湖南大学CS-2021期末考试解析

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了湖南大学CS-2021期末考试解析。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

【特别注意】

答案来源于@wolf

是我在备考时自己做的,仅供参考,若有不同的地方欢迎讨论。

【试卷评析】

有必要一做。

【试卷与答案】 

湖南大学CS-2021期末考试解析

1.简答题(10 分)

 小明设计了一款机器,整数和浮点数都占 10 个 bit,其中整数采用补码表示,浮点数采用

IEEE 754 标准。
(1)整数的表示范围是多少?请分别用十进制数和二进制数表示。(2 分)
(2)如果浮点数采用 1 位符号位,5 位阶码位,4 位尾数位,则在正数中,最大的非规格化
数与最大的规格化数分别是多少?用二进制数表示。(3 分)
(3)如果要求浮点数能精确表示第一问中所有的整数,能否做到?如果能,请给出所有阶
码位和尾数位的位数组合,并描述分析过程,如果不能,请分析原因。(5 分)
【答案】 (这个理由应该有很多种写法,言之有理估计即可)
湖南大学CS-2021期末考试解析

2.程序填空题(20 分,每空 4 分)

如下是一个 c 语言程序及其对应的汇编代码( 32 位机,小端环境下编译),请参照汇编代码,
完成 c 程序的空缺部分。
c 语言程序:
#include <stdio.h>
#define X (1)
#define Y 23
int array1[X][Y];
int array2[X];
int test()
{
int sum= (2) ;
int i=0;
do
{
if( (3) ) continue;
sum+= (4) ;
}while(i<X && i<Y);
return (5) ;
}
int main()
{
return 0;
}
汇编代码如下:
test:
pushl %ebp
movl %esp, %ebp
subl $16, %esp
movl $14, -8(%ebp)
movl $0, -4(%ebp)
.L5:
movl -4(%ebp), %eax
movl array2(,%eax,4), %ecx
movl -4(%ebp), %edx
movl %edx, %eax
addl %eax, %eax
addl %edx, %eax
sall $5, %eax
addl $array1, %eax
movl (%eax), %eax
imull %ecx, %eax
cmpl $6, %eax
jle .L2
movl -4(%ebp), %eax
movl array2(,%eax,4), %ecx
movl -4(%ebp), %edx
movl %edx, %eax
addl %eax, %eax
addl %edx, %eax
sall $5, %eax
addl $array1, %eax
movl (%eax), %eax
movl %ecx, %edx
subl %eax, %edx
movl %edx, %eax
cmpl $7, %eax
jle .L6
.L2:
movl -4(%ebp), %edx
movl %edx, %eax
addl %eax, %eax
addl %edx, %eaxsall $5, %eax
addl $array1, %eax
movl (%eax), %edx
movl -4(%ebp), %eax
movl array2(,%eax,4), %eax
addl %edx, %eax
addl -4(%ebp), %eax
addl %eax, -8(%ebp)
addl $1, -4(%ebp)
jmp .L3
.L6:
nop
.L3:
cmpl $18, -4(%ebp)
jg .L4
cmpl $22, -4(%ebp)
jle .L5
.L4:
movl -8(%ebp), %eax
subl $5, %eax
imull -8(%ebp), %eax
leave
ret

【答案】

湖南大学CS-2021期末考试解析

 文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-481571.html

3.综合应用题(20 分)

编译一个 C 语言程序(未使用优化选项),再对形成的可执行文件进行反汇编,得到如下汇
编代码:
0804841d <main>:
804841d: 55 push %ebp
804841e: 89 e5 mov %esp,%ebp
8048420: 83 e4 f0 and $0xfffffff0,%esp
8048423: 83 ec 20 sub $0x20,%esp
8048426: c7 44 24 18 0a 00 00 movl $0xa,0x18(%esp)
804842d: 00
804842e: c7 44 24 1c 00 00 00 movl $0x0,0x1c(%esp)
8048435: 00
8048436: 8b 44 24 18 mov 0x18(%esp),%eax
804843a: 89 04 24 mov %eax,(%esp)
804843d: e8 1a 00 00 00 call 804845c <function>
8048442: 89 44 24 1c mov %eax,0x1c(%esp)
8048446: 8b 44 24 1c mov 0x1c(%esp),%eax
804844a: 89 44 24 04 mov %eax,0x4(%esp)
804844e: c7 04 24 50 85 04 08 movl $0x8048550,(%esp)8048455: e8 96 fe ff ff call 80482f0 <printf@plt>
804845a: c9 leave
804845b: c3 ret
0804845c <function>:
804845c: 55 push %ebp
804845d: 89 e5 mov %esp,%ebp
804845f: 53 push %ebx
8048460: 83 ec 24 sub $0x24,%esp
8048463: c7 45 f4 00 00 00 00 movl $0x0,-0xc(%ebp)
804846a: 83 7d 08 00 cmpl $0x0,0x8(%ebp)
804846e: 75 09 jne 8048479 <function+0x1d>
8048470: c7 45 f4 00 00 00 00 movl $0x0,-0xc(%ebp)
8048477: eb 38 jmp 80484b1 <function+0x55>
8048479: 83 7d 08 01 cmpl $0x1,0x8(%ebp)
804847d: 74 06 je 8048485 <function+0x29>
804847f: 83 7d 08 02 cmpl $0x2,0x8(%ebp)
8048483: 75 09 jne 804848e <function+0x32>
8048485: c7 45 f4 01 00 00 00 movl $0x1,-0xc(%ebp)
804848c: eb 23 jmp 80484b1 <function+0x55>
804848e: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax
8048491: 83 e8 01 sub $0x1,%eax
8048494: 89 04 24 mov %eax,(%esp)
8048497: e8 c0 ff ff ff call 804845c <function>
804849c: 89 c3 mov %eax,%ebx
804849e: 8b 45 08 mov 0x8(%ebp),%eax
80484a1: 83 e8 02 sub $0x2,%eax
80484a4: 89 04 24 mov %eax,(%esp)
80484a7: e8 b0 ff ff ff call 804845c <function>
80484ac: 01 d8 add %ebx,%eax
80484ae: 89 45 f4 mov %eax,-0xc(%ebp)
80484b1: 8b 45 f4 mov -0xc(%ebp),%eax
80484b4: 83 c4 24 add $0x24,%esp
80484b7: 5b pop %ebx
80484b8: 5d pop %ebp
80484b9: c3 ret
C 程序代码如下(部分缺失):
#include "stdio.h"
void main()
{
int v=10,result=0;
result=function(v);//这是 p.c 文件
double d;
void p1() {
d=1.0;
}
printf("%d\n",result);
}
int function(int f)
{
int e=0;
if(f==_①_) e=0;
else if(f==_②_||f==_③_) e=1;
else e=function(_④_)+function(_⑤_);
return e;
}
1 )补充上述 C 代码中缺失的部分(每空 2 分,共 10 分)
2 )已知在主函数调用 function 前, %ESP = 0XBFFFF0D0。请将下列信息填写到栈帧图中的正确位 置(每一格 4 字节,且此时栈帧图为 function 第一次调用时的状态,所有变量写初始值即可,答案请写在答 题纸上, 每空 2 分,共 10 分):
主函数返回地址“地址: Rtn Addr ;
主函数局部变量 v
(请填:地址:主函数局部变量 v = *** ;
主函数局部变量 result
(请填:地址: result = *** ;
主函数传递参数 v
(请填:地址:主函数传递参数 v = *** ;
function 的局部变量 e
(请填:地址: e = ***
注:先声明的局部变量存放小地址。
【答案】 
湖南大学CS-2021期末考试解析

4.综合应用题(25 分)

现有一个 project 里包括两个 .c 文件,如下图所示。
湖南大学CS-2021期末考试解析

 

请回答如下问题:
1 )从链接需要出发,请指出这个 project 里有什么符号?分别属于什么类型?
2 )如果要编译执行这个 project ,应该在 Linux shell (即你的终端窗口)中输入:
$ gcc ,请将该命令行填充完整,可以获得一个可
执行程序 p1 (如果你觉得一行 gcc 命令不够,也可以使用多行 gcc 命令,使得如上图所示
的两个 .c 文件最终能形成可执行文件);
3 )运行 p1 后,屏幕输出是什么?结合链接器解析多重定义的全局符号的规则,分析为
什么会有这样的输出?
4 )请根据进程与加载运行程序的相关知识,描述运行该可执行程序 p1 需要进行哪些系
统调用,分别有什么作用?
5 )当 p1 开始运行时,其用户栈的典型组织结构是什么样的?
【答案】 
(注意:运行时用户栈在PPT上有)【此图仅供学习使用,若学校认为侵权,我会删除】 
湖南大学CS-2021期末考试解析

 注意输出为什么是x=1072693248

湖南大学CS-2021期末考试解析

5.综合应用题(25 分)

假定一个具有以下属性的计算机系统:
• 系统有 1MB 的虚拟内存
• 系统有 256KB 的物理内存
• 页面大小为 4KB
TLB 2 路组相联,总共有 8 个条目。
下面给出了 TLB 的内容和页表前 32 个条目。
所有数字均为十六进制
湖南大学CS-2021期末考试解析
1 )热身问题
(a) 需要多少位来表示虚拟地址空间?
(b) 需要多少位来表示物理地址空间?
(c) 需要多少位来表示页表偏移量?
2 . 虚拟地址转换一
请完成以下虚拟地址到物理地址的转换。如果缺页,物理地址栏输入“ - ”。
虚拟地址: 0x1F557

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3 . 虚拟地址转换二
请完成以下虚拟地址到物理地址的转换。如果缺页,物理地址栏输入“ - ”。
虚拟地址: 0x14557
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【答案】 
湖南大学CS-2021期末考试解析

 

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