计算机系统基础试卷（答案，仅供参考）1

本文主要讨论的是计算机系统基础的相关知识，特别是针对IA-32/Linux平台上的程序执行和内存管理。试卷中的内容涉及到汇编语言、程序编译、以及Cache访问和寻址方式。 我们来看第7~13行的指令序列。这是C语言程序`sort.c`中`sort()`函数的汇编代码，主要用于实现冒泡排序算法。这段代码的目的是比较和交换数组中的元素，以根据关键字进行排序。具体步骤如下： 1. 初始化局部变量`swapped`为0，表示是否进行了交换。 2. 使用一个`for`循环遍历数组，`i`从0到`rec_num-2`。 3. 在循环内部，使用`if`语句检查当前元素`rec_idx[i]`的关键字是否大于下一个元素`rec_idx[i+1]`的关键字。 4. 如果是，则交换两个元素的关键字和相关数据，更新`swapped`为1，表示发生了交换。 5. 循环结束后，如果`swapped`仍为0，表示数组已经排序完成，否则继续下一轮循环。 接下来，我们关注访问Cache时主存地址的划分问题。在计算机系统中，Cache通常使用多级分块的方式存储数据，以提高访问速度。主存地址分为三部分：Cache标记(tag)、块偏移量(block offset)和行索引(index)。当CPU访问主存时，会将地址拆分成这三部分，然后使用标记来确定Cache中的特定块是否包含所需的数据，块偏移量指示在找到的块内数据的确切位置，而行索引用于确定Cache的哪一行。 第18行指令（`movzbl 0x804a060(,%eax,8),%edx`）的源操作数采用了基于寄存器和立即数的变址寻址方式。这里的`movzbl`是一个8位无符号整数到32位扩展的移动指令，`0x804a060`是一个立即数，`%eax`是通用寄存器，`8`是偏移量。这行指令的含义是从内存地址`0x804a060 + %eax * 8`处读取一个字节，并将其转换为32位无符号整数，然后存储到`%edx`寄存器中。 总结来说，这篇试卷涵盖了计算机系统基础的多个关键知识点，包括汇编语言编程、程序编译过程、内存管理和Cache访问机制，以及寻址方式的理解。这些内容对于理解计算机系统的工作原理至关重要，特别是在AI和Linux这样的技术领域，深入掌握这些基础知识能够更好地进行系统级编程和优化。