《计算机系统的体系结构》课后答案_李学干_清华大学出版社

第1章计算机系统结构的基本概念

1、有一个计算机系统可按功能分成4级，每级的指令互不相同，每一级的指令都比其下一级的指令在效能上强M倍，即第i级的一条指令能完成第i-1级的M条指令的计算量。现若需第i级的N条指令解释第i+1级的一条指令，而有一段第1级的程序需要运行Ks，问在第

2、3和4级上一段等效程序各需要运行多长时间？答：第2级上等效程序需运行：(N/M)*Ks。第3级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*Ks。第4级上等效程序需运行：(N/M)*(N/M)*(N/M)*Ks。

2、硬件和软件在什么意义上是等效的？在什么意义上又是不等效的？试举例说明。

答：软件和硬件在逻辑功能上是等效的，原理上，软件的功能可用硬件或固件完成，硬件的功能也可用软件模拟完成。只是反映在速度、价格、实现的难易程度上这两者不同。

3、试以实例说明计算机系统结构、计算机组成与计算机实现之间的相互关系与影响。

答：计算机系统结构、计算机组成、计算机实现互不相同，但又相互影响。

（1）计算机的系统结构相同，但可采用不同的组成。如IBM370系列有115、125、135、158、168等由低档到高档的多种型号机器。从汇编语言、机器语言程序设计者看到的概念性结构相同，均是由中央处理机/主存，通道、设备控制器，外设4级构成。其中，中央处理机都有相同的机器指令和汇编指令系统，只是指令的分析、执行在低档机上采用顺序进行，在高档机上采用重叠、流水或其它并行处理方式。

（2）相同的组成可有多种不同的实现。如主存器件可用双极型的，也可用MOS型的；可用VLSI单片，也可用多片小规模集成电路组搭。

（3）计算机的系统结构不同，会使采用的组成技术不同，反之组成也会影响结构。如为实现A:=B+CD:=E*F,可采用面向寄存器的系统结构，也可采用面向主存的三地址寻址方式的系统结构。要提高运行速度，可让相加与相乘并行，为此这两种结构在组成上都要求设置独立的加法器和乘法器。但对面向寄存器的系统结构还要求寄存器能同时被访问，而对面向主存的三地址寻址方式的系统结构并无此要求，倒是要求能同时形成多个访存操作数地址和能同时访存。又如微程序控制是组成影响结构的典型。通过改变控制存储器中的微程序，就可改变系统的机器指令，改变结构。如果没有组成技术的进步，结构的进展是不可能的。

综上所述，系统结构的设计必须结合应用考虑，为软件和算法的实现提供更多更好的支持，同时要考虑可能采用和准备采用的组成技术。应避免过多地或不合理地限制各种组成、实现技术的采用和发展，尽量做到既能方便地在低档机上用简单便宜的组成实现，又能在高档机上用复杂较贵的组成实现，这样，结构才有生命力；组成设计上面决定于结构，下面受限于实现技术。然而，它可与实现折衷权衡。例如，为达到速度要求，可用简单的组成但却是复杂的实现技术，也可用复杂的组成但却是一般速度的实现技术。前者要求高性能的器件，后者可能造成组成设计复杂化和更多地采用专用芯片。

组成和实现的权衡取决于性能价格比等因素；结构、组成和实现所包含的具体内容随不同时期及不同的计算机系统会有差异。软件的硬化和硬件的软件都反映了这一事实。VLSI的发展更使结构组成和实现融为一体，难以分开。

4、什么是透明性概念？对计算机系统结构，下列哪些是透明的？哪些是不透明的？

存储器的模m交叉存取；浮点数据表示；I/O系统是采用通道方式还是外围处理机方式；数据总线宽度；字符行运算指令；阵列运算部件；通道是采用结合型还是独立型；PDP-11系列的单总线结构；访问方式保护；程序性中断；串行、重叠还是流水控制方式；堆栈指令；存储器最小编址单位；Cache存储器。答：透明指的是客观存在的事物或属性从某个角度看不到。

透明的有：存储器的模m交叉存取；数据总线宽度；阵列运算部件；通道是采用结合型还是独立型；PDP-11系列的单总线结构；串行、重叠还是流水控制方式；Cache存储器。

不透明的有：浮点数据表示；I/O系统是采用通道方式还是外围处理机方式；字符行运算指令；访问方式保护；程序性中断；堆栈指令；存储器最小编址单位。属于计算机系统结构的属性有：数据表示、寻址方式、寄存器组织、指令系统、存储组织、中断机构、I/O结构、保护机构等。

属于组成的属性有：数据通路宽度、专用部件设置、功能部件并行度、控制机构的组成方式，可靠性技术等。它着眼于机器内各事件的排序方式，控制机构的功能及部件间的关系。

属于实现的属性有：部件的物理结构、器件、模块的划分与连接、微组装技术、信号传输技术等，它着眼于器件技术和微组装技术。

5、从机器（汇编）语言程序员看，以下哪些是透明的？指令地址寄存器；指令缓冲器；时标发生器；条件寄存器；乘法器；主存地址寄存器；磁盘外设；先行进位链；移位器；通用寄存器；中断字寄存器。答：透明的有：指令缓冲器、时标发生器、乘法器、主存地址寄存器、先进先出链、移位器

6、下列哪些对系统程序员是透明的？哪些对应用程序员是透明的？系列机各档不同的数据通路宽度；虚拟存储器；Cache存储器；程序状态字；“启动I/O”指令；“执行”指令；指令缓冲寄存器。

答:对系统程序员透明的有：虚拟存储器；Cache存储器；程序状态字；

对应用程序员透明的有：系列机各档不同的数据通路宽度；“启动I/O”指令；“执行”指令；指令缓冲寄存器。

解答系列机各档不同数据通路宽度、Cache存储器、指令缓冲寄存器属计算机组成，对系统程序员和应用程序员都是透明的。虚拟存储器、程序状态字、“启动I/O”指令，对系统程序员是不透明的，而对应用程序员却是透明的。“执行”指令则对系统程序员和应用程序员都是不透明的。

7、想在系列机中发展一种新型号机器，你认为下列哪些设想是可以考虑的，哪些则不行的？为什么？（1）新增加字符数据类型和若干条字符处理指令，以支持事务处理程序的编译。（2）为增强中断处理功能，将中断分级由原来的4级增加到5级，并重新调整中断响应的优先次序。（3）在CPU和主存之间增设Cache存储器，以克服因主存访问速率过低而造成的系统性能瓶颈。（4）为解决计算误差较大，将机器中浮点数的下溢处理方法由原来的恒置“1”法，改为用ROM存取下溢处理结果的查表舍入法。

（5）为增加寻址灵活性和减少平均指令字长，将原等长操作码指令改为有3类不同码长的扩展操作码；将源操作数寻址方式由操作码指明改成如VAX-11那种设寻址方式位字段指明。（6）将CPU与主存间的数据通路宽度由16位扩展成32位，以加快主机内部信息的传送。

（7）为减少公用总路线的使用冲突，将单总线改为双总线。（8）把原0号通用寄存器改作堆栈指示器。答：可以考虑的有：13467。不可以考虑的有：258。原则很简单，看改进后能否保持软件的可移植性。P.S. 为了能使软件长期稳定，就要在相当长的时期里保证系统结构基本不变，因此在确定系列结构时要非常慎重。其中最主要是确定好系列机的指令系统、数据表示及概念性结构。既要考虑满足应用的各种需要和发展，又要考虑能方便地采用从低速到高速的各种组成的实现技术，即使用复杂、昂贵的组成实现时，也还能充分发挥该实现方法所带来的好处。

8、并行处理计算机除分布处理、MPP和机群系统外，有哪4种基本结构？列举它们各自要解决的主要问题。答：除了分布处理，MPP和机群系统外，并行处理计算机按其基本结构特征可分为流水线计算机，阵列处理机，多处理机和数据流计算机四种不同的结构。

流水线计算机主要通过时间重叠，让多个部件在时间上交划重叠地并行招待运算和处理，以实现时间上的并行。它主要应解决：拥塞控制，冲突防止，流水线调度等问题。

阵列处理机主要通过资源重复实现空间上的并行。它主要应解决：处理单元灵活、规律的互连模式和互连网络设计，数据在存储器中的分布算法等问题。

多处理机主要通过资源共享，让一组计算机在统一的操作系统全盘控制下，实现软件和硬件各级上的相互作用，达到时间和空间上的异步并行。它主要应解决：处理机间互连等硬件结构，进程间的同上步和通讯，多处理机调度等问题。

数据流计算机设有共享变量的概念，指令执行顺序只受指令中数据的相关性制约。数据是以表示某一操作数或参数已准备就绪的数据令牌直接在指令之间传递。它主要应解决：研究合适的硬件组织和结构，高效执行的数据流语言等问题。9、计算机系统的3T性能目标是什么？

答：计算机系统的3T性能目标是1TFLOPS计算能力，1TBYTE主存容量和1TBYTES的I/O带宽

第2章数据表示与指令系统

1、数据结构和机器的数据表示之间是什么关系？确定和引入数据表示的基本原则是什么？

答：数据表示是能由硬件直接识别和引用的数据类型。数据结构反映各种数据元素或信息单元之间的结构关系。数据结构要通过软件映象变换成机器所具有的各种数据表示实现，所以数据表示是数据结构的组成

元素。不同的数据表示可为数据结构的实现提供不同的支持，表现在实现效率和方便性不同。数据表示和数据结构是软件、硬件的交界面。

除基本数据表示不可少外，高级数据表示的引入遵循以下原则：（1）看系统的效率有否提高，是否养活了实现时间和存储空间。（2）看引入这种数据表示后，其通用性和利用率是否高。

2、标志符数据表示与描述符数据表示有何区别？描述符数据表示与向量数据表示对向量数据结构所提供的支持有什么不同？

答：标志符数据表示指将数据类型与数据本身直接联系在一起，让机器中每个数所都带类型樗位。其优点是：（1）简化了指令系统和程序设计；（2）简化了编译程序；（3）便于实现一致性校验；（4）能由硬件自动变换数据类型；（5）支持数据库系统的实现与数据类型无关；（6）为软件调试和应用软件开发提供支持。缺点是：（1）会增加程序所点的主存空间；（2）在微观上对机器的性能（运算速度）不利。

数据描述符指数据的描述与数据分开存放，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址住处它具备标志符数据表示的优点，并减少了标志符数据表示所占的空间，为向量和数组结构的实现提供支持。

数据描述符方法优于标志符数据表示，数据的描述与数据分开，描述所访问的数据是整块还是单个的，及访问该数据块或数据元素的地址信息，减少了樗符数据表示所占的窨。用描述符方法实现阵列数据的索引比用变址方法实现要方便，且便于检查出程序中的阵列越界错误。但它不能解决向量和数组的高速运算问题。而在有向量、数组数据表示的向量处理机上，硬件上设置有丰富的赂量或阵列运算指令，配有流水或阵列方式处理的高速运算器，不仅能快速形成向量、数组的元素地址，更重要的是便于实现把向量各元素成块预取到中央处理机，用一条向量、数组指令流水或同时对整个向量、数组高速处理．如让硬件越界判断与元素运算并行。这些比起用与向量、阵列无关的机器语言和数据表示串行实现要高效的多。

3、堆栈型机器与通用寄存器型机器的主要区别是什么？堆栈型机器系统结构为程序调用的哪些操作提供了支持？答：有堆栈数据表示的机器称为堆栈机器。它与一般通用寄存器型机器不同。通用寄存器型机器对堆栈数据结构实现的支持是较差的。表现在：(1)堆栈操作的指令少，功能单一；(2)堆栈在存储器内，访问堆栈速度低；(3)堆栈通常只用于保存于程序调用时的返回地址，少量用堆栈实现程序间的参数传递。而堆栈机器为堆栈数据结构的实现提供有力的支持．表现在：(1)有高速寄存器组成的硬件堆栈，并与主存中堆栈区在逻辑上组成整体，使堆栈的访问速度是寄存器的，容量是主存的；(2)丰富的堆栈指令可对堆栈中的数据进行各种运算和处理；(3)有力地支持高级语言的编译；(4)有力地支持子程序的嵌套和递归调用。

堆栈型机器系统结构有力地支持子程序的嵌套和递归调用。可将以下信息全部压栈，包括：保存子程序的返回地址，保存条件码，保存关键寄存器内容，保存必要的全局型、局部型参数，为子程序开辟存放局部变量和中间结果的工作区。

4、设某机阶值6位、尾数48位，阶符和数符不在其内，当尾数分别以2、8、16为基时，在非负阶、正尾数、规格化数情况下，求出其最小阶、最大阶、阶的个数、最小尾数值、最大尾数值、可表示的最小值和最大值及可表示的规格化数的总个数。

解：依题意知：p=6 m''=48 rm=2, 8, 16

最小阶（非负阶，最小为0）0 0 0

最大阶=2的p次方-1 63 63 63

阶的个数=2的p次方64 64 64

最小尾数值=尾数的负一次方1/2 1/8 1/16

最大尾数值=1-尾数基的负48次方1-2的负48次方1-8的负48次方1-16的负48次方

可表示的最小值=尾数基的负一次方1/2 1/8 1/16

可表示的最大值尾数基的最大阶次方乘以最大尾数值例（2的63次方乘以1-2的负48次方）

可表示的规格化数的总个数=阶的个数乘以尾数个数

可表示的尾数个数=尾数基的尾数次方乘以（尾数基-1）除以尾数基例2的48次方乘以（2-1）除以2 5、（1）浮点数系统使用的阶基rp=2,阶值位数p=2,尾数基值rm=10，以rm为基的尾数位数m''=1,按照使

用的倍数来说，等价于m=4,试计算在非负阶、正尾数、规格化情况下的最小尾数值、最大尾数值、最大阶值、可表示的最小值和最大值及可表示数的个数。（2）对于rp=2,p=2,rm=4,m''=2,重复以上计算。

解：依题意知列下表：p=2,rm=10,m''=1 p=2,rm=4,m''=2

最小尾数值10^-1=0.1 4^-1=0.25 最大尾数值1-10^-1=0.9 1-4^-2=15/16 最大阶值2p^-1=3 3

可表示的最小值0.1 0.25 可表示的最大值10^3*0.9=900 4^3*15/16=60 可表示数的总个数36 48

6、由4位数（其中最低位为下溢附加位）经ROM查表舍入法，下溢处理成3位结果，设计使下溢下处理平均误差接近于零的ROM表，列出ROM编码表地址与内容的对应关系。

解：地址0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

内容000 001 001 010 010 011 011 100 100 101 101 110 110 111 111 111

7、变址寻址和基址寻址各适用于何种场合？设计一种只用6位地址码就可指向一个大地址空间中任意64个地址之一的寻址机构。解：基址寻址是对逻辑地址空间到物理地址空间变换的支持，以利于实现程序的动态再定位。变址寻址是对数组等数据块运算的支持，以利于循环。将大地址空间64个地址分块，用基址寄存器指出程序所在块号，用指令中6位地址码表示该块内64个地址之一，这样基址和变址相结合可访问大地址任意64个地址之一。

8.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：等长操作码的平均码长=4位;Huffman 编码的平均码长=3.38位;只有两种码长的扩展操作码的平均码长=3.4位。

9．若某机要求：三地址指令4条，单地址指令255条，零地址指令16条。设指令字长为12位．每个地址码长为3位。问能否以扩展操作码为其编码?如果其中单地址指令为254条呢?说明其理由。

答：①不能用扩展码为其编码。∵指令字长12位，每个地址码占3位；

∴三地址指令最多是2^(12-3-3-3)=8条，现三地址指令需4条,

∴可有4条编码作为扩展码，∴单地址指令最多为4×2^3×2^3=2^8=256条，现要求单地址指令255条，∴可有一条编码作扩展码∴零地址指令最多为1×2^3＝8条不满足题目要求∴不可能以扩展码为其编码。

②若单地址指令254条，可以用扩展码为其编码。

∵依据①中推导，单地址指令中可用2条编码作为扩展码∴零地址指令为2×2^3＝16条，满足题目要求

10、某机指令字长16位。设有单地址指令和双地址指令两类。若每个地址字段为6位.且双地址指令有X条。问单地址指令最多可以有多少条?答：双地址指令最多是2^(16-6-6)=2^4=16条，现双地址指令有X条,∴可有(16-X)条编码作为扩展码，∴单地址指令最多为(16-X)×2^6

11．何谓指令格式的优化?简要列举包括操作码和地址码两部分的指令格式优化可采用的各种途径和思路。答：指令格式的优化指如何用最短位数表示指令的操作信息和地址信息，使程序中指令的平均字长最短。为此用到Huffman压缩概念。其基本思想是，当各种事件发生概率不均等时，采用优化技术对发生概率最高的事件用最短的位数(时间)来表示(处理)，而对出现概率较低的事件，允许采用较长位数(时间)来表示(处理)，会导致表示(处理)的平均位数(时间)的缩短。

①用此思想可对操作码进行优化。首先通过大量已有典型程序进行统计，可得到每种指令在

程序中出现的概率(使用频度)。然后构造它们的Huffman树。方法如下：a)被统计指令按使用频由小到大排列；b)每次选择其中最小的二个频度合成一个频度是它们二者之和的新结点，并将该结点按频度

大小插到余下的未参与结合的频度值中；

c)如此继续，直至全部频度结合完毕形成根结点。最后从根结点开始对每个结点的两个分支分别用0、1表示，则到达各频度指令的代码序列就构成该频度指令的Huffman码。Huffman码是最优化的编码，但这种编码码长种类太多．不便于译码，不能实用，为此可采用下面的扩展操作码编码。扩展操作码编码是介于定长二进制编码和全Huffman编码之间的一种编码，仍利用Huffman压缩思想，使操作码平均长度缩短。其操作码长度不定，但只有有限几种码长，是一种可实用的优化编码方法。扩展方法应根据指令使用频度pi的分布而定．如pi值在头15种指令中都比较大，但在30种指令以后急剧减少，则宜选15/15/15法；

若pi值在头8种指令中较大，之后的64种指令pi值也不低时，则宜选8/64/512法。衡量标准是哪种编码使平均长度最短。

②对地址码的优化：操作码的优化表示可以使指令总位数减少，但为不降低访存指令的速度．必须维持指令字按整数边界存储，所以首先应考虑地址码也用可变长．让长操作码与短地址码配合．即使是定长指令字，也可利用操作码优化腾出的空白。减少存储空间的浪费。如果最常用的操作码最短，其地址码个数越多指令功能越强。如为实现A＋B→C，若采用单地址指令需经取A，加B，送C三条指令完成，而用了三地址指令只需一条，减少程序占用空间。其次考虑多种寻址方式在满足很大寻址空间前提下，缩短地址码位数。如在IBM370中用16位地址码可通过基址寻址形成24位访存物理地址。以20位地址码通过基址+变址形成24位访存物理地址。还可采用相对寻址，分段存储管理方式。另外可考虑在同种地址制下的多种地址形式．如让空白处放直接操作数或常数。

12.某模型机9条指令使用频率为：ADD(加) 30% SUB(减) 24% JOM(按负转移) 6%STO(存) 7% JMP(转移) 7% SHR(右移) 2%CIL(循环) 3% CLA(清加) 20% STP(停机) 1%

要求有两种指令字长，都按双操作数指令格式编排，采用扩展操作码，并限制只能有两种操作码码长。设该机有若干通用寄存器，主存为16位宽，按字节编址，采用按整数边界存储。任何指令都在一个主存周期中取得，短指令为寄存器-寄存器型，长指令为寄存器-主存型，主存地址应能变址寻址。

(1)仅根据使用频率，不考虑其它要求，设计出全Huffman操作码，计算其平均码长;

(2)考虑题目全部要求，设计优化实用的操作形式，并计算其操作码的平均码长;

(3)该机允许使用多少可编址的通用寄存器？(4)画出该机两种指令字格式，标出各字段之位数;

(5)指出访存操作数地址寻址的最大相对位移量为多少个字节？32个字节

解：第(1)和(2)中Huffman和扩展操作码的编码及平均码长如下表：

指令Ii 使用频度Pi Huffman编码扩展操作码编码

I1 30% 10 00 I2 24% 00 01 I3 20% 01 10 I4 7% 1100 11000 I5 7% 1101 11001

I6 6% 1110 11010 I7 3% 11110 11011 I8 2% 111110 11100 I9 1% 111111 11101

西个马pili 2.61 2.78 (3)8个。

(4)两种指令格式如下图所示：2位3位3位OP R1 R2

操作码寄存器1 寄存器2 5位3位3位5位OP R1 X d

操作码寄存器1 变址寄存器相对位移主存逻辑地址

13．设计RISC机器的一般原则及可采用的基本技术有那些?

答：一般原则：(1)确定指令系统时，只选择使用频度很高的指令及少量有效支持操作系统，高级语言及其它功能的指令；(2)减少寻址方式种类，一般不超过两种；(3)让所有指令在一个机器周期内完成；(4)扩大通用寄存器个数，一般不少于32个，尽量减少访存次数；(5)大多数指令用硬联实现，少数用微程序实现；

(6)优化编译程序，简单有效地支持高级语言实现。

基本技术：(1)按RISC一般原则设计，即确定指令系统时，选最常用基本指令，附以少数对操作系统等支持最有用的指令，使指令精简。编码规整，寻址方式种类减少到1、2种。(2)逻辑实现用硬联和微程序相结合。即大多数简单指令用硬联方式实现，功能复杂的指令用微程序实现。(3)用重叠寄存器窗口。即：为了减少访存，减化寻址方式和指令格式，简单有效地支持高级语言中的过程调用，在RISC机器中设有大量寄存嚣，井让各过程的寄存器窗口部分重叠。(4)用流水和延迟转移实现指令，即可让本条指令执行与下条指令预取在时间上重叠。另外，将转移指令与其前面的一条指令对换位置，让成功转移总是在紧跟的指令执行之后发生，使预取指令不作废，节省一个机器周期。(5)优化设计编译系统。即尽力优化寄存器分配，减少访存次数。不仅要利用常规手段优化编译，还可调整指令执行顺序，以尽量减少机器周期等。

14．简要比较CISC机器和RISC机器各自的结构特点，它们分别存在哪些不足和问题?为什么说今后的发展应是CISC和RISC的结合? 答：CISC结构特点：机器指令系统庞大复杂。RISC结构特点：机器指令系统简单，规模小，复杂度低。CISC的问题：(1)指令系统庞大，一般200条以上；(2)指令操作繁杂，执行速度很低；(3)难以优化生成高效机器语言程序，编译也太长，太复杂；

(4)由于指令系统庞大，指令的使用频度不高，降低系统性能价格比，增加设计人员负担。

RISC的问题；(1)由于指令少，在原CISC上一条指令完成的功能现在需多条RISC指令才能完成，加重汇编语言程序设计负担，增加了机器语言程序长度，加大指令信息流量。(2)对浮点运算和虚拟存储支持不很强。(3)RISC编译程序比CISC难写。由于RISC和CISC各有优缺点,在设计时，应向着两者结合，取长补短方向发展。单地址指令格式：指令地址9 3 位所以前面9位由于三地址指令用了最前面3位，还有中间6位可作为编码（也就是总共可以有9位作为单地址指令的指令操作码的编码）。减去3地址指令的4条，有4*2^6=256条，但由于韪目要求要有255条，所以剩下一个编码，已经用了9位的全部编码，最后零地址指令（全部12位都可作为操作码的编码）还有1*2^3=8(这是12位编码中最后三位的）若只要求254种，则可以有（256-254）*2^3=16条

第3章总线、中断与输入输出系统

3.1．简要举出集中式串行链接，定时查询和独立请求3种总线控制方式的优缺点。同时分析硬件产生故障时通讯的可靠性。答：集中式串行链连接方式。其过程为：①所有部件都经公共的“总线请求”线向总线控制器发使用总线申请。②当“总线忙”信号未建立时，“总线请求”才被总线控制器响应，送出“总线可用”信号，它串行地通过每个部件。③如果某部件未发过“总线请求”，则它将“总线可用”信号往下一部件转，如果某部件发过“总线请求”，则停止“总线可用”信号的传送。④该部件建立“总线忙”，并除去“总线请求”，此时该部件获得总线使用权，准备传送数据。⑤数据传送期间，“总线忙”维持“总线可用”的建立。⑥传送完成后，该部件去除“总线忙”信号和“总线可用”信号。⑦当“总线请求”再次建立时，就开始新的总线分配过程。优点：①选择算法简单；②控制总线数少；③可扩充性好；④可靠性高。缺点：①对“总线可用”线及其有关电路失效敏感，②不灵活；③总线中信号传送速度慢。集中式定时查询方式，过程：①总线上每个部件通过“总线请求”发请求。②若“总线忙”信号未建立，则计数器开始计数，定时查询个部件，以确定是谁发的请求。③当查询线上的计数值与发出请求的部件号一致时，该部件建立“总线忙”，计数停止，查询也停止。除去“总线请求”，该部件获得总线使用权。④“总线忙”维持到数据传送完毕。⑤数据传送完，去除“总线忙”。⑥当“总线请求”线上有新的请求，就开始下一个总线分配过程。优点：①优先次序灵活性强；②可靠性高。缺点：①控制线数较多；

②扩展性较差；③控制较为复杂；④总线分配受限于计数信号，不能很高。集中式独立请求方式，过程：①每个部件有一对“总线请求”和“总线准许”线。②每个部件使用“总线请求”发中请，当“总线已分配”无信号时，总线控制器根据某种算法对同时送来的多个请求进行仲裁，以确定哪个部件使用总线，信号从“总线准许”送回该部件，去除该部件的“总线请求”，建立总线已分配”。③获得总线使用权的部件传送数据，直至完毕。④数据传送完毕后，除去总线已分配”和“总线准许”，开始新的总线分配。

优点：①总线分配速度快；②灵活；③能方便隔离失效部件的请求。缺点：①控制线数多；②复杂。

3.2. 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如下：（见课本）(1)当中断响应优先次序为1→2→3→4时，其中断处理次序是什么?

答：(1)1—3—4—2 中断处理程序(2)如果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，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。

答：

3.3.若机器共有5级中断,中断响应优先次序为1→2→3→4→5,现要求其实际的中断处理次求序

1→4→5→2→3。

(1)设计各级中断处理程序的中断级屏蔽位(令“1”对应于开放，“0”对应于屏蔽);略

(2)若在运行用户程序时，同时出现第4，2级中断请求，而在处理第2级中断未完成时，又同时出现第1，3，5级中断请求，画出此程序运行过程示意图。

答：( 选自老版主的答案）

1）五个级别的中断屏蔽位分别为（1开放；0屏蔽）：

1：00000 2：10011 3：11011 4：10000 5：10010

2）中断过程示意图：如图

a. 2、4中断同时出现，进行排队器；

b. 按中断响应优先次序，2响应；

c. 此时屏蔽字为10011，所以；

d. 响应4，中断4运行结束，回2；

e. 1、3、5进入排队器，此时屏蔽字为10011，且1优先级最高，所以；

f. 响应1，1运行结束，回2，根据屏蔽字，所以；

g. 5响应，5运行结束，回2；

h. 根据屏蔽字，不响应3，所以2运行结束；回用户程序；

i. 3还在排队器，响应3，运行直到结束，回用户程序

3.4．简述字节多路，数组多路和选择通道的数据传送方式。

答：字节多路通道适用于连接大量的字符类低速设备。它以字节交叉方式轮流为多台设备服务，它可有多个子通道，它们分时进入通道。数组多路通道适合于连接多台高速设备，每传送一个定长块就选择一次设备，多台设备以成组交叉方式工作。它可有多个子通道。它们分时进入通道。选择通道方式适合于优先级高的高速设备，让它独占通道，数据传送以不定长方式进行，在数据传送期只选择一次设备。

3.5 如果通道在数据传送期中，选择设备需9.8μs，传送一个字节数据需0.2μs。某低速设备每隔500μs 发出一个字节数据传送请求，问至多可接几台这种低速设备?对于如下A～F6种高速设备，一次通讯传送的字节数不少于1024个字节，问哪些设备可以挂在此通道上?哪些则不能?其中A—F设备每发出一个字节数据传送请求的时间间隔分别为(单位为μs)：设备 A B C D E F 发申请间隔0.2 0.25 0.5 0.19 0.4 0.21 答：(1)∵选择设备需9.8μs，传送一个字节需0.2μs∴该通道完成一个字节的传送需9.8+0.2＝1μs

∵某低速设备每隔500μs发出一字节数据请求，为使数据不丢失，该通道可连设备数至多为500μs/1μs＝500台。(2)对于高速设备，由于一次传送字节数不少于1024byte∴该通道一次传送数据的时间为

9.8μs+1024×0.2μs＝214.6μs由表中可得出每台设备发送1024字节的时间间隔分别为A B C D E F 单位μs 204.8 256 512 194.56 409.6 215.04 ∴为使数据不丢失，B、C、E、F可挂在该通道上。A、D不能。

3.6 某字节多路通道连接6台外设，某数据传送速率分别如表中所列。设备1 2 3 4 5 6

传送速率（KB/s）50 15 100 25 40 20 (1)计算所有设备都工作时的通道实际最大流量：答：实际最大流量＝50+15+l00+25+40+20＝250KB/S。

(2)如果设计的通道工作周期使通道极限流量恰好与通道最大流量相等，以满足流量设计的基本要求，同时让速率越高的设备被响应的优先级越高。当6台设备同时发出请求开始，画出此通道在数据传送期内响应和处理各外设请求的时间示意图。由此你发现了什么问题?答：由表可解各设备连续发送两个字节的时间间隔分别为：1 2 3 4 5 6 20μs 67μs 10μs 40μs 25μs 50μs KB=1024B,s=10^6μs ,设备1的时间间隔为10^6/(50*1024)≈20μs 其他如同1。为简化计算，可视1024为1000

由此发现由于高速设备的响应优先级高，使低速设备6和设备2造成数据丢失。

(3)在(2)的基础上，在哪台设备内设置多少个字节的缓冲器就可以避免设备信息丢失?那么，这是否说书中关于流量设计的基本要求是没有必要的了呢?为什么?

答：在设备6和2中各设两个字节的缓冲区即可。这并不说明流量设计的基本条件是不必要的，因为若基本条件不满足，无论设备优先级如何确定总有设备的信息会丢失。

3.7 通道型I/O系统由一个字节多路通道A(其中包括两个子通道Al和A2)，两个数组多路通道B1和B2及一个选择通道C构成，各通道所接设备和设备的数据传送速率如表所示。（见课本）

(1)分别求出各通道应具有多大设计流量才不会丢失信息；答：子通道Al的最大实际流量＝

50+35+20+20+50+35+20+20＝250KB/S＝O.25MB/S∴子通道A1至少应有0.25MB/S的流量才不丢失信息。同理子通道A2的流量必须≥0.25MB/S 子通道B1的实际最大流量＝0.5MB/S ∴B1流量至少为

0.5MB/S。同理子通道B2流量至少设计成0.5MB/S。选择通道C的流量至少设计成0.5MB/S。

(2)设I/O系统流量占主存流量的1/2时才算流量平衡，则主存流量应达到多少?

答：此I/O系统的流量应为各子通道流量之和。即为0.25+O.25+0.5+0.5+0.5＝2MB/S

依题意I/O系统流量占主存流量的1/2才算流量平衡。因此主存流量应达到4MB/S。

第四章课后题

1、设二级虚拟存储器的TA1=10^(-7)s、TA2=10^(-2)s,为使存储层次的访问效率e达到最大值的80%以上，命中率H至少要求达到多少？实际上这样高的命中率是很难达到的，那么从存储层次上如何改进？解：∵e=1/[H+(1-H)r] 且r=TA2/TA1 ∴H至少达到99.9%

这样的命中率很难达到，可在二级存储器间加一层电子磁盘，降低r，从而降低对H的要求。

2、程序存放在模32单字交叉存储器中，设访存申请队的转移概率λ为25%,求每个存储周期能访问到的平均字数。当模数为16呢？由此你可得到什么结论？解：B=[ 1-(1-λ)^m] /λ 由λ=0.25,m=32 求得：

B=4-4*(3/4)^32=4同理，m=16时,B=4-4*(3/4)^16=3.96

由此可看出，当转移概率λ为25%比较大时，采用模32与模16的每个存储周期能访问的平均字数非常相近。就是说，此时，提高模数m对提高主存实际频宽已不显著。实际上，模数m的进一步增大，会因工程实现上的问题，导致实际性能反而可能比模16的还要低，且价格更高。所以模数m不宜太大。对于λ为25%的情况，可以计算机出m=8时，其B已经接近于3.6了。

3、设主存每个分体的存取周期为2μs，宽度为4个字节。采用模m多分体交叉存取，但实际频宽只能达到最大频宽的0.6倍。现要求主存实际频宽为4MB/S,问主存模数m应取多少方能使两者速度基本适配？其中m取2的幂。解：由题意已知存取周期Tm=2*10^(-6)s,宽度W=4B,B实=0.6Bm=4*2^20B/S, Bm=W*m/Tm=6.99*10^6B/Sm=Bm*Tm/W=6.99*10^6*2*10^-6/4=3.495

所以m取4能满足要求P.S.①微秒（百万分之一秒)1μs=10^-6s

②计量单位中的M(兆)是10的6次方，见到M自然想起要在该数值的后边续上六个0，即扩大一百万倍。在二进制中，MB也表示到了百万级的数量级，但1MB不正好等于1000000字节，而是1048576字节，即1MB = 2E+20 Bytes = 1048576Bytes。

4、某虚拟存储器共8个页面，每页1024个字，实际主存为4096个字，采用页表法进行地址映象。映象表的内容如下表1所示。

实页号装入位

3 1 1 1 2 0 3 0 2 1 1 0 0 1 0 0

表1 虚页号实页号装入位

0 3 1 1 1 1 2 2 0 3 3 0 4 2 1 5 1 0 6 0 1 7 0 0

表2 (1)列出会发生页面失效的全部虚页号；

解：根据页表法列出表2，当装入位为0时，即为页面失效，再找出相对应的虚页号即可。

会发生页面失效的全部虚页号为：2,3,5,7

(2)按以下虚地址计算主存实地址：0，3728，1023，1024，2055，7800，4096，6800。

解：虚页号=│_虚地址/页面大小_│

实地址＝(实页号*页面大小)＋(虚地址－虚页号*页面大小)

虚地址0 3728 1023 1024 2055 7800 4096 6800

虚页号0 3 0 1 2 7 4 6 实页号 3 3 3 1 2 0 2 0 装入位 1 0 1 1 0 0 1 1

实地址3072 3728 4095 1024 2055 632 2048 656

7.采用页式管理的虚拟存储器，分时运行两道程序。其中，程序X为

DO 50 I=1,3B(I)=A(I)-C(I)IF(B(I)·LE·0)GOTO 40D(I)=2*C(I)-A(I)IF(D(I)·EQ·0)GOTO 50 40E(I)=0 50CONTINUE Data: A=(-4,+2,0)C=(-3,0,+1)

每个数组分别放在不同的页面中;而程序Y在运行过程中，其数组将依次用到程序空间的第

3,5,4,2,5,3,1,3,2,5,1,3,1,5,2页。如果采用LRU算法，实存却只有8页位置可供存放数组之用。试问为这两首程序的数组分别分配多少个实页最为合适？为什么？

解答：分别分配给程序X和Y的数组4个实页最为合适。

根据题意，程序X依次调用数组A,C,B,B,E, A,C,B,B,C,A,D,D,E, A,C,B,B,E中的数据。

设程序X中的数组A,B,C,D,E分别存放于程序空间的第1,2,3,4,5页，则程序的页地址流为：1，3，2，2，5，1，3，2，2，3，1，4，4，5，1，3，2，2，5。分析使用LRU算法对程序X的页地址流进行堆栈处理的过程可知，分配给程序X的数组5个实页最为合适;分析使用LRU算法对程序Y的页地址流进行堆栈处理的过程可知，分配给程序Y的数组4个实页最为合适。

但实存只有8页位置可供存放数组之用，所以，分别分配给程序X和Y的数组4个实页。note:

分时运行在微观上是串行的，就是说，分时运行时把时间划分为若干时间片，每个程序轮流占用时间片;在宏观上是并行的，就是说，每个程序在一个时间片内并不能运行完。总的来看，是同时运行的，所以两个程序分配的实页和不能大于8。

参考：上面的FORTRAN源代码转成C后main(){int A[]={-4,2,0};int C[]={-3,0,1};for

(i=0,i<3,i++){B[i]=A[i]-C[i];if (B[i]<0)E[i]=0;else{D[i]=2*C[i]-A[i];if (D[i]<>0)E[i]=0;};};}

8.设一个按位编址的虚拟存储器，它应可对应1K个任务，但在一段较长时间内，一般只有4个任务在使用，故用容量为4行的相联寄存器组硬件来缩短被变换的虚地址中的用户位位数；每个任务的程序空间最大可达4096页，每页为512个字节，实主存容量为2＾20位；设快表用按地址访问存储器构成，行数为32，

快表的地址是经散列形成；为减少散列冲突，配有两套独立相等比较电路。请设计该地址变换机构，内容包括：(1)画出其虚、实地址经快表变换之逻辑结构示意图；(2)相联寄存器组中每个寄存器的相联比较位数；(3)相联寄存器组中每个寄存器的总位数；(4)散列变换硬件的输入位数和输出位数；(5)每个相等比较器的位数；(6)快表的总容量（以位为单位）。解: (1)依题意得知：虚地址为34位，其中用户号为10位（对应1K的任务）、虚页号12位（每个任务4096页）、页内位移12位（每页512字节，512字节=512*8=1024*4=2^12）实地址为20位，其中实页号8位，页内位移12位（与虚页页内位移对应）相联寄存器的作用：把10位的用户号转换为2位的ID（因为一般只有4个任务在使用），并把ID与虚地址的虚页号合并到快表中查实页号。快表的作用：相当于页表，即虚页号对实页号的对应关系。但又有所简化（原因是如果用用户号和虚页号与实页号对应，前者就有22位，现改进后虚页

号只有14位了）

(2)相联寄存器组中每个寄存器的相联比较位数为10（与虚地址中的用户号宽度对应）

(3)相联寄存器组中每个寄存器的总数为12（用户号宽度+ID宽度）

(4)散列变换硬件的输入位数为14位（虚页号宽度+相联寄存器中ID的宽度），输出位数为8位（与主存中的实页号宽度对应）(5)每个相等比较器的位数=ID+用户虚页号nv'=2+12=14(位)。

(6)快表的总容量：32行*（14(输入位数)+8（输出位数））*2=32*22*2

9.考虑一个920个字的程序，其访问虚存的地址流为20，22，208，214，146，618，370，490，492，868，916，728。(1)若页面大小为200字，主存容量为400字，采用FIFO替换算法，请按访存的各个时刻，写出其虚页地址流，计算主存的命中率；(2)若页面大小为100字，再做一遍；(3)若页面大小为400字，再做一遍；(4)由(1)、(2)、(3)的结果可得出什么结论？

(5)若把主存容量增加到800字，按第(1)小题再做一遍，又可得出什么结论？

解：(1)主存容量400字，页面大小200字，所以主存实页数为2；

把地址流转换为页地址流，以第一个虚地址流转换为页地址流为例说明：求模公式为：INT（地址/页面大小），就是把地址整除于页面大小，得INT（20/200）=0，下同，所以页地址流为：0,0,1,1,0,3,1,2,2,4,4,3 按FIFO算法得出替换过程为：0（调入），0（命中），1（调入），1（命中），0（命中），3（替换0，0比1先入队，所以被替换，下同），1（命中），2（替换1），2（命中），4（替换3），4（命中），3（替换2），所以总共命中6次。故命中率H=6/12=50% (2)方法同（1）H=25% (3)H=50%

(4)由以上结论可得，FIFO算法的条件下，当页面大小发生变化时，其命中率变化是：一开始随页面大小

增大命中率（第一步与第二步比较），但当页面大小增到一定时，命中率不再增加（第一步与第三步比较）。

(5)命中率为58%，结论是如果分配给主存容量增加时可以搞高命中率。

10. 在一个页式二级虚拟存储器中，采用FIFO算法进行页面替换，发现命中率H太低，因此有下列建议：(1)增大辅存容量; (2)增大主存容量(页数); (3)FIFO改为LRU; (4)FIFO改为LRU，并增大主存容量(页数); (5)FIFO改为LRU，并增大页面大小。试分析上述各建议对命中率的影响情况。

解答：(1)增大辅存容量，对命中率H无影响。(2)增大主存容量(页数)，可普遍提高命中率。(3)FIFO 改为LRU，一般可提高命中率。(4)FIFO改为LRU，并增大主存容量(页数)，一般可使命中率有较大提高。

(5)FIFO改为LRU，并增大页面大小，如果原来页面很小，则会使命中率显著上升，如果原来页面很大，则会使命中率下降。

11.采用组相联映象的Cache存储器，Cache为1KB，要求Cache的每一块在一个主存周期内能从主存取得。主存模4交叉，每个分体宽为32位，总容量为256KB。用按地址访问存储器构成相联目录表实现主存地址到Cache地址的变换，并约定用4个外相等比较电路。请设计此相联目录表，求出该表之行数、总位数及每个比较电路的位数。解答：设Cache地址中的组内块号为s，相联目录表的行数是2^(13-s)，总位数是(8+2s)*2^(15-s)，每个比较电路的位数为8+s。

12.有一个Cache存储器。主存共分8个块(0~7),Cache为4个块(0~3),采用组相联映象，组内块数为2块，替换算法为近期最少使用算法(LRU)。(1)画出主存、Cache地址的各字段对应关系(标出位数)图; (2)画出主存、Cache空间块的映象对应关系示意图; (3)对于如下主存块地址流1,2,4,1,3,7,0,1,2,5,4,6,4,7,2,如主存中内容一开始未装入Cache中，请列出Cache中各块随时间的使用状况;

(4)对于(3),指出块失效又发生块争用的时刻; (5)对于(3),求出此期间Cache的命中率。

解答：(1)主存地址、Cache地址的各字段的位数及其对应关系如下图所示

(2)主存块、Cache块的映象对应关系如下图所示

(3)Cache中各块随时间的使用状况如下图所示。图中标*号的是候选替换块的块号，H：命中;R：替换;L：失效。

(4)发生块失效又发生块争用的时刻有6、7、9、10、11、12、14、15。(5)Cache的块命中率Hc=3/15=0.2。剖析：由于主存块、Cache块之间存在上述的映象对应关系，主存的第0、1、4、5块只能映象装入或替换物理Cache的第0、1块;主存的第2、3、6、7块只能映象装入或替换物理Cache的第2、3块。

13.采用组相联映象，LRU替换算法的Cache存储器，发现等效访问速度不高，为此建议：

(1)增大主存容量; (2)增大Cache的块数(块的大小不变); (3)增大组相联组的大小(块的大小不变);

(4)增大块的大小(组的大小和Cache总容量不变); (5)提高Cache本身器件的访问速度。

解答：(1)增大主存容量对Cache的访问时间ta基本不影响，从而对Cache的等效访问速度基本不影响。

(2)增大Cache的块数(块的大小不变)一般将使Cache的命中率Hc上升，从而使ta下降，从而提高Cache 的等效访问速度。(3)增大组相联组的大小(块的大小不变)一般将使Cache的命中率Hc上升，从而使ta 下降，从而提高Cache的等效访问速度。

(4)增大块的大小(组的大小和Cache总容量不变)一般将使ta下降，从而提高Cache的等效访问速度。

(5)提高Cache本身器件的访问速度一般将缩短ta，从而提高Cache的等效访问速度。

14.你对Cache存储器的速度不满，于是申请到一批有限的经费，为能发挥其最大经济效益，有人建议你再买一些同样速度的Cache片子以扩充其容量;而另有人建议你干脆去买更高速的Cache片子将现有的低速Cache片子全部换掉。你认为哪种建议可取？你如何做决定？为什么？

解答：Cache本身的速度与容量都会影响Cache存储器的等效访问速度。如果对Cache存储器的等效访问速度不满，需要改进的话，就要作具体分析，看看现在Cache存储器的等效访问速度是否已接近于Cache 本身的速度。如果差得较远，说明Cache的命中率低，应从提高Cache命中率着手，包括调整组的大小、块的大小、替换算法以及增大Cache容量等。如果Cache存储器的等效访问速度已经非常接近于Cache 本身的速度还不能满足需要，就应该更换更高速的Cache片子

第六章课后题

1.画出16台处理器仿ILLIAC Ⅳ的模式进行互连的互连结构图，列出PE0分别只经一步、二步和三步传送能将信息传送到的各处理器号。答：6台处理器仿ILLIAC Ⅳ处理单元的互连结构如图所示：

图中第个PU中包含PE、PEM和MLU。

PE0(PU0)经一步可将信息传送至PU1、PU4、PU12、PU15。

PE0(PU0)至少需二步才能将信息传送至PU2、PU3、PU5、PU8、PU11、PU13、PU14。

PE0(PU0)至少需经三步步才能将信息传送至PU6、PU7、PU9、PU10。

2.编号为0、1、...、15的16个处理器，用单级互连网互连。当互连函数分别为(1)Cube3 (2)PM2+3

(3)PM2-0 (4)Shuffle (5)Shuffle(Shuffle) 时，第13号处理器各连至哪一个处理器？

解答：(1)5号处理器(2)5号处理器(3)12号处理器(4)11号处理器(5)7号处理器

剖析：由题意知，有16个处理器，即N=16,n=log2(N)=log2(16)=4。

Cube3(13)=Cube3(1101)=0101=5 PM2+3(13)=(13+2^3)mod16=5

PM2-0(13)=(13-2^0)mod16=12 Shuffle(13)=Shuffle(1101)=1011=11

Shuffle(Shuffle)=Shuffle(11)=Shuffle(1011)=0111=7

3.编号分别为0、1、2、...、F的16个处理器之间要求按下列配对通信：(B、1)，(8、2)，(7、D)，(6、

C)，(E、4)，(A、0)，(9、3)，(5、F)。试选择所用互连网络类型、控制方式，并画出该互连网络的拓补结构和各级交换开关状态图。解答：采用4级立方体网络，级控制。该互连网络的拓补结构和各级交换开关状态图如下图所示：

剖析：

从处理器号的配对传送关系可以转成处理器二进制编号的配对传送关系：

(B,1) (1011,0001) (8,2) (1000,0010) (7,D) (0111,1101) (6,C) (0110,1100) (E,4) (1110,0100) (A,0) (1010,0000) (9,3) (1001,0011) (5,F) (0101,1111)

不难得出其一般规律是：二进制编号为P3P2P1P0的处理器与(￣P3)P2(￣P1)P0的处理器配对交换数据。由于实现的都是交换函数的功能，采用成本最低的级控制多级立方体互联网络就可以实现。

N=16的多级立方体网络，由n=log2(16)=4组成。每一级均使用N/2=8个二功能交换开关。多级网络各级的级号由入端到出端依次为0、1、2、3.第i级的每个交换单元的配对用的是Cubei(P3...Pi...P0)=P3...(￣Pi)...P0函数。根据本题的要求，应当让第1、3级的各交换单元处于“交换”状态，第0、2级的各交换单元处于“直连”状态。

4.画出编号为0、1、...、F共16个处理器之间实现多级立方体互连的互连网络，采用级控制信号为1100(从右至左分别控制第0级至第3级)时，9号处理器连向哪个处理器？

解答：多级立方体互连网络的图和第3题的图基本一致，不同之处在于，第0、1级的开关状态为直连，第2、3级的开关状态为交换。9号处理器在经过0级和1级交换开关后，连向哪第10个处理器;在经过2级交换开关后，连向第4个处理器;在经过3级交换开关后，连向第9个处理器。

5.对于采用级控制的三级立方体网络，当第i级(0<=i<=2)为直连状态时，不能实现哪些结点之间的通信？为什么？反之，当第i级为交换状态呢？解答：当第i级为直连状态时，不能实现入、出两端的处理器二进制编码的编号中，第Pi位取反的处理器之间的连接。例如，第0级为直连状态时，入端号为××0的处理器仅能与出端号为××0的处理器进行数据传送，不能与出端号为××1的处理器进行数据传送。因为交换开关的直连状态被定义为i入连i出，j入连j出，所以，反映出实现互连的入、出端号的二进制码中的Pi位是不能变反的，其它的各位可以不变，也可以变反。

当第i级为交换状态时，不能实现入、出两端的处理器二进制编码的编号中，第Pi位相同的处理器之间的连接。例如，第0级为交换状态时，入端号为××0的处理器仅能与出端号为××1的处理器进行数据传送，不能与出端号为××0的处理器进行数据传送。因为交换开关的直连状态被定义为i入连j出，j入连i出，所以，反映出实现互连的入、出端号的二进制码中的Pi位必须变反，其它的各位可以不变，也可以变反。

6.假定8*8矩阵A=(aij)，顺序存放在存储器的64个单元中，用什么机关报单级互连网络可实现对该矩阵的转置变换？总共需要传送多少步？

解答：采用单级混洗互连网络可实现对8*8矩阵的转置变换，共需传送3步。

剖析：8*8矩阵中任一元素aij，它在存储器中所占的位置是i*8+j(即i*2^3+j)。每个元素的行坐标和列坐标均用3位表示，设b5b4b3为行下标的二进制编号，b2b1b0为列下标的二进制编号，经过3次全混洗后，元素下标号b5b4b3b2b1b0就变成了b2b1b0b5b4b3，即行下标的二进制编号改成了b2b1b0，列下标的二进制编号改成了b5b4b3，这样，就实现了矩阵的行列转置。

7.画出0~7号共8个处理器的三级混洗交换网络，在该图上实现将6号处理器数据播送给0~4号，同时将3号处理器数据播送给其余3个处理器时的各有关交换开关的控制状态

解答：8个处理器的三级混洗交换网络及其交换开关控制状态设置如下图所示：

8.并行处理机有16个处理器要实现相当于先4组4元交换，然后是2组8元交换，再次是1组16元交换的交换函数功能，请写出此时各处理器之间所实现的互连函数的一般式，画出相应多级网络的拓扑结构图，标出各组交换形状的状态。解答：互连函数的一般式为：Cubei(P3P2P1P0)=(￣P3P2￣P1￣P0)。多级立方体互连网络的拓扑结构图和第3题的图基本一致，不同之处在于，第0、1、3级的开关状态为直连，第2级的开关状态为交换。

9.具有N=2^n个输入端的Omega网络，采用单元控制。(1)N个输入总共可有多少种不同的排列；

(2)该Omega网络通过一次可以实现的置换可有多少种是不同的; (3)若N=8,计算出一次通过能实现的置换数占全部排列数的百分比。解答：(1)N个输入总共可有N!种不同的排列。

(2)该Omega网络通过一次可以实现的置换可有2^((N/2)log2(N))=N^(N/2)种是不同的。

(3)若N=8,通过Omega网络一次可以实现的不重复置换有8^4=4096种;8个输入总共可实现的不重复排列有8!=40320种。所以，一次通过能实现的置换数占全部排列数的百分比为4096/40320*100%≈10.16%

10.画出N=8的立方体全排列多级网络，标出采用单元控制，实现0→3,1→7,2→4,3→0,4→2,5→6,6→1,7→5的同时传送时的各交换开关的状态;说明为什么不会发生阻塞。解答：实现N=8的立方体全排列多级网络及交换形状状态如下图所示

在一到的映射时，交换开关的状态组合有许多冗余，所以不会发生阻塞。

11.在16台PE的并行处理机上，要对存放在M个分体并行存储器中的16*16二维数组实现行、列、主对角线、次对角线上各元素均无冲突访问，要求M至少为多少？此时数组在存储器中应如何存放？写出其一般规则。同时，证明这样存放同时也可以无冲突访问该二维数组中任意4*4子阵的各元素。

解答：M至少为17。数组A中的任意一个元素Aab的存放规则：体号地址j=(4a+b)mod17，体内地址i=a，按照对应关系将各数组元素存放到m=17的并行存储器中，如下图。由图可见，这样存放同时也可以无冲突访问该二维数组中任意4*4子阵的各元素。

16*16二维数组在并行存储器中存放的例子(m=17,n=16)

剖析：设16*16的二维数组在并行存储器中同一列两个相邻元素地址错开的距离为δ1，同一行两个相邻元素地址错开的距离为δ2,当m取成2＾2P＋1时，实现无冲突访问的充分条件是δ1＝2＾P，δ2＝1。对于这道题来说，M＝17＝2＾（2＊2）＋1，所以P＝2。δ1＝2＾P＝4，δ2＝1。

数组存放的规则：体号地址j＝（a*δ1+b*δ2+c)mod m（c为A00所在体号地址），i=a。

清华大学出版社图书出版流程

清华大学出版社图书出版流程 1．图书列选。 作者填写选题申请表，组稿编辑上报选题，经审批通过后，选题即列选。 2．签订出版合同。 组稿编辑将出版合同发给作者，作者填写后发回组稿编辑，在社内审批。 3．作者提交书稿样章。 作者在交稿前向出版社编辑提交一部分已经完成的书稿。样章提交给组稿编辑或由组稿编辑指定的文稿编辑。编辑就书稿的体例和内容提出修改建议。 4．作者交稿（完整的定稿）。 作者将书稿的完整定稿提交给组稿编辑，由组稿编辑直接进行编辑加工或将书稿交给指定的文稿编辑进行编辑加工。 编辑收到书稿后，对于不符合质量要求的书稿，会退还给作者进行修改和调整。 5．书稿编辑加工。 编辑将加工中发现的书稿中待处理的疑问进行汇总整理，并提交给作者，由作者解疑。 6．复审、终审。 编辑根据作者的解疑将加工环节的疑问全部进行处理后，将书稿先后提交复审和终审。复审和终审所提出的疑问由编辑负责与作者进行沟通解决。 7．发稿付排。 编辑根据作者的解疑将复审和终审环节的疑问全部进行处理后，进行发稿登记，将书稿交付排版厂进行书稿电子版的修改和排版。 8．校对。 书稿经修改和排版后，打印一校样，交付校对室完成三次校对。 校对环节中会专门打印一份供作者通读的校样，称为“清样”或“作者样”，由编辑寄给作者。作者在约定时间内（一般为10天左右）将通读完毕的清样寄回编辑处。 清样通常为一校样或二校样。书稿较易修改的，一般会在出一校样的同时出清样；修改难度较大的书稿，会在出二校样时出清样。 在校对环节中如果发现书稿中仍有疑问处，由编辑与作者进行具体沟通。 9．付印。 三校完成后，书稿即出胶片交付印刷厂进行印制。

大全课后题答案清华大学出版社沈美明版

第一章. +习题 1.1用降幂法和除法将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数： (1) 369 (2) 10000 (3) 4095 (4) 32767 答：(1) 369=1 0111 0001B=171H (2) 10000=10 0111 0001 0000B=2710H (3) 4095=1111 1111 1111B=FFFH (4) 32767=111 1111 1111 1111B=7FFFH 1.2将下列二进制数转换为十六进制数和十进制数： (1) 10 1101 (2) 1000 0000 (3) 1111 1111 1111 1111 (4) 1111 1111 答：(1) 10 1101B=2DH=45 (2) 1000 0000B=80H=128 (3) 1111 1111 1111 1111B=FFFFH=65535 (4) 1111 1111B=FFH=255 1.3将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数： (1) FA (2) 5B (3) FFFE (4) 1234 答：(1) FAH=1111 1010B=250 (2) 5BH=101 1011B=91 (3) FFFEH=1111 1111 1111 1110B=65534 (4) 1234H=1 0010 0011 0100B=4660 1.4完成下列十六进制数的运算，并转换为十进制数进行校核： (1) 3A+B7 (2) 1234+AF (3) ABCD-FE (4) 7AB×6F 答：(1) 3A+B7H=F1H=241 (2) 1234+AFH=12E3H=4835 (3) ABCD-FEH=AACFH=43727 (4) 7AB×6FH=35325H=217893 1.5下列各数均为十进制数，请用8位二进制补码计算下列各题，并用十六进制数表示其运算结果。 (1) (-85)+76 (2) 85+(-76) (3) 85-76 (4) 85-(-76) (5) (-85)-76 (6) -85-(-76) 答：(1) (-85)+76=1010 1011B+0100 1100B=1111 0111B=0F7H；CF=0；OF=0 (2) 85+(-76)=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=1；OF=0 (3) 85-76=0101 0101B-0100 1100B=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=0；OF=0 0；OF=1 (5) (-85)-76=1010 1011B-0100 1100B=1010 1011B+1011 0100B=0101 1111B=5FH；CF=0；OF=1 0；OF=0 1.6下列各数为十六进制表示的8位二进制数，请说明当它们分别被看作是用补码表示的带符号数或无 符号数时，它们所表示的十进制数是什么？ (1) D8 (2) FF 答：(1) D8H表示的带符号数为-40，D8H表示的无符号数为216； (2) FFH表示的带符号数为-1，FFH表示的无符号数为255。 1.7下列各数均为用十六进制表示的8位二进制数，请说明当它们分别被看作是用补码表示的数或字符 的ASCII码时，它们所表示的十进制数及字符是什么？ (1) 4F (2) 2B (3) 73 (4) 59 答：(1) 4FH表示的十进制数为79，4FH表示的字符为O； (2) 2BH表示的十进制数为43，2BH表示的字符为+； (3) 73H表示的十进制数为115，73H表示的字符为s； (4) 59H表示的十进制数为89，59H表示的字符为Y。 1.8请写出下列字符串的ASCII码值。 For example, This is a number 3692. 答：46H 6FH 72H 20H 65H 78H 61H 6DH 70H 6CH 65H 2CH 0AH 0DH 54H 68H 69H 73H 20H 69H 73H 20H 61H 20H 6EH 75H 6DH 62H 65H 72H 20H 33H 36H 39H 32H 2EH 0AH 0DH

运筹学基础及应用第四版胡运权主编课后练习答案

运筹学基础及应用习题解答 z 3。 (b) 用图解法找不到满足所有约束条件的公共范围，所以该问题无可行解。 (a)约束方程组的系数矩阵 12 3 6 3 0 A 8 1 4 0 2 3 0 0 0 0 基基解是否基可行解目标函数值 X1 X2 X3 X4 X5 X6 P1 P2 P3 16 3 7 -6 0 0 0 否 P1 P2 P4 0 10 0 7 0 0 是10 P1 P2 P5 0 3 0 0 7 2 是 3 习题一P46 x i 1 -的所有X i,X2，此时目标函数值

o (b)约束方程组的系数矩阵 A 12 3 4 A 2 2 12 ⑻ (1)图解法 基 基解 是否基可行解 目标函数值 X 1 X 2 X 3 X 4 P 1 P 2 4 11 否 "2 P 1 P 3 2 0 11 0 是 43 5 ~5 ~5 P 1 P 4 1 11 否 — 3 6 P 2 P 3 1 2 是 5 2 P 2 P 4 1 否 2 2 P 3 P 4 0 0 1 1 是 5

max z 10x 1 5x 2 0x 3 0x 4 3x i 4X 2 X 3 st. 5x 1 2x 2 x 4 8 9 8 1 2。 min —,— — 5 3 5 C j 10 5 0 0 C B 基 b X 1 X 2 X 3 X 4 21 14 3 0 X 3 — 1 — "5" 5 5 8 2 1 10 X 1 1 C j 10 5 0 0 C B 基 b X 1 X 2 X 3 X 4 0 X 3 9 3 4 1 0 0 X 4 8 [5] 2 0 1 C j Z j 10 5 令 X i X 2 0,0,9,8，由此列出初始单纯形表 最优解即为3x1 4x2 9的解x 5x 1 2x 2 8 1,-，最大值z 竺 2 2 (2)单纯形法 首先在各约束条件上添加松弛变量, 将问题转化为标准形式 则P 3，P 4组成一个基。 得基可行解x

2015年清华大学826运筹学与统计学

2015年清华大学826运筹学与统计学（数学规划、应用随机模型、统计学各占1/3）考研复习参考书 科目：826 运筹学与统计学（数学规划、应用随机模型、统计学各占1/3）参考书：《运筹学（数学规划）（第3版）清华大学出版社，2004年1月 W.L.Winston 《运筹学》（应用随机模型）清华大学出版社，2004年2月 V.G. Kulkarni 《概率论与数理统计》（第1～9章）高等教育出版社，2001年盛聚等 考研复习方法，这里不详细展开。简单归纳为： 新祥旭考研提醒：首先，清楚考试明细，掌握真题，真题为本。通过真题，了解和熟知：考什么、怎么考、考了什么、没考什么；通过练习真题，了解：目前我的能力、复习过程中我的进步、我的考试目标。提醒一句：千万不要浪费大量时间做不相关的模拟题；千万不要把考研复习等同于做题目，搞题海战术。 其次，把握参考书，参考书为锚。弄懂、弄熟。考研复习如何才能成功？借用《卖油翁》里的一句话，那就是：手熟而已。明确考试之后，考研就基本上是一个熟悉吃透的过程。无论何时，参考书第一，不能轻视。所以，千万不要本末倒置，把做题凌驾于看书之上。如何才叫熟悉？我认为，要打破“讲速度，不讲效率”的做法，看了多少遍并不是检验熟悉与否的指标，合上书本，随时自我检测，能否心中有数、一问便知，这才是关键。 再次，制定计划，合理分配时间。不是每一本参考书都很重要，都一样重要，所以，在了解真题的基础上，要了解每一本书占多少分，如何命题考试，在此基础上，每一本参考书的主次轻重、复习方略也就清楚了，复习才不会像开摊卖药，平均用力。一个月制定一份计划书，每天写一句话鼓励自己，一个月调整一次复习重点，这都是必要的。 最后，快乐复习。考研复习是以什么样状态进行的，根源在于能否克服不良情绪。第一，报考对外汉语，你是因为喜欢这个专业吗？如果是，那么，就继续给自己这种暗示，那么你一定会发现，复习再紧张，也是愉悦的，因为你是为了兴趣而考研的；第二，规律的作息，不大时间战，消耗战，养精蓄锐。运动加休息，如果能每天都很规律，那么成功也就有了保障，负面情绪少了，效率也就高了。 总结为几个关键词，就是：知己知彼、本末分明。

清华大学出版社样书申请流程

清华大学出版社样书申请流程 尊敬的老师，您好： 为了使您对清华大学出版社的教材有比较全面的了解，更好地选择到适合您教学需要的教材，您可在我社清华教研网（https://www.wendangku.net/doc/015004126.html,/teacher）挑选与你专业相关的教材，我们将为选用清华版教材的老师免费提供样书。具体申请流程，请参见下文。 第一步：如果您不是我社教师服务频道会员，请首先注册为会员，届时您将享受到我社诸如免费索取样书、电子课件、申报教材选题意向、清华社各学科教材展示、试读等等优质服务。我们会在24小时之内，开通您的会员功能。（如您已是会员，请参阅第二步） 在注册页面输入邮件地址、昵称及密码后，在“请选择用户身份”一项请务必注意点选“高校教师”。 扩展出注册项后，请认真详实的按要求填写每一“*”号项后，点选“完成”，后台审批通过后，即可成为会员同时获赠300积分，用于换取各种教学资源。 点选“完善其它信息”并按要求填写，可额外获得200积分。 不明之处，请联系我社当地院校代表（请参阅教师服务频道“联系我们”一栏） 第二步：图书搜索 会员审批通过后，您可以在“文泉书局——清华教研”的页面点选“样书申请”（图一）或在“我的帐户”中的“教师服务”版块点选“可申请样书查询”（图二）均可，之后在对应的表单中输入要下载图书的书名或作者，点击“检索”（图三） 图一：

图二： 图三：

第三步：申请样书。 在查询结果中点击书名进入图书介绍页面，可以申请电子书、纸质书、配套资源等。（提示：申请电子书、申请纸书功能按钮只有教师会员并且在登录的状态下可见） 1 申请电子书：每成功申请1本电子书，扣减固定的100积分。在积分足够的情况下，只需填写申请信息提交后即可自动获得电子书，无需人工审批。（提示：积分不够可以继续申请，但需人工审批）

大全课后题答案清华大学出版社沈美明版

大全课后题答案清华大 学出版社沈美明版 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】

第一章. +习题 1.1用降幂法和除法将下列十进制数转换为二进制数和十六进制数： (1) 369 (2) 10000 (3) 4095 (4) 32767 答：(1) 369=1 0111 0001B=171H (2) 10000=10 0111 0001 0000B=2710H (3) 4095=1111 1111 1111B=FFFH (4) 32767=111 1111 1111 1111B=7FFFH 1.2将下列二进制数转换为十六进制数和十进制数： (1) 10 1101 (2) 1000 0000 (3) 1111 1111 1111 1111 (4) 1111 1111 答：(1) 10 1101B=2DH=45 (2) 1000 0000B=80H=128 (3) 1111 1111 1111 1111B=FFFFH=65535 (4) 1111 1111B=FFH=255 1.3将下列十六进制数转换为二进制数和十进制数： (1) FA (2) 5B (3) FFFE (4) 1234 答：(1) FAH=1111 1010B=250 (2) 5BH=101 1011B=91 (3) FFFEH=1111 1111 1111 1110B=65534 (4) 1234H=1 0010 0011 0100B=4660 1.4完成下列十六进制数的运算，并转换为十进制数进行校核： (1) 3A+B7 (2) 1234+AF (3) ABCD-FE (4) 7AB×6F 答：(1) 3A+B7H=F1H=241 (2) 1234+AFH=12E3H=4835 (3) ABCD-FEH=AACFH=43727 (4) 7AB×6FH=35325H=217893 1.5下列各数均为十进制数，请用8位二进制补码计算下列各题，并用十六进制数表示其运算结 果。 (1) (-85)+76 (2) 85+(-76) (3) 85-76 (4) 85-(-76) (5) (-85)-76 (6) -85-(-76) 答：(1) (-85)+76=1010 1011B+0100 1100B=1111 0111B=0F7H；CF=0；OF=0 (2) 85+(-76)=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=1；OF=0 (3) 85-76=0101 0101B-0100 1100B=0101 0101B+1011 0100B=0000 1001B=09H；CF=0； OF=0 0；OF=1 (5) (-85)-76=1010 1011B-0100 1100B=1010 1011B+1011 0100B=0101 1111B=5FH； CF=0；OF=1 0；OF=0 1.6下列各数为十六进制表示的8位二进制数，请说明当它们分别被看作是用补码表示的带符号 数或无符号数时，它们所表示的十进制数是什么 (1) D8 (2) FF 答：(1) D8H表示的带符号数为 -40，D8H表示的无符号数为216； (2) FFH表示的带符号数为 -1， FFH表示的无符号数为255。

运筹学(胡运权版)第三章运输问题课后习题答案

P66： 8.某部门有3个生产同类产品的工厂（产地），生产的产品由4个销售点出售，各工厂A 1， A 2，A 3的生产量、各销售点B 1，B 2，B 3，B 4的销售量（假定单位为t ）以及各工厂到销售点的单位运价（元/t ）示于下表中，问如何调运才能使总运费最小？ 表 解：一、该运输问题的数学模型为： 可以证明：约束矩阵的秩为r (A) = 6. 从而基变量的个数为 6. 34 33323124232221 3141 141312116115893102114124min x x x x x x x x x x x x x c z i j ij ij +++++++++++== ∑∑ ==??? ??????????==≥=++=++=++=++=+++=+++=+++4,3,2,1;3,2,1,0141214822 1016342414332313322212312111343332312423222114131211j i x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ij 111213142122232431323334x x x x x x x x x x x x 712111111111111111111111111??? ? ? ? ? ? ? ? ? ???

二、给出运输问题的初始可行解（初始调运方案） 1. 最小元素法 思想：优先满足运价（或运距）最小的供销业务。

其余（非基）变量全等于零。此解满足所有约束条件，且基变量（非零变量）的个数为6（等于m+n-1=3+4-1=6). 总运费为（目标函数值） ,1013=x ,821=x ,223=x ,1432=x ,834=x ,614=x ∑∑===314 1 i j ij ij x c Z

第四版运筹学部分课后习题解答

运筹学部分课后习题解答P47 1.1 用图解法求解线性规划问题 a） 12 12 12 12 min z=23 466 ..424 ,0 x x x x s t x x x x + +≥ ? ? +≥ ? ?≥ ? 解：由图1可知，该问题的可行域为凸集MABCN，且可知线段BA上的点都为 最优解，即该问题有无穷多最优解，这时的最优值为 min 3 z=2303 2 ?+?= P47 1.3 用图解法和单纯形法求解线性规划问题 a） 12 12 12 12 max z=10x5x 349 ..528 ,0 x x s t x x x x + +≤ ? ? +≤ ? ?≥ ? 解：由图1可知，该问题的可行域为凸集OABCO，且可知B点为最优值点， 即 1 12 122 1 349 3 528 2 x x x x x x = ? += ?? ? ?? +== ?? ? ，即最优解为* 3 1, 2 T x ?? = ? ?? 这时的最优值为 max 335 z=1015 22 ?+?=

单纯形法： 原问题化成标准型为 121231241234 max z=10x 5x 349 ..528,,,0x x x s t x x x x x x x +++=?? ++=??≥? j c → 10 5 B C B X b 1x 2x 3x 4x 0 3x 9 3 4 1 0 0 4x 8 [5] 2 0 1 j j C Z - 10 5 0 0 0 3x 21/5 0 [14/5] 1 -3/5 10 1x 8/5 1 2/5 0 1/5 j j C Z - 1 0 - 2 5 2x 3/2 0 1 5/14 -3/14 10 1x 1 1 0 -1/7 2/7 j j C Z - -5/14 -25/14

数据库原理与应用课后答案 清华大学出版社教材.

第一章 2．简述数据、数据库、数据库管理系统、数据库应用系统的概念。 答：①数据是描述事物的符号记录，是信息的载体，是信息的具体表现形式。 ②数据库就是存放数据的仓库，是将数据按一定的数据模型组织、描述和存储，能够自动进行查询和修改的数据集合。 ③数据库管理系统是数据库系统的核心，是为数据库的建立、使用和维护而配置的软件。它建立在操作系统的基础上，位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件，它为用户或应用程序提供访问数据库的方法，包括数据库的创建、查询、更新及各种数据控制等。 ④凡使用数据库技术管理其数据的系统都称为数据库应用系统。 3．简述数据库管理系统的功能。 答：数据库管理系统是数据库系统的核心软件，一般说来，其功能主要包括以下5个方面。 (1) 数据定义和操纵功能

(2) 数据库运行控制功能 (3) 数据库的组织、存储和管理 (4) 建立和维护数据库 (5) 数据通信接口 4．简述数据库的三级模式和两级映像。 答：为了保障数据与程序之间的独立性，使用户能以简单的逻辑结构操作数据而无需考虑数据的物理结构，简化了应用程序的编制和程序员的负担，增强系统的可靠性。通常DBMS将数据库的体系结构分为三级模式：外模式、模式和内模式。 模式也称概念模式或逻辑模式，是对数据库中全部数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。 外模式也称子模式或用户模式，它是对数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述。 内模式也称存储模式或物理模式，是对数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式，一个数据库只有一个内模式。 三级模式结构之间差别往往很大，为了实现这3个抽

运筹学(胡运权)第五版课后答案-运筹作业

运筹学(胡运权)第五版课后答案-运筹作业

47页1.1b 用图解法找不到满足所有约束条件的公共范围，所以该问题无可行解47页1.1d 无界解 1 2 3 4 5 4 3 2 1 - 1 -6 -5 -4 -3 -2 X2 X1 2x1- -2x1+3x 1 2 3 4 4 3 2 1 X1 2x1+x2=2 3x1+4x2= X

1.2（b） 约束方程的系数矩阵A= 1 2 3 4 2 1 1 2 P1 P2 P3 P4 基 基解 是否可行解目标函数值X1 X2 X3 X4 P1 P2 -4 11/2 0 0 否 P1 P3 2/5 0 11/5 0 是43/5 P1 P4 -1/3 0 0 11/6 否 P2 P3 0 1/2 2 0 是 5 P2 P4 0 -1/2 0 2 否 P3 P4 0 0 1 1 是 5 最优解A=(0 1/2 2 0)T和(0 0 1 1)T 49页13题 设Xij为第i月租j个月的面积 minz=2800x11+2800x21+2800x31+2800x41+4500x12+4500x22+4500x32+6000x1 3 +6000x23+7300x14 s.t. x11+x12+x13+x14≥15 x12+x13+x14+x21+x22+x23≥10 x13+x14+x22+x23+x31+x32≥20 x14+x23+x32+x41≥12 Xij≥0 用excel求解为： ( )

用LINDO求解： LP OPTIMUM FOUND AT STEP 3 OBJECTIVE FUNCTION V ALUE

运筹学模拟卷2运筹学胡运权清华大学出版社

运筹学模拟2 3分，共5题，总计15分） 1.线性规划问题中可行域的顶点与线性规划问题的（）对应。 A 可行解 B 基本解 C 基本可行解 D 不能确定 2．在对偶理论中下列说法正确的是：（） A 原问题任一可行解的目标函数值是其对偶问题目标函数值的上界。 B 对偶问题任一可行解的目标函数值是其原问题目标函数的下界。 C 如原问题有可行解且目标函数值无界，则其对偶问题无可行解 D 若原问题有可行解而其对偶问题无可行解，则原问题目标函数值有界。 3．资源的影子价格实际上是一种机会成本。在纯市场经济条件下，当市场价格低于影子价格时，这种资源应该：（） A买进 B卖出 C不买进也不卖出 D不能确定 4．关于整数线性规划问题与它的松弛问题之间的关系说法不正确的是：（）A整数线性规划问题的可行域是它的松弛问题可行域的子集。 B若松弛问题无可行解，则整数线性规划问题也无可行解 C松弛问题的最优解是整数线性规划问题的最优解的一个下界。 D若松弛问题的最优解的各个分量都是整数，则它也是整数线性规划的最优解 5．一个人的效用曲线反映了他对风险的态度。对实际收入的增加的反应比较迟钝的是（） A 保守型 B 中间型 C 冒险型 D 无法确定 2分，共5题，总计10分） 1．如果一个线性规划问题有可行解，那么它一定有最优解。（） 2．若线性规划的原问题和对偶问题都有最优解，则它们最优解一定相等。（） y>0,说明在最优生产计划中， 3．已知在线性规划的对偶问题的最优解中，对偶变量 i 第i种资源已经完全用尽。（） 4．因为运输问题是一种特殊的线性规划模型，因而求其解也可能出现下列4种情况：有唯一最优解，有无穷最优解，无界解，无可行解。（）

清华大学出版社 Java课后答案

第1章： 参考答案： 习题集： 一、填空题 1．多态 2．java.exe 3．jdb.exe 4．标准字节码 5．java 6．独立于平台 二、选择题 1．B 2．A 3．B 4．A 5．A 6．C 7．C 8．D 9．C 第2章： 参考答案： 实验指导： 2.5.1．第一处需要的代码：yourGuess>realNumber 第二处需要的代码：yourGuess=input.nextInt(); 第三处需要的代码：yourGuess

运筹学基础及应用第四版胡运权主编课后练习答案

运筹学基础及应用 习题解答 习题一 P46 1.1 (a) 该问题有无穷多最优解，即满足2 1 0664221≤≤=+x x x 且的所有()21,x x ，此时目标函数值3=z 。 (b) 用图解法找不到满足所有约束条件的公共范围，所以该问题无可行解。 1.2 (a) 约束方程组的系数矩阵 ???? ? ??--=1000030204180036312A 4

最优解()T x 0,0,7,0,10,0=。 (b) 约束方程组的系数矩阵 ? ?? ? ??=21224321A 最优解T x ??? ??=0,511,0,5 2。 1.3 (a) (1) 图解法

最优解即为?? ?=+=+82594321 21x x x x 的解??? ??=23,1x ，最大值235=z (2)单纯形法 首先在各约束条件上添加松弛变量，将问题转化为标准形式 ???=++=+++++=8 25943 ..00510 max 421321 4321x x x x x x t s x x x x z 则43,P P 组成一个基。令021==x x 得基可行解()8,9,0,0=x ，由此列出初始单纯形表 21σσ>。5 839,58min =?? ? ??=θ

02>σ，23 28,1421min =??? ? ?=θ 0,21<σσ，表明已找到问题最优解0 , 0 , 2 3 1,4321====x x x x 。最大值 2 35*=z (b) (1) 图解法 最优解即为?? ?=+=+5 24262121x x x x 的解??? ??=23,27 x ，最大值217=z (2) 单纯形法 首先在各约束条件上添加松弛变量，将问题转化为标准形式 1234523124125 max 2000515.. 6224 5z x x x x x x x s t x x x x x x =+++++=?? ++=??++=? 21=+x x 2621+x x

清华大学出版社教学课件下载指南

教学课件下载指南 【课件下载说明】 清华大学出版社所有与教材配套的电子课件，均已上传至我社网站https://www.wendangku.net/doc/015004126.html,, 高校教师用户均可登陆该网站免费下载。 【下载操作步骤】 下面以《计算机网络安全技术》（作者：王群）一书的课件下载为例 第一步：图书搜索 在网站首页【搜索帮助】栏，输入需下载课件的教材书名、作者或ISBN号码，点击【搜索】键即可。 方法1：按书名搜索，如果不知道详细的教材书名，可以输入教材书名的关键字，如下图1 （图1：输入书名关键字--“计算机网络”进行搜索）

方法2：按作者搜索，一般输入主编或第一作者姓名，否则有可能搜索不到需要下载课件的教材页面。 方法3：按ISBN搜索，ISBN号位于图书背面的右下脚（见下图2），由13位数字组成，在输入ISBN号时，数字之间的符号“-”省略，无需输入。如 图3 （图2：图书背面的ISBN号图示） （图3：按ISBN搜索的输入示范）

第二步：打开您所搜索图书的介绍页面 在【查询结果】列表中，根据你所了解的图书信息，点击需要下载课件的教材书名，进入该图书的介绍页面。如图4 （图4：点击进入《计算机网络安全技术》（王群）一书的介绍页面） 第三步：找到课件下载的链接 进入图书的介绍页面后，找到课件下载的链接，课件下载链接一般位于网页的最下方。如图5

（图5：《计算机网络安全技术》课件下载链接图示） 第四步：课件下载 左键单击课件下载链接，在跳出的文件下载对话框中，单击【保存】即可，如下 图6

（图6：课件下载保存） 【课件密码索取】 部分教材配套课件需要密码才能使用。课件下载后对压缩包解压，按照【索取密 码说明】，填写【反馈表】（如下图7提示），发送至指定邮箱即可。 说明：如果密码索取在1周之内没有得到回复，请联系当地教学服务办事处，具体联系方式请登陆我社网站https://www.wendangku.net/doc/015004126.html,的“教师服务专区”--“全 国各地教学服务办事处”查询。

运筹学[胡运权]第五版课后答案,运筹作业

运筹学[胡运权]第五版课后 答案,运筹作业 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

47页1.1b 用图解法找不到满足所有约束条件的公共范围，所以该问题无可行解47页1.1d 无界解

1.2（b） 约束方程的系数矩阵 A= 1 2 3 4 ( ) 2 1 1 2 P1 P2 P3 P4 最优解A=(0 1/2 2 0)T和(0 0 1 1)T 49页13题 设Xij为第i月租j个月的面积 minz=2800x11+2800x21+2800x31+2800x41+4500x12+4500x22+4500x32+6000x13 +6000x23+7300x14 s.t. x11+x12+x13+x14≥15 x12+x13+x14+x21+x22+x23≥10 x13+x14+x22+x23+x31+x32≥20 x14+x23+x32+x41≥12 Xij≥0 用excel求解为：

用LINDO求解： LP OPTIMUM FOUND AT STEP 3 OBJECTIVE FUNCTION VALUE 1) 118400.0 VARIABLE VALUE REDUCED COST Z 0.000000 1.000000 X11 3.000000 0.000000

X21 0.000000 2800.000000 X31 8.000000 0.000000 X41 0.000000 1100.000000 X12 0.000000 1700.000000 X22 0.000000 1700.000000 X32 0.000000 0.000000 X13 0.000000 400.000000 X23 0.000000 1500.000000 X14 12.000000 0.000000 ROW SLACK OR SURPLUS DUAL PRICES 2) 0.000000 -2800.000000 3) 2.000000 0.000000 4) 0.000000 -2800.000000 5) 0.000000 -1700.000000 NO. ITERATIONS= 3 答若使所费租借费用最小，需第一个月租一个月租期300平方米，租四个月租期1200平方米，第三个月租一个月租期800平方米，

运筹学教程第五版课后答案

《运筹学》试题（答案） 一、单项选择题。下列每题给出的四个答案中只有一个是正确的，将表示正确答案的字母填入题后的括号中。（20分） 1．对一个极大化的线性规划问题用单纯形法求解，若对所有的检验数0 ≤j σ，但对某个 非基变量j x ，有0 =j σ，则该线性规划问题（ B ） A ．有唯一的最优解； B ．有无穷多个最优解； C ．为无界解； D ．无可行解。 2．使用人工变量法求解极大化线性规划问题时，当所有的检验数0 ≤j σ，在基变量中仍含有非零的人工变量，表明该线性规划问题（ D ） A ．有唯一的最优解； B ．有无穷多个最优解； C ．为无界解； D ．无可行解。 3．在对偶问题中，若原问题与对偶问题均具有可行解，则（ A ） A ．两者均具有最优解，且它们最优解的目标函数值相等； B ．两者均具有最优解，原问题最优解的目标函数值小于对偶问题最优解的目标函数值； C ．若原问题有无界解，则对偶问题无最优解； D ．若原问题有无穷多个最优解，则对偶问题只有唯一最优解； 4．在用对偶单纯形法解最大化线性规划问题时，每次迭代要求单纯形表中（ D ） A ．b 列元素不小于零； B ．检验数都大于零； C ．检验数都不小于零； D ．检验数都不大于零。 5．在产销平衡运输问题中，设产地为m 个，销地为n 个，那么解中非零变量的个数（ A ）。 A ．不能大于(m +n -1)；B ．不能小于(m +n -1)；C ．等于(m +n -1)；D ．不确定。 6．在运输问题中，每次迭代时，如果有某非基变量的检验数等于零，则该运输问题（ B ）。 A ．无最优解；B ．有无穷多个最优解；C ．有唯一最优解；D ．出现退化解。 7．在目标规划中，求解的基本原则是首先满足高级别的目标，但当高级别目标不能满足时（ D ）。 A ．其后的所有低级别目标一定不能被满足； B ．其后的所有低级别目标一定能被满足； C ．其后的某些低级别目标一定不能被满足； D ．其后的某些低级别目标有可能被满足。 8．若一个指派问题的系数矩阵的某行各元素都加上常数k 得到一个新的矩阵，这一新矩阵对应着一个新的指派问题，则（ A ）。 A ．新问题与原问题有相同的最优解； B ．新问题最优目标值大于原问题最优目标函数值； C ．新问题最优解等于原问题最优解加上k ； D ．新问题最优解小于原问题最优解。 9．如果要使目标规划实际实现值不超过目标值，则相应的偏离变量应满足（ B ）。 A ．0>+d ； B ．0=+d ； C ．0=-d ； D ． .0,0>>+-d d 10．动态规划问题中最优策略具有性质：（ C ） A ．每个阶段的决策都是最优的； B ．当前阶段以前的各阶段决策是最优的； C ．无论初始状态与初始决策如何，对于先前决策所形成的状态而言，其以后的所有决策应

清华大学出版社课后习题详细解析

第三部分 习题与解答 习题1 客观检测题 一、填空题 1、在杂质半导体中，多数载流子的浓度主要取决于掺入的 杂质浓度 ，而少数载流子的浓度则与 温度 有很大关系。 2、当PN 结外加正向电压时，扩散电流 大于 漂移电流，耗尽层 变窄 。当外加反向电压时，扩散电流 小于 漂移电流，耗尽层 变宽 。 3、在N 型半导体中，电子为多数载流子， 空穴 为少数载流子。 二．判断题 1、由于P 型半导体中含有大量空穴载流子，N 型半导体中含有大量电子载流子，所以P 型半导体带正电，N 型半导体带负电。（ × ） 2、在N 型半导体中，掺入高浓度三价元素杂质，可以改为P 型半导体。（ √ ） 3、扩散电流是由半导体的杂质浓度引起的，即杂质浓度大，扩散电流大；杂质浓度小，扩散电流小。（× ） 4、本征激发过程中，当激发与复合处于动态平衡时，两种作用相互抵消，激发与复合停止。（ × ） 5、PN 结在无光照无外加电压时，结电流为零。（ √ ） 6、温度升高时，PN 结的反向饱和电流将减小。（ × ） 7、PN 结加正向电压时，空间电荷区将变宽。（× ） 三．简答题 1、PN 结的伏安特性有何特点？ 答：根据统计物理理论分析，PN 结的伏安特性可用式)1e (I I T V V s D -?=表示。

式中，I D 为流过PN 结的电流；I s 为PN 结的反向饱和电流，是一个与环境温度和材料等有关的参数，单位与I 的单位一致；V 为外加电压； V T =kT/q ，为温度的电压当量（其单位与V 的单位一致），其中玻尔兹曼常数k .J /K -=?2313810，电子电量)(C 1060217731.1q 19库伦-?=，则)V (2.11594 T V T =，在常温（T=300K ）下，V T =25.875mV=26mV 。当外加正向电压，即V 为正值，且V 比V T 大几倍时，1e T V V >>，于是T V V s e I I ?=，这时正向电流将随着正向电压的增加按指数规律增大，PN 结为正向导通状 态.外加反向电压，即V 为负值，且|V|比V T 大几倍时，1e T V V <<，于是s I I -≈，这时PN 结只流过很小的反向饱和电流，且数值上基本不随外加电压而变，PN 结呈反向截止状态。PN 结的伏安特性也可用特性曲线表示，如图1.1.1所示.从式(1.1.1)伏安特性方程的分析和图1.1.1特性曲线（实线部分）可见：PN 结真有单向导电性和非线性的伏安特性。 2、什么是PN 结的反向击穿？PN 结的反向击穿有哪几种类型？各有何特点？ 答：“PN”结的反向击穿特性：当加在“PN”结上的反向偏压超过其设计的击穿电压后，PN 结发生击穿。 PN 结的击穿主要有两类，齐纳击穿和雪崩击穿。齐纳击穿主要发生在两侧杂质浓度都较高的PN 结，一般反向击穿电压小于4Eg/q （E g —PN 结量子阱禁带能量，用电子伏特衡量，图1.1.1 PN 伏安特性

清华大学出版社统计学课后答案

课后答案 第一章 一、单项选择题DCBDD BBABA 二、多项选择题ABCD、CD、AD、BCDE、ABDE 三、判断题×××√√ 五、综合题总体：商店销售的所有洗衣机总体单位:商品销售的每一台洗衣机 品质标志：洗衣机的品牌数量标志：洗衣机的产值数量指标：销售总额质量指标：平均价格 第二章 一、单项选择题CCDCC ABCCA二、多项选择题CD、ABC、ABCD、ABC、ACD、ABCD、ABCDE、BCE、ABE、CD 三、判断题×××√× 第三章 一、单项选择题CBCBB ABCDB 二、多项选择题AB、BD、ACD、AD、CD/BD、ABC、ACD、ABC、CD 三、判断题×√××× 六、计算题 9 5

组距为1000时的次数分布表 第四章 一、单项选择题CBABC BBCCD 二、多项选择题ABCD、CE、ABCD、BCE、ABCD 三、判断题×××√× 六、计算题 1、计划完成程度=实际数/计划数 110%=实际数/107% 实际数=117.7% 今年实现利润比去年增长=117.7%-100%=17.7% 2、（1）贸易差额=出口-进口 2011年的进口额=进出口总额-出口总额=21737-12178=9559 2011年的进出口贸易差额=12178-9559=2619 进出口总额的发展速度=2011年进出口总额/2010年进出口总额=21737/17607*100%=123.5%

（2）2011年进出口额比例相对数=出口/进口=12178/9559*100%=127.4% 2011年出口额结构相对数=出口/进出口总额=12178/21737*100%=56% 3、正指标：2010年每万人对应的商业网点数=商业网点数/人口数=40/120.4=0.33 2011年每万人对应的商业网点数=商业网点数/人口数=76/223.5=0.34 逆指标：2010年每个商业网点服务的人数=人口数/商业网点数=120.4/40=3.01 2011年每个商业网点服务的人数=人口数/商业网点数=223.5/76=2.94 4、 第五章 一、单项选择题ACCCA CBADD 二、多项选择题ACD、ABC、AC、BD、ABC、 三、判断题×√√×× 六、计算题 1、

运筹学课后习题答案

第一章线性规划1、 由图可得：最优解为 2、用图解法求解线性规划： Min z=2x1+x2 ? ? ? ? ? ? ? ≥ ≤ ≤ ≥ + ≤ + - 10 5 8 24 4 2 1 2 1 2 1 x x x x x x 解： 由图可得：最优解x=1.6,y=6.4

Max z=5x 1+6x 2 ? ?? ??≥≤+-≥-0 ,23222212 121x x x x x x 解： 由图可得：最优解Max z=5x 1+6x 2, Max z= +∞

Maxz = 2x 1 +x 2 ????? ? ?≥≤+≤+≤0,5242261552121211x x x x x x x 由图可得：最大值?????==+35121x x x ， 所以?????==2 3 21x x max Z = 8.

12 12 1 2 5.max23 28 416 412 0,1,2 maxZ. j Z x x x x x x x j =+ ?+≤ ? ≤ ? ? ≤ ? ?≥= ? 如图所示，在（4，2）这一点达到最大值为2 6将线性规划模型化成标准形式： Min z=x1-2x2+3x3 ? ? ? ? ? ? ? ≥ ≥ - = + + - ≥ + - ≤ + + 无约束 3 2 1 3 2 1 3 2 1 3 2 1 ,0 ,0 5 2 3 2 7 x x x x x x x x x x x x 解：令Z’=-Z,引进松弛变量x4≥0，引入剩余变量x5≥0，并令x3=x3’-x3’’,其中x3’≥0,x3’’≥0 Max z’=-x1+2x2-3x3’+3x3’’ ? ? ? ? ? ? ? ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ - = + + - = - - + - = + - + + ,0 ,0 '' ,0 ' ,0 ,0 5 2 3 2 '' ' 7 '' ' 5 4 3 3 2 1 3 2 1 5 3 3 2 1 4 3 3 2 1 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x