2010 年 408 真题

选择题

数据结构

1

若元素 a, b, c, d, e, f 依次进栈，允许进栈、退栈操作交替进行，但不允许连续三次进行退栈操作，则不可能得到的出栈序列是（ ）。

2

某队列允许在其两端进行入队操作，但仅允许在一端进行出队操作，若元素 a, b, c, d, e 依次入此队列后再进行出队操作，则不可能得到的出队序列是（ ）。

3

下列线索二叉树中（用虚线表示线索），符合后序线索树定义的是（ ）。

4

在下图所示的平衡二叉树中，插入关键字 48 后得到一棵新平衡二叉树。在新平衡二叉树中，关键字 37 所在结点的左、右子结点中保存的关键字分别是（ ）。

5

在一棵度数为 4 的树 T 中，若有 20 个度为 4 的结点，10 个度为 3 的结点，1 个度为 2 的结点，10 个度为 1 的结点，则树 T 的叶结点个数是（ ）。

6

对 n (n≥2) 个权值均不相同的字符构成哈夫曼树。下列关于该哈夫曼树的叙述中，错误的是（ ）。

7

若无向图 G=(V,E) 中含有 7 个顶点，要保证图 G 在任何情况下都是连通的，则需要的边数最少是（）。

8

对下图进行拓扑排序，可以得到不同拓扑序列的个数是（）。

9

已知一个长度为 16 的顺序表 L，其元素按关键字有序排列。若采用折半查找法查找一个 L 中不存在的元素，则关键字的比较次数最多是（ ）。

10

采用递归方式对顺序表进行快速排序。下列关于递归次数的叙述中，正确的是（）。

11

对一组数据 (2，12，16，88，5，10) 进行排序，若前三趟排序结果如下：

第一趟排序结果：2，12，16，5，10，88

第二趟排序结果：2，12，5，10，16，88

第三趟排序结果：2，5，10，12，16，88

则采用的排序方法可能是（）。

组成原理

12

下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（）。

I. 提高 CPU 时钟频率

II.优化数据通路结构

III. 对程序进行编译优化

13

假定有 4 个整数用 8 位补码分别表示 r1=FEH，r2=F2H，r3=90H，r4=F8H，若将运算结果存放在一个 8 位寄存器中，则下列运算中会发生溢出的是（）。

14

假定变量 i、f 和 d 的数据类型分别为 int，float 和 double（int 用补码表示，float 和 double 分别用 IEEE754 单精度和双精度浮点数格式表示），已 i=785，f=1.5678e3，d=1.5e100。若在 32 位机器中执行下列关系表达式，则结果为 “真” 的是（）。

I. i == (int)(float)i     II. f == (float)(int)f

III. f == (float)(double)f    IV. (d+f)-d == f

15

假定用若干个 2kx4 位的芯片组成一个 8kx8 位的存储器，则地址 0B1FH 所在芯片的最小地址是（ ）。

16

下列有关 RAM 和 ROM 的叙述中，正确的是（ ）。

I. RAM 是易失性存储器，ROM 是非易失性存储器

II. RAM 和 ROM 都采用随机存取方式进行信息访问

III. RAM 和 ROM 都可用作 Cache

IV. RAM 和 ROM 都需要进行刷新

17

下列命中组合情况中，一次访存过程中不可能发生的是（ ）。

18

下列寄存器中，汇编语言程序员可见的是（ ）。

19

下列选项中，不会引起指令流水线阻塞的是（ ）。

20

下列选项中的英文缩写均为总线标准的是（ ）。

21

单级中断系统中，中断服务程序内的执行顺序是（ ）。

I 保护现场    II 开中断

III 关中断    IV 保存断点

V 中断事件处理    VI 恢复现场    VII 中断返回

22

假定一台计算机的显示存储器用 DRAM 芯片实现，若要求显示分辨率为 1600*1200，颜色深度为 24 位，帧频为 85HZ，显存总带宽的 50% 用来刷新屏幕，则需要的显存总带宽至少约为（ ）。

操作系统

23

下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是（  ）。

24

下列选项中，导致创建新进程的操作是（ ）。

I.用户登录成功    II.设备分配    III.启动程序执行

25

设与某资源关联的信号量初值为 3，当前值为 1。若 M 表示该资源的可用个数，N 表示等待该资源的进程数，则 M、N 分别是（ ）。

26

下列选项中，降低进程优先级的合理时机是（  ）。

27

进程 $P_0$ 和 $P_1$ 的共享变量定义及其初值为

boolean flag[2];
int turn = 0;
flag[0] = FALSE;
flag[1] = FALSE;

若进程 $P_0$ 和 $P_1$ 访问临界资源的类 C 伪代码实现如下：

void P0() {
    while (TRUE) {
        flag[0] = TRUE;
        turn = 1;
        while (flag[1] && (turn == 1));
        临界区；
        flag[0] = FALSE;
    }
}

void P1() {
    while (TRUE) {
        flag[1] = TRUE;
        turn = 0;
        while (flag[0] && (turn == 0));
        临界区；
        flag[1] = FALSE;
    }
}

则并发执行进程 $P_0$ 和 $P_1$ 时产生的情形是（ ）。

28

某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为 55MB（初始为空闲），采用最佳适配 (Best Fit) 算法，分配和释放的顺序为：分配 15MB、分配 30MB、释放 15MB、分配 8MB、分配 6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是（ ）。

29

某计算机采用二级页表的分页存储管理方式，按字节编址，页大小为 $2^{10}$ B，页表项大小为 2B，逻辑地址结构为 | 页目录号 | 页号 |页内偏移量 |。逻辑地址空间大小为 $2^{16}$ 页，则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是（）。

30

设文件索引结点中有 7 个地址项，其中 4 个地址项是直接地址索引，2 个地址项是一级间接地址索引，1 个地址项是二级间接地址索引，每个地址项大小为 4B，若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为 256B，则可表示的单个文件最大长度是（）。

31

设置当前工作目录的的主要目的是（ ）。

32

本地用户通过键盘登录系统时，首先获得键盘输入信息的程序是（ ）。

计算机网络

33

下列选项中，不属于网络体系结构所描述的内容是（ ）。

34

在下图所示的采用“存储 - 转发”方式的分组交换网络中，所有链路的数据传输速率为 100 Mbps，分组大小为 1000 B，其中分组头大小为 20 B。若主机 H1 向主机 H2 发送一个大小为 980 000 B 的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从 H1 发送开始到 H2 接收完为止，需要的时间至少是（ ）。

35

某自治系统采用 RIP 协议，若该自治系统内的路由器 R1 收到其邻居路由器 R2 的距离矢量中包含信息<net1,16>，则可能得出的结论是 ( )。

36

若路由器 R 因为拥塞丢弃 IP 分组，则此时 R 可向发出该 IP 分组的源主机发送的 ICMP 报文类型是（ ）。

37

某网络的 IP 地址空间为 192.168.5.0/24，采用定长子网划分，子网掩码为 255.255.255.248，则该网络中的最大子网个数、每个子网内的最大可分配地址个数分别是（ ）。

38

下列网络设备中，能够抑制广播风暴的是（ ）。

I. 中继器 II. 集线器 III. 网桥 IV. 路由器

39

主机甲和主机乙之间已建立了一个 TCP 连接，TCP 最大段长度为 1000 字节。若主机甲的当前拥塞窗口为 4000 字节，在主机甲向主机乙连续发送两个最大段后，成功收到主机乙发送的第一个段的确认段，确认段中通告的接收窗口大小为 2000 字节，则此时主机甲还可以向主机乙发送的最大字节数是（ ）。

40

如果本地域名服务器无缓存，当采用递归方法解析另一网络某主机域名时，用户主机、本地域名服务器发送的域名请求消息数分别为（ ）。

解答题

数据结构

41

将关键字序列 ⟨7,8,30,11,18,9,14⟩ 散列存储到散列表中。散列表的存储空间是一个下标从 0 开始的一维数组，散列函数为 H(key)=(key×3)mod7 ，处理冲突采用线性探测再散列法，要求装填（载）因子为 0.7 。

(1) 请画出所构造的散列表。

(2) 分别计算等概率情况下查找成功和查找不成功的平均查找长度。

42

设将 $n$ ($n > 1$) 个整数存放到一维数组 R 中。试设计一个在时间和空间两方面都尽可能高效的算法。将 R 中保存的序列循环左移 $p (0 \lt p \lt N$) 个位置，即将 R 中的数据由 $<x_0, x_1, \cdots, x_{n−1}>$ 变换为 $<x_p,x_{p+1}, \cdots, x_{n−1}, x_0, x_1, \cdots, x_{p−1}>$ 。要求：

(1) 给出算法的基本设计思想。

(2) 根据设计思想，采用 C 或 C++ 或 Java 语言描述，关键之处给出注释。

(3) 说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。

void reverse(int a[], int from, int to) {
  int i = from;
  int j = to;
  while (i < j) {
    int tmp = a[i];
    a[i] = a[j];
    a[j] = tmp;
    i++;
    j--;
  }
}

void loopMove(int a[], int n, int p) {
  if (p < 0) {
    return;
  }
  p = p % n;
  reverse(a, 0, p-1);
  reverse(a, p, n-1);
  reverse(a, 0, n-1);
}

组成原理

43

某计算机字长为 16 位，主存地址空间大小为 128KB，按字编址。采用单字长指令格式，指令各字段定义如下：

转移指令采用相对寻址方式，相对偏移量用补码表示，寻址方式定义如下：

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（MAR）和存储器数据寄存器（MDR）至少各需要多少位？

(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 add），寄存器 R4 和 R5 的编号分别为 100B 和 101B，R4 的内容为 1234H，R5 的内容为 5678H，地址 1234H 中的内容为 5678H，地址 5678H 中的内容为 1234H，则汇编语言为“add (R4), (R5)+”（逗号前为源操作数，逗号后为目的操作数）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中的内容会改变？改变后的内容是什么？

44

某计算机的主存地址空间大小为 256MB，按字节编址。指令 Cache 和数据 Cache 分离，均有 8 个 Cache 行，每个 Cache 行大小为 64B，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：

// 程序 A
int a[256][256];
.....
int sum_array1()
{
  int i, j, sum=0;
  for (i=0; i<256; i++)
    for (j=0; j<256; j++)
      sum += a[i][j];
  return sum;
}

// 程序 B
int a[256][256];
.....
int sum_array2()
{
  int i, j, sum=0;
  for (j=0; j<256; j++)
    for (i=0; i<256; i++)
      sum += a[i][j];
  return sum;
}

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，数组 a 按行优先方式存放，其首地址为 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 的总容量为多少？

(2) 数组元素 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 的数据访问命中率各是多少？哪个程序的执行时间更短？

操作系统

45

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 个磁盘块的空闲状态。

(1) 请说明在上述条件如何进行磁盘块空闲状态的管理。

(2) 设某单面磁盘的旋转速度为 6000rpm，每个磁道有 100 个扇区，相邻磁道间的平均移动的时间为 1ms。若在某时刻，磁头位于 100 号磁道处，并沿着磁道号增大的方向移动（见下图），磁道号的请求队列为 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？需要给出计算过程。

(3) 如果将磁盘替换为随机访问的 Flash 半导体存储器（如 U 盘、SSD 等），是否有比 CSCAN 更高效的磁盘调度策略？若有，给出磁盘调度策略的名称并说明理由；若无，说明理由。

46

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 Frame）。在时刻 260 前该进程访问情况见下表（访问位即使用位）。

当该进程执行到时刻 260 时，要访问逻辑地址为 17CAH 的数据。请回答下列问题：

(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？要求给出计算过程。

(3) 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按顺时针方向移动，且指向当前 2 号页框，示意图如下图）。

计算机网络

47

某局域网采用 CSMA/CD 协议实现介质访问控制，数据传输速率为 10 Mbps，主机甲和主机乙之间的距离为 2 km，信号传播速度是 200 000 km/s。请回答下列问题，要求说明理由或写出计算过程。

(1) 若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经过多长时间？最长需经过多长时间（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据）？

(2) 若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太网数据帧（1518 字节）向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据帧后立即向主机甲发送一个 64 字节的确认帧，主机甲收到确认帧后方可发送下一个数据帧。此时主机甲的有效数据传输速率是多少（不考虑以太网的前导码）？