一. 單項選擇題，每小題2分，共80分。
1.為解決計算機與打印機之間速度不匹配的問題，通常設置一個打印數據緩沖區，主機將要輸出的數據依次寫入該緩沖區，而打印機則依次從該緩沖區中取出數據。該緩沖區的邏輯結構應該是
A.棧 B.隊列 C.樹 D.圖
2.設棧S和隊列Q的初始狀態均為空，元素abcdefg依次進入棧S。若每個元素出棧后立即進入隊列Q，且7個元素出隊的順序是bdcfeag，則棧S的容量至少是
A.1 B.2 C.3 D.4
3.給定二叉樹圖所示。設N代表二叉樹的根，L代表根結點的左子樹，R代表根結點的右子樹。若遍歷后的結點序列為3，1，7，5，6，2，4，則其遍歷方式是
A.LRN B.NRL C.RLN D.RNL
4.下列二叉排序樹中，滿足平衡二叉樹定義的是
5.已知一棵完全二叉樹的第6層(設根為第1層)有8個葉結點，則完全二叉樹的結點個數最多是
A.39 B.52 C.111 D.119
6.將森林轉換為對應的二叉樹，若在二叉樹中，結點u是結點v的父結點的父結點，則在原來的森林中，u和v可能具有的關系是
I.父子關系 II.兄弟關系 III. u的父結點與v的父結點是兄弟關系
A.只有II B.I和II C.I和III D.I、II和III
7.下列關于無向連通圖特性的敘述中，正確的是
I.所有頂點的度之和為偶數 II.邊數大于頂點個數減1
III.至少有一個頂點的度為1
A.只有I B. 只有II C.I和II D.I和III
8.下列敘述中，不符合m階B樹定義要求的是
A.根節點最多有m棵子樹 B.所有葉結點都在同一層上
C.各結點內關鍵字均升序或降序排列 D.葉結點之間通過指針鏈接
9.已知關鍵序列5，8，12，19，28，20，15，22是小根堆(最小堆)，插入關鍵字3，調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.若數據元素序列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結果，則該排序算法只能是
A.起泡排序 B.插入排序 C.選擇排序 D.二路歸并排序
11.馮·諾依曼計算機中指令和數據均以二進制形式存放在存儲器中，CPU區分它們的依據是
A.指令操作碼的譯碼結果 B.指令和數據的尋址方式
C.指令周期的不同階段 D.指令和數據所在的存儲單元
12.一個C語言程序在一臺32位機器上運行。程序中定義了三個變量xyz，其中x和z是int型，y為short型。當x=127，y=-9時，執行賦值語句z=x+y后，xyz的值分別是
A.X=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H
A.X=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H
A.X=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076H
A.X=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H
13.浮點數加減運算過程一般包括對階、尾數運算、規格化、舍入和判溢出等步驟。設浮點數的階碼和尾數均采用補碼表示，且位數分別為5位和7位(均含2位符號位)。若有兩個數X=27×29/32，Y=25×5/8，則用浮點加法計算X+Y的最終結果是
A.00111 1100010 B.00111 0100010
C.01000 0010001 D.發生溢出
14.某計算機的Cache共有16塊，采用2路組相聯映射方式(即每組2塊)。每個主存塊大小為32字節，按字節編址。主存129號單元所在主存塊應裝入到的Cache組號是
A.0 B.2 C.4 D.6
15.某計算機主存容量為64KB，其中ROM區為4KB，其余為RAM區，按字節編址。現要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片來設計該存儲器，則需要上述規格的ROM芯片數和RAM芯片數分別是
A.1、15 B.2、15 C.1、30 D.2、30
16.某機器字長16位，主存按字節編址，轉移指令采用相對尋址，由兩個字節組成，第一字節為操作碼字段，第二字節為相對位移量字段。假定取指令時，每取一個字節PC自動加1。若某轉移指令所在主存地址為2000H，相對位移量字段的內容為06H，則該轉移指令成功轉以后的目標地址是
A.2006H B.2007H C.2008H D.2009H
17.下列關于RISC的敘述中，錯誤的是
A.RISC普遍采用微程序控制器
B.RISC大多數指令在一個時鐘周期內完成
C.RISC的內部通用寄存器數量相對CISC多
D.RISC的指令數、尋址方式和指令格式種類相對CISC少
18.某計算機的指令流水線由四個功能段組成，指令流經各功能段的時間(忽略各功能段之間的緩存時間)分別是90ns、80ns、70ns和60ns，則該計算機的CPU時鐘周期至少是
A.90ns B.80ns C.70ns D.60ns
19.相對于微程序控制器，硬布線控制器的特點是
A.指令執行速度慢，指令功能的修改和擴展容易
B.指令執行速度慢，指令功能的修改和擴展難
C.指令執行速度快，指令功能的修改和擴展容易
D.指令執行速度快，指令功能的修改和擴展難
20.假設某系統總線在一個總線周期中并行傳輸4字節信息，一個總線周期占用2個時鐘周期，總線時鐘頻率為10MHz，則總線帶寬是
A.10MB/s B.20MB/S C.40MB/S D.80MB/S
21.假設某計算機的存儲系統由Cache和主存組成，某程序執行過程中訪存1000次，其中訪問Cache缺失(未命中)50次，則Cache的命中率是
A.5% B.9.5% C.50% D.95%
22.下列選項中，能引起外部中斷的事件是
A.鍵盤輸入 B.除數為0 C.浮點運算下溢 D.訪存缺頁
23.單處理機系統中，可并行的是
I 進程與進程 II 處理機與設備 III 處理機與通道 IV 設備與設備
A.I、II和III B. I、II和IV C. I、III和IV D. II、III和IV
24.下列進程調度算法中，綜合考慮進程等待時間和執行時間的是
A.時間片輪轉調度算法 B.短進程優先調度算法
C.先來先服務調度算法 D.高響應比優先調度算法
25.某計算機系統中有8臺打印機，有K個進程競爭使用，每個進程最多需要3臺打印機。該系統可能會發生死鎖的K的最小值是
A.2 B.3 C.4 D.5
26.分區分配內存管理方式的主要保護措施是
A.界地址保護 B.程序代碼保護 C.數據保護 D.棧保護
27.一個分段存儲管理系統中，地址長度為32位，其中段號占8位，則最大段長是
A.2的8次方字節 B.2的16次方字節 C.2的21次方字節 D.2的32次方字節
28.下列文件物理結構中，適合隨機訪問且易于文件擴展的是
A.連續結構 B.索引結構
C.鏈式結構且磁盤塊定長 D.鏈式結構且磁盤塊變長
29.假設磁頭當前位于第105道，正在向磁道序號增加的方向移動。現有一個磁道訪問請求序列為35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN調度(電梯調度)算法得到的磁道訪問序列是
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.文件系統中，文件訪問控制信息存儲的合理位置是
A.文件控制塊 B.文件分配表 C.用戶口令表 D.系統注冊表
31.設文件F1的當前引用計數值為1，先建立F1的符號鏈接(軟鏈接)文件F2，再建立F1的硬鏈接文件F3，然后刪除F1。此時，F2和F3的引用計數值分別是
A.0、1 B.1、1 C.1、2 D.2、1
32.程序員利用系統調用打開I/O設備時，通常使用的設備標識是
A.邏輯設備名 B.物理設備名 C.主設備號 D.從設備號
33.在OSI參考模型中，自下而上第一個提供端到端服務的層次是
A.數據鏈路層 B.傳輸層 C.會話層 D.應用層
34.在無噪聲情況下，若某通信鏈路的帶寬為3kHz，采用4個相位，每個相位具有4種振幅的QAM調制技術，則該通信鏈路的最大數據傳輸速率是
A.12kbps B.24 kbps C.48 kbps D.96 kbps
35.數據鏈路層采用了后退N幀(GBN)協議，發送方已經發送了編號為0——7的幀。當計時器超時時，若發送方只收到0、2、3號幀的確認，則發送方需要重發的幀數是
A.2 B.3 C.4 D.5
36.以太網交換機進行轉發決策時使用的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.在一個采用CSMA/CD協議的網絡中，傳輸介質是一根完整的電纜，傳輸速率為1Gbps，電纜中的信號傳播速度是200 000km/s。若最小數據幀長度減少800比特，則最遠的兩個站點之間的距離至少需要
A.增加160m B.增加80m C.減少160m D.減少80m
38.主機甲和主機乙間已建立一個TCP連接，主機甲向主機乙發送了兩個連續的TCP段，分別包含300字節和500字節的有效載荷，第一個段的序列號為200，主機乙正確接收到兩個段后，發送給主機甲的確認序列號是
A.500 B.700 C.800 D.1000
39.一個TCP連接總是以1KB的最大段發送TCP段，發送方有足夠多的數據要發送。當擁塞窗口為16KB時發生了超時，如果接下來的4個RTT(往返時間)時間內的TCP段的傳輸都是成功的，那么當第4個RTT時間內發送的所有TCP段都得到肯定應答時，擁塞窗口大小是
A.7KB B. 8KB C. 9KB D. 16KB
40.FTP客戶和服務器間傳遞FTP命令時，使用的連接是
A.建立在TCP之上的控制連接 B. 建立在TCP之上的數據連接
C. 建立在UDP之上的控制連接 D. 建立在UDP之上的數據連接
二. 綜合應用題。共70分。
41.(10分)帶權圖(權值非負，表示邊連接的兩頂點間的距離)的最短路徑問題是找出從初始頂點到目標頂點之間的一條最短路徑。假定從初始頂點到目標頂點之間存在路徑，現有一種解決該問題的方法：
①設最短路徑初始時僅包含初始頂點，令當前頂點u為初始頂點;
②選擇離u最近且尚未在最短路徑中的一個頂點v，加入到最短路徑中，修改當前頂點u=v;
③重復步驟②，直到u是目標頂點時為止。
請問上述方法能否求得最短路徑?若該方法可行，請證明之;否則，請舉例說明。
42.(15分)已知一個帶有表頭結點的單鏈表，結點結構為
data link
假設該鏈表只給出了頭指針list。在不改變鏈表的前提下，請設計一個盡可能高效的算法，查找鏈表中倒數第k個位置上的結點(k為正整數)。若查找成功，算法輸出該結點的data值，并返回1;否則，只返回0。要求：
(1) 描述算法的基本設計思想
(2) 描述算法的詳細實現步驟
(3) 根據設計思想和實現步驟，采用程序設計語言描述算法(使用C或C++或JAVA語言實現)，關鍵之處請給出簡要注釋。
43.(8分)某計算機的CPU主頻為500MHz，CPI為5(即執行每條指令平均需5個時鐘周期)。假定某外設的數據傳輸率為0.5MB/s，采用中斷方式與主機進行數據傳送，以32位為傳輸單位，對應的中斷服務程序包含18條指令，中斷服務的其他開銷相當于2條指令的執行時間。請回答下列問題，要求給出計算過程。
(1)在中斷方式下，CPU用于該外設I/O的時間占整個CPU時間的百分比是多少?
(2)當該外設的數據傳輸率達到5MB/s時，改用DMA方式傳送數據。假設每次DMA傳送大小為5000B，且DMA預處理和后處理的總開銷為500個時鐘周期，則CPU用于該外設I/O的時間占整個CPU時間的百分比是多少?(假設DMA與CPU之間沒有訪存沖突)
44.(13分)某計算機字長16位，采用16位定長指令字結構，部分數據通路結構如圖所示。圖中所有控制信號為1時表示有效、為0時表示無效。例如控制信號MDRinE為1表示允許數據從DB打入MDR，MDRin為1表示允許數據從內總線打入MDR。假設MAR的輸出一直處于使能狀態。加法指令“ADD(R1)，R0”的功能為(R0)+((R1))→(R1)，即將R0中的數據與R1的內容所指主存單元的數據相加，并將結果送入R1的內容所指主存單元中保存。
數據通路結構
下表給出了上述指令取值和譯碼階段每個節拍(時鐘周期)的功能和有效控制信號，請按表中描述方式用表格列出
指令執行階段每個節拍的功能和有效控制信號
45.(7分)三個進程P1、P2、P3互斥使用一個包含N(N>0)個單元的緩沖區。P1每次用produce()生成一個正整數并用put()送入緩沖區某一空單元中;P2每次用getodd()從該緩沖區中取出一個奇數并用countodd()統計奇數個數;P3每次用geteven()從該緩沖區中取出一個偶數并用counteven()統計偶數個數。請用信號量機制實現這三個進程的同步與互斥活動，并說明所定義的信號量的含義。要求用偽代碼描述。
46.(8分)請求分頁管理系統中，假設某進程的頁表內容如下表所示。
頁面大小為4KB，一次內存的訪問時間是100ns，一次快表(TLB)的訪問時間是10ns，處理一次缺頁的平均時間為108ns(已含更新TLB和頁表的時間)，進程的駐留集大小固定為2，采用最近最少使用置換算法(LRU)和局部淘汰策略。假設①TLB初始為空;②地址轉換時先訪問TLB，若TLB未命中，再訪問頁表(忽略訪問頁表之后的TLB更新時間);③有效位為0表示頁面不在內存，產生缺頁中斷，缺頁中斷處理后，返回到產生缺頁中斷的指令處重新執行。設有虛地址訪問序列2362H、1565H、25A5H，請問：
(1) 依次訪問上述三個虛地址，各需多少時間?給出計算過程。
(2) 基于上述訪問序列，虛地址1565H的
物理地址是多少?請說明理由。
47.(9分)某公司網絡拓撲圖如下圖所示，路由器R1通過接口E1、E2分別連接局域網1、局域網2，通過接口L0連接路由器R2，并通過路由器R2連接域名服務器與互聯網。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;域名服務器的IP地址是202.118.3.2。
R1和R2的路由表結構為：
(1) 將IP地址空間202.118.1.0/24劃分為兩個子網，分配給局域網1、局域網2，每個局域網分配的地址數不少于120個，請給出子網劃分結果。說明理由或給出必要的計算過程。
(2) 請給出R1的路由表，使其明確包括到局域網1的路由、局域網2的路由、域名服務器的主機路由和互聯網的路由。
(3) 請采用路由聚合技術，給出R2到局域網1和局域網2的路由。
