(11分)某计算机字长为16q位，主存地址空间大小为128KB，按字编址，采用字长指令格式，指令名字段定义如下：

转移指令采用相对寻址方式，相对偏移是用补码表示，寻址方式定义如下：

Ms/Md	寻址方式	助记符	含义
000B	寄存器直接	Rn	操作数=（Rn）
001B	寄存器间接	（Rn）	操作数=（(Rn)）
010B	寄存器间接、自增	（Rn）+	操作数=（(Rn)），（Rn）+1→Rn
011B	相对	D（Rn）	转移目标地址=（PC）+（Rn）

注：
（X）表示有储蓄地址X或寄存器X的内容，请回答下列问题：
（1）该指令系统最多可有多少条指令？该计算机最多有多少个通用寄存器？存储器地址寄存器（MDR）至少各需多少位？
（2）转移指令的目标地址范围是多少？
（3）若操作码0010B表示加法操作（助记符为a d d），寄存器R4和R5的编号分别为100B和101B，R4的内容为1 2 3 4 H，R5的内容为5 6 7 8 H，地址1 2 3 4 H中的内容为5 6 7 8 H中的内容为1 2 3 4 H，则汇编语言为a d d（R4）.（R5）+（逗号前原操作数，都号后为目的操作数）对应的机器码是什么（用十六进制表示）？该指令执行后，哪些寄存器和存储单元的内容会改变？改变后的内容是什么？

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1 （12分）某计算机的主存地址空间为256MB，按字节编址，指令Cache分离‘均有8个Cache行，每个Cache行的大小为64MB，数据Cache采用直接映射方式，现有两个功能相同的程序A和B,其伪代码如下所示： 

假定int 类型数据用32位补码表示，程序编译时i,j, sum 均分配在寄存器中，数据a按行优先方式存放，其地址为320（十进制数），请回答下列问题，要求说明理由或给出计算过程。
（1）、若不考虑用于cache一致性维护和替换算法的控制位，则数据Cache的总容量是多少？
（2）、要组元素a[0][31]和a[1][1]各自所在的主存块对应的Cache行号分别是多少（Cache行号从0开始）？
（3）、程序A和B的数据访问命令中各是多少？那个程序的执行时间更短？

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2 （7分）假设计算机系统采用CSCAN（循环扫描）磁盘调度策略，使用2KB的内存空间记录16384个磁盘块的空间状态 
（1）、请说明在上述条件下如何进行磁盘块空闲状态管理。
（2）、设某单面磁盘旋转速度为每分钟6000转。每个磁道有100个扇区，相临磁道间的平均移动时间为1ms.
若在某时刻，磁头位于100号磁道处，并沿着磁道号大的方向移动（如下图所示），磁道号请求队列为50.90.30.120.对请求队列中的每个磁道需读取1个随机分布的扇区，则读完这个扇区点共需要多少时间？要求给出计算过程。

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3 （8分）设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB.按字节编址。若某进程最多需要6页（Page）数据存储空间，页的大小为1KB.操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框（Page Fame）.

页号	页根号	装入时刻	访问位
0	7	130	1
1	4	230	1
2	2	200	1
3	9	160	1

当该进程执行到时刻260时，要访问逻辑地址为17CAH的数据，请问答下列问题：
（1）、该逻辑地址对应的页号是多少？
（2）、若采用先进先出（FIFO）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。
（3）、若采用时钟（CLOCK）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少？要求给出计算过程。（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，示意图如下。）

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