福建农林大学计算机系统结构期末复习资料

福建农林大学计算机系统结构计算机系统结构期末复习资料应用题【题型1】经统计, 某机器14条指令的使用频度分别为: 0.01,0.15,0.12,0.03,0.02,0.04,0.02,0.04,0.01,0.13,0.15,0.14,0.11,0.03。分别求出用等长码、 Huffman码、 只有两种码长的扩展操作码3种编码方式的操作码平均码长。[解答]14条指令的等长操作码的平均码长是⎡log 214⎤位, 即4位。哈夫曼编码可先用哈夫曼算法构造哈夫曼树, 本题的哈夫曼树如图1所示。在图1中, 叶子上用圆括号所括起来的数字表示该频度指令所用的二进位编码的码位数, 因此哈夫曼编码的操作码平均码长为14∑pi •li = 3.38位。i=1采纳只有两种码长的扩展操作码, 可根据 14条指令所给出的使用频度值分成两群, 让使用频度较高的6种指令用3位操作码编码表示, 留下两个 3位码作为长码的扩展标志, 扩展出2位, 共有8条使用低频的指令的操作码, 这样, 操作码的平均码长为14∑pi •li = 3×0.80+5×0.20 = 3.4i=1位【题型2.1”】设中断级屏蔽位 1”对应于开放, ”0”对应于屏蔽, 各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置共 18页第 1页 福建农林大学计算机系统结构如表所示。表 1 中断级屏蔽位设置中断级屏蔽位中断处理程序级别第1级第2级第3级第4级第1级第2级第3级第4级0111000001010100( 1) 当中断响应应优先次序1→ 2 → 3→ 4时, 其中断处理次序是什么? ( 2) 假如所有的中断处理都各需3个单位时间, 中断响应和中断返回时间相对中断处理时间少得多。当机器正在运行用户程序时, 同时发生第2、 3级中断请求, 过两个单位时间后, 又同时发生第1、 4级中断请求, 试画出程序运行过程示意图。［分析］为了领悟中断响应排队器对中断响应的优先次序是用硬件固定的, 以及经过由操作系统给各中断级服务程序现行程序状态字中的中断级屏蔽位设置不同的状态, 能够改变中断处理( 完) 的次序这两个要点, 图３．1给出了一个中断响应硬件部分的简单逻辑原理示意图。图中略去了某些实现上的具体细节, 因为这些已不是本课程要讨论的内容。中断级屏蔽位是程序状态字中的一个组成部分。程序状态字是将散布于系统各部分, 反映程序工作时某些关键性硬件的状态, 组合在一起所构成的字, 有的计算机也称其为处理器状态字或程序换道区。每类程序均在主存中指定一个区域来放置其程序状态字。运行一个程序或进程时, 就会将其程序状态字从主存指定单元或区域取出送到分散于系统各部分的寄存器或...