单元电路及其外围电路直接做在半导体芯片上,然后封装在管壳内。分为两类:一类是双极型半导体存储器,它的特点是速度快,功耗大,集成度较低,一般主要用作大型机的告诉缓冲存储器(Cache);另一种是MOS存储器(Metal Oxide Semiconductor Memory),它的特点是集成度高,功耗小,速度较低,适合于作各类计算机的主存储器。

MOS型RAM有静态与动态之分。静态存储单元电路:以MOS晶体管触发器构成存储单元的电路,当没有外界信号作用时,触发器可以长久保持其所处的某种稳定状态。

动态存储单元电路:利用MOS晶体管极电容(或MOS电容)上充积的电荷来存储信息,电容上的电荷不能长久保存,需要周期地对电容进行充电,以补充泄露的电荷。动态存储单元电路是由多时钟脉冲控制,在动态情况下工作。 (3)磁表面存储器:

是将薄层的磁性材料沉积在某一基体上,并以相对于磁头运动的方式来存取信息的装置。如磁盘、磁带、磁卡等。 (4)光盘存储器:

利用激光在磁性薄膜上产生的热磁效应以实现信息的记录。 高速缓存

高速缓冲存储器(Cache):用于解决CPU与内存之间的速度不匹配。 (1)Cache的基本结构:Cache由存储体、地址映像和替换机构组成

①Cache存储体:存储体是存储单元的集合,用于存放信息,一般由半导体静态存储器构成。

②地址映像:地址映像的作用是把CPU送来的主存地址转换成Cache地址。有三种地址映像方式:直接映像、全相联映像和组相联映像。

直接映像:指每个主存页只能复制到某一固定的Cache页中。

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全相联映像:指主存的每一页可以映像到Cache的任意一页。

组相联映像:是直接映像和全相联映像的折中方案,它将Cache分为若干组,同时将主存分为若干组,每组内的页数与Cache的组数相同,其规律是主存中的各页与Cache的组号有固定的映像关系,但可以自由映像到对应的Cache组中的任意一页。即组间采用直接映像,而组内的页为全相联映像。

③替换机构:当CPU访问Cache未命中时,应从主存中读取信息,同时写入Cache中,若Cache未满,直接写入,若已满,则需要进行替换,替换机构由硬件组成,并按替换算法

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