硕士生研究生入学考试 计算机基础综合真题及答案 word版.docx
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硕士生研究生入学考试计算机基础综合真题及答案word版
2009年全国硕士研究生入学考试
计算机基础综合
一．单项选择题，每小题2分，共80分。
1.为解决计算机与打印机之间速度不匹配的问题，通常设置一个打印数据缓冲区，主机将要输出的数据依次写入该缓冲区，而打印机则依次从该缓冲区中取出数据。
该缓冲区的逻辑结构应该是
A.栈B.队列C.树D.图
2.设栈S和队列Q的初始状态均为空，元素abcdefg依次进入栈S。
若每个元素出栈后立即进入队列Q，且7个元素出队的顺序是bdcfeag，则栈S的容量至少是
A．1B.2C.3D.4
3.给定二叉树图所示。
设N代表二叉树的根，L代表根结点的左子树，R代表根结点的右子树。
若遍历后的结点序列为3，1，7，5，6，2，4，则其遍历方式是
A．LRNB.NRLC.RLND.RNL
4.下列二叉排序树中，满足平衡二叉树定义的是
5.已知一棵完全二叉树的第6层（设根为第1层）有8个叶结点，则完全二叉树的结点个数最多是
A．39B.52C.111D.119
6.将森林转换为对应的二叉树，若在二叉树中，结点u是结点v的父结点的父结点，则在原来的森林中，u和v可能具有的关系是：
I．父子关系II.兄弟关系III.u的父结点与v的父结点是兄弟关系
A.只有IIB.I和IIC.I和IIID.I、II和III
7.下列关于无向连通图特性的叙述中，正确的是
I．所有顶点的度之和为偶数II.边数大于顶点个数减1III.至少有一个顶点的度为1
A.只有IB.只有IIC.I和IID.I和III
8.下列叙述中，不符合m阶B树定义要求的是
A．根节点最多有m棵子树B.所有叶结点都在同一层上
C．各结点内关键字均升序或降序排列D.叶结点之间通过指针链接
9.已知关键序列5，8，12，19，28，20，15，22是小根堆（最小堆），插入关键字3，调整后得到的小根堆是
A.3，5，12，8，28，20，15，22，19
B.3，5，12，19，20，15，22，8，28
C.3，8，12，5，20，15，22，28，19
D.3，12，5，8，28，20，15，22，19
10.若数据元素序列11，12，13，7，8，9，23，4，5是采用下列排序方法之一得到的第二趟排序后的结果，则该排序算法只能是
A．起泡排序B.插入排序C.选择排序D.二路归并排序
11.冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是
A．指令操作码的译码结果B.指令和数据的寻址方式
C.指令周期的不同阶段D.指令和数据所在的存储单元
12.一个C语言程序在一台32位机器上运行。
程序中定义了三个变量xyz，其中x和z是int型，y为short型。
当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，xyz的值分别是
A．X=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H
B．X=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H
C．X=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076H
D．X=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H
13.浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。
设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5位和7位（均含2位符号位）。
若有两个数X=27×29/32，Y=25×5/8，则用浮点加法计算X+Y的最终结果是
A．001111100010B.001110100010
C．010000010001D.发生溢出
14.某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。
每个主存块大小为32字节，按字节编址。
主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是
A．0B.2C.4D.6
15.某计算机主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。
现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是
A．1、15B．2、15C．1、30D．2、30
16.某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成，第一字节为操作码字段，第二字节为相对位移量字段。
假定取指令时，每取一个字节PC自动加1。
若某转移指令所在主存地址为2000H，相对位移量字段的内容为06H，则该转移指令成功转以后的目标地址是
A.2006HB.2007HC.2008HD.2009H
17.下列关于RISC的叙述中，错误的是
A．RISC普遍采用微程序控制器
B．RISC大多数指令在一个时钟周期内完成
C．RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多
D．RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少
18.某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时间（忽略各功能段之间的
缓存时间）分别是90ns、80ns、70ns和60ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是
A．90nsB.80nsC.70nsD.60ns
19.相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是
A．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易
B．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难
C．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易
D．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难
20.假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息，一个总线周期占用2个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是
A．10MB/sB.20MB/SC.40MB/SD.80MB/S
21.假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成，某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是
A．5%B.9.5%C.50%D.95%
22.下列选项中，能引起外部中断的事件是
A．键盘输入B.除数为0C.浮点运算下溢D.访存缺页
23.单处理机系统中，可并行的是
I进程与进程II处理机与设备III处理机与通道IV设备与设备
A．I、II和IIIB.I、II和IVC.I、III和IVD.II、III和IV
24.下列进程调度算法中，综合考虑进程等待时间和执行时间的是
A．时间片轮转调度算法B.短进程优先调度算法
C.先来先服务调度算法D.高响应比优先调度算法
25.某计算机系统中有8台打印机，有K个进程竞争使用，每个进程最多需要3台打印机。
该系统可能会发生死锁的K的最小值是
A.2B.3C.4D.5
26．分区分配内存管理方式的主要保护措施是
A．界地址保护B.程序代码保护C.数据保护D.栈保护
27.一个分段存储管理系统中，地址长度为32位，其中段号占8位，则最大段长是
A．2的8次方字节B.2的16次方字节C.2的21次方字节D.2的32次方字节
28.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是
A．连续结构B.索引结构
C.链式结构且磁盘块定长D.链式结构且磁盘块变长
29.假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。
现有一个磁道访问请求序列为35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN调度（电梯调度）算法得到的磁道访问序列是
A．110，170，180，195，68，45，35，12
B.110，68，45，35，12，170，180，195
C.110，170，180，195，12，35，45，68
D.12，35，45，68，110，170，180，195
30.文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是
A．文件控制块B.文件分配表C.用户口令表D.系统注册表
31．设文件F1的当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接（软链接）文件F2，再建立F1的硬链接文件F3，然后删除F1。
此时，F2和F3的引用计数值分别是
A．0、1B.1、1C.1、2D.2、1
32．程序员利用系统调用打开I/O设备时，通常使用的设备标识是
A．逻辑设备名B.物理设备名C.主设备号D.从设备号
33.在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是
A．数据链路层B.传输层C.会话层D.应用层
34．在无噪声情况下，若某通信链路的带宽为3kHz，采用4个相位，每个相位具有4种振幅的QAM调制技术，则该通信链路的最大数据传输速率是
A．12kbpsB.24kbpsC.48kbpsD.96kbps
35.数据链路层采用了后退N帧（GBN）协议，发送方已经发送了编号为0~7的帧。
当计时器超时时，若发送方只收到0、2、3号帧的确认，则发送方需要重发的帧数是
A．2B.3C.4D.5
36.以太网交换机进行转发决策时使用的PDU地址是
A．目的物理地址B.目的IP地址C.源物理地址D.源IP地址
37.在一个采用CSMA/CD协议的网络中，传输介质是一根完整的电缆，传输速率为1Gbps，电缆中的信号传播速度是200000km/s。
若最小数据帧长度减少800比特，则最远的两个站点之间的距离至少需要
A．增加160mB.增加80mC.减少160mD.减少80m
38.主机甲和主机乙间已建立一个TCP连接，主机甲向主机乙发送了两个连续的TCP段，分别包含300字节和500字节的有效载荷，第一个段的序列号为200，主机乙正确接收到两个段后，发送给主机甲的确认序列号是
A．500B.700C.800D.1000
39．一个TCP连接总是以1KB的最大段发送TCP段，发送方有足够多的数据要发送。
当拥塞窗口为16KB时发生了超时，如果接下来的4个RTT（往返时间）时间内的TCP段的传输都是成功的，那么当第4个RTT时间内发送的所有TCP段都得到肯定应答时，拥塞窗口大小是
A．7KBB.8KBC.9KBD.16KB
40.FTP客户和服务器间传递FTP命令时，使用的连接是
A．建立在TCP之上的控制连接B.建立在TCP之上的数据连接
C.建立在UDP之上的控制连接D.建立在UDP之上的数据连接
二．综合应用题,共70分。
41.（10分）带权图（权值非负，表示边连接的两顶点间的距离）的最短路径问题是找出从初始顶点到目标顶点之间的一条最短路径。
假定从初始顶点到目标顶点之间存在路径，现有一种解决该问题的方法：
①设最短路径初始时仅包含初始顶点，令当前顶点u为初始顶点；
②选择离u最近且尚未在最短路径中的一个顶点v，加入到最短路径中，修改当前顶点u=v；
③重复步骤②，直到u是目标顶点时为止。
请问上述方法能否求得最短路径？
若该方法可行，请证明之；否则，请举例说明。
42.（15分）已知一个带有表头结点的单链表，结点结构为
data
link
假设该链表只给出了头指针list。
在不改变链表的前提下，请设计一个尽可能高效的算法，查找链表中倒数第k个位置上的结点（k为正整数）。
若查找成功，算法输出该结点的data值，并返回1；否则，只返回0。
要求：
（1）描述算法的基本设计思想
（2）描述算法的详细实现步骤
（3）根据设计思想和实现步骤，采用程序设计语言描述算法（使用C或C++或JAVA语言实现），关键之处请给出简要注释。
43.（8分）某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需5个时钟周期）。
假定某外设的数据传输率为0.5MB/s，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传输单位，对应的中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。
请回答下列问题，要求给出计算过程。
（1）在中断方式下，CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少？
（2）当该外设的数据传输率达到5MB/s时，改用DMA方式传送数据。
假设每次DMA传送大小为5000B，且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，则CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少？
（假设DMA与CPU之间没有访存冲突）
44.（13分）某计算机字长16位，采用16位定长指令字结构，部分数据通路结构如图所示。
图中所有控制信号为1时表示有效、为0时表示无效。
例如控制信号MDRinE为1表示允许数据从DB打入MDR，MDRin为1表示允许数据从内总线打入MDR。
假设MAR的输出一直处于使能状态。
加法指令“ADD（R1），R0”的功能为（R0）+（（R1））→（R1），即将R0中的数据与R1的内容所指主存单元的数据相加，并将结果送入R1的内容所指主存单元中保存。
数据通路结构
下表给出了上述指令取值和译码阶段每个节拍（时钟周期）的功能和有效控制信号，请按表中描述方式用表格列出指令执行阶段每个节拍的功能和有效控制信号。
功能和控制信号
时钟
功能
有效控制信号
C1
MAR←（PC）
PCout,MARin
C2
MDR←M（MAR）
PC←（PC）+1
MemR,MDRinE
PC+1
C3
IR←（MDR）
MDRout,IRin
C4
指令译码
无
45.（7分）三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。
P1每次用produce（）生成一个正整数并用put（）送入缓冲区某一空单元中；P2每次用getodd（）从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd（）统计奇数个数；P3每次用geteven（）从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven（）统计偶数个数。
请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的信号量的含义。
要求用伪代码描述。
46.（8分）请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。
页表内容
页号
页框（PageFrame）号
有效位（存在位）
0
101H
1
1
—
0
2
254H
1
页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。
假设①TLB初始为空；②地址转换时先访问TLB，若TLB未命中，再访问页表（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；③有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。
设有虚地址访问序列2362H、1565H、25A5H，请问：
（1）依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？
给出计算过程。
（2）基于上述访问序列，虚地址1565H的物理地址是多少？
请说明理由。
47．（9分）某公司网络拓扑图如下图所示，路由器R1通过接口E1、E2分别连接局域网1、局域网2，通过接口L0连接路由器R2，并通过路由器R2连接域名服务器与互联网。
R1的L0接口的IP地址是202.118.2.1；R2的L0接口的IP地址是202.118.2.2，L1接口的IP地址是130.11.120.1，E0接口的IP地址是202.118.3.1；域名服务器的IP地址是202.118.3.2。
R1和R2的路由表结构为：
目的网络IP地址
子网掩码
下一跳IP地址
接口
将IP地址空间202.118.1.0/24划分为两个子网，分配给局域网1、局域网2，每个局域网分配的地址数不少于120个，请给出子网划分结果。
说明理由或给出必要的计算过程。
请给出R1的路由表，使其明确包括到局域网1的路由、局域网2的路由、域名服务器的主机路由和互联网的路由。
请采用路由聚合技术，给出R2到局域网1和局域网2的路由。
2009年全国硕士研究生入学考试
计算机基础综合参考答案
一．选择题
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
D
B
C
B
A
D
A
B
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
C
D
D
C
D
C
A
A
D
B
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
D
A
D
D
C
A
C
B
A
A
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
B
A
B
B
C
A
D
D
C
A
二．综合应用题
41.该方法求得的路径不一定是最短路径。
例如，对于下图所示的带权图，如果按照题中的原则，从A到C的最短路径为A→B→C，事实上其最短路径为
A→D→C。
42.
（1）算法基本思想如下：
从头至尾遍历单链表，并用指针P指向当前节点的前K个节点。
当遍历到链表的最后一个节点时，指针P所指向的节点即为所查找的节点。
（2）详细实现步骤：
增加两个指针变量和一个整型变量，从链表头向后遍历，其中指针P1指向当前遍历的节点，指针P指向P1所指向节点的前K个节点，如果P1之前没有K个节点，那么P指向表头节点。
用整型变量i表示当前遍历了多少节点，当i>k时，指针p随着每次遍历，也向前移动一个节点。
当遍历完成时，p或者指向表头就节点，或者指向链表中倒数第K个位置上的节点。
（3）算法描述：
IntLocateElement（linklistlist,intk
{
P1=list->link;P=list;
i=1;
while（P1）
{
P1=P1->link;i++;
if（i>k）p=p->next;//如果i>k,则p也往后移
}
if（p==list）return0;//说明链表没有k个结点
else
{
printf（“%d\n“,p->data）;return1;
}
}
43.
（1）在中断方式下，每32位（4B）被中断一次，故每秒中断0.5MB/4B=0.5×106/4=12.5×104次
要注意的是，这里是数据传输率，所以1MB=106B。
因为中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间，且执行每条指令平均需5个时钟周期，所以，1秒内用于中断的时钟周期数为
（18+2）×5×12.5×104=12.5×106
（2）在DMA方式下，每秒进行DMA操作
5MB/5000B=5×106/5000=1×103次因为DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，所以1秒钟之内用于DMA操作的时钟周期数为
500×1×103=5×105
故在DMA方式下，占整个CPU时间的百分比是
（（5×105）/（500×106））×100%=0.1%
44.指令执行阶段每个节拍的功能和有效控制信号如下所示
时钟
功能
有效控制信号
C5
MAR←（R1）
PCout,MARin
C6
MDR←M（MAR）
MemR,MDRinE
C7
A←（R0）
R0out,Ain
C8
AC←（MDR）+（A）
MDRout,Addr,ACin
C9
MDR←（AC）
ACout,MDRin
C10
M（MAR）←MDR
MDRoutE,MemW
45.定义信号量S1控制P1与P2之间的同步；S2控制P1与P3之间的同步；empty控制生产者与消费者之间的同步；mutex控制进程间互斥使用缓冲区。
程序如下：
Vars1=0,s2=0,empty=N,mutex=1;
Parbegin
P1:
begin
X=produce（）;
/*生成一个数*/
P（empty）;
/*判断缓冲区是否有空单元*/
P（mutex）;
/*缓冲区是否被占用*/
Put（）;
Ifx%2==0
V（s2）;
/*如果是偶数，向P3发出信号*/
else
V（s1）;
/*如果是奇数，向P2发出信号*/
V（mutex）;
/*使用完缓冲区，释放*/
end.
P2:
begin
P（s1）;
/*收到P1发来的信号，已产生一个奇数*/
P（mutex）;
/*缓冲区是否被占用*/
Getodd（）;
Countodd（）:
=countodd（）+1;
V（mutex）;
/*释放缓冲区*/
V（empty）;
/*向P1发信号，多出一个空单元*/
end.
P3:
begin
P（s2）
/*收到P1发来的信号，已产生一个偶数*/
P（mutex）;
/*缓冲区是否被占用*/
Geteven（）;
Counteven（）:
=counteven（）+1;
V（mutex）;
/*释放缓冲区*/
V（empty）;
/*向P1发信号，多出一个空单元*/
end.
Parend.
46.
（1）根据页式管理的工作原理，应先考虑页面大小，以便将页号和页内位移分解出来。
页面大小为4KB，即212，则得到页内位移占虚地址的低12位，页号占剩余高位。
可得三个虚地址的页号P如下（十六进制的一位数字转换成4位二进制，因此，十六进制的低三位正好为页内位移，最高位为页号）：
2362H：
P=2，访问快表10ns，因初始为空，访问页表100ns得到页框号，合成物理地址后访问主存100ns，共计10ns+100ns+100ns=210ns。
1565H：
P=1，访问快表10ns，落空，访问页表100ns落空，进行缺页中断处理108ns，合成物理地址后访问主存100ns，共计10ns+100ns+108ns+100ns≈108ns。
25A5H：
P=2，访问快表，因第一次访问已将该页号放入快表，因此花费10ns便可合成物理地址，访问主存100ns，共计10ns+100ns=110ns。
（2）当访问虚地址1565H时，产生缺页中断，合法驻留集为2，必须从页表中淘汰一个页面，根据题目的置换算法，应淘汰0号页面，因此1565H的对应页框号为101H。
由此可得1565H的物理地址为101565H。
47.
（1）无类IP地址的核心是采用不定长的网络号和主机号，并通过相应的子网掩码来表示（即网络号部分为1，主机号部分为0）。
本题中网络地址位数是24，由于IP地址是32位，因此其主机号部分就是8位。
因此，子网掩码就是11111111111111111111111100000000，即255.255.255.0。
根据无类IP地址的规则，每个网段中有两个地址是不分配的：
主机号全
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