2022 年 408 真题
选择题
选择题答案速对
| No. | Ans | No. | Ans | No. | Ans | No. | Ans | No. | Ans |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | B | 2 | D | 3 | B | 4 | C | 5 | D |
| 6 | D | 7 | B | 8 | D | 9 | D | 10 | A |
| 11 | D | 12 | A | 13 | B | 14 | A | 15 | C |
| 16 | A | 17 | C | 18 | B | 19 | D | 20 | A |
| 21 | C | 22 | C | 23 | D | 24 | A | 25 | C |
| 26 | B | 27 | C | 28 | D | 29 | A | 30 | D |
| 31 | B | 32 | A | 33 | B | 34 | C | 35 | B |
| 36 | D | 37 | B | 38 | C | 39 | D | 40 | B |
数据结构
1
下列程序段的时间复杂度是（ ）。
int sum = 0;
for (int i = 1; i < n; i *= 2)
for (int j = 0; j < i; j++)
sum++;
当外层循环的变量 $i$ 取不同值时，内层循环就执行多少次，因此总循环次数为 的所有取值之和。假设外层循环共执行 $k$ 次，当 $i=1,2,4,8,\cdots,2^{k-1}(2^{k-1} \lt n \le 2^k)$时，内层循 环执行 $i$ 次，因此总循环次数 $T=1+2+4+8+\cdots+2^{k-1}=2^k-1$即 $n<T<2n$，时间复杂度为 $O(n)$。
2
给定有限符号集 S, in 和 out 均为 S 中所有元素的任意排列。对于初始为空的栈 ST, 下列叙述中，正确的是（ ）。
3
若结点 p 与 q 在二叉树 T 的中序遍历序列中相邻，且 p 在 q 之前，则下列 p 与 q 的关系中，不可能的是（ ）。
I. q 是 p 的双亲
II. q 是 p 的右孩子
III. q 是 p 的右兄弟
IV. q 是 p 的双亲的双亲
对于此类题，每种情况只需举出一个反例即可。如图 1 所示，q 是 p 的双亲，中 序遍历序列为 {p, q}，I 可能。如图 2 所示，q 是 p 的右孩子，中序遍历序列为 {p, q}，Ⅱ可能。 如图 4 所示，q 是 p 的双亲的双亲，中序遍历序列为 {x, p, q}，IV 可能。如图 3 所示，q 是 p 的右兄弟，F 是 q 和 p 的父结点，中序遍历要求先遍历左子树，再访问根结点，最后遍历右 子树，因此一定先访问 p，再访问 F，最后访问 q，p 和 q 不可能相邻出现，II 不可能。
4
若三叉树 T 中有 244 个结点（叶结点的高度为 1），则 T 的高度至少是 ( )。
高度为 $n$ 的二叉树最多有 $1 + 2 + \cdots + 2^{n-1} = 2^n - 1$ 个结点，高度为 $n$ 的三叉树最多有 $f(n) = 1 + 3 + \cdots + 3^{n-1} = \frac{3^n - 1}{3 - 1} - \frac{3^n -1 }{2}$。 $f(5) = 121$ $f(6) = 364$ 因为 $121 < 244 < 364$，所以高度至少为 6。
5
对任意给定的含 n (n > 2) 个字符的有限集 S, 用二叉树表示 S 的哈夫曼编码集和定长编码集，分别得到二叉树 T1 和 T2。下列叙述中，正确的是 ( )。
可以画一个简单的特例来证明。图 1 是满足条件的二叉树 T1，图 2 是满足条件的二叉树 T2，结点中有值表示这个结点是编码字符。T1 和 T2 的结点数不同，A 错误。T1 的高度等于 T2 的高度，B 错误。出现频次不同的字符在 T1 中也可能处于相同的层，C 错误。对于定长编码码集，所有字符一定都在 T2 中处于相同的层，而且都是叶子结点。
6
对于无向图 G=(V,E)，下列选项中，正确的是（ ）。
注意，V 是图的边数，E 是图的顶点数。A 和 B 明显错误，如图 1 所示，|V| < |E|，但图 G 不连通；如图 2 所示，|V| > |E|，但图 G 不连通。如图 3 所示，在无向图中至少要有 |V| - 1 个顶点才可能连通，顶点数小于 |V| - 1 一定不可能连通，C 错误，D 正确。
7
下图是一个有 10 个活动的 AOE 网，时间余量最大的活动是 ( )。
在 AOE 网中，活动的时间余量 = 结束顶点的最迟开始时间 - 开始顶点的最早开始时间 - 该活动的持续时间。根据关键路径算法得到下表：
| 结点编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 最早开始时间 ve(i) | 0 | 2 | 5 | 8 | 9 | 12 |
| 最迟开始时间 vl(i) | 0 | 4 | 5 | 8 | 11 | 12 |
- c 的时间余量 = vl(3) - ve(2) - 1 = 5 - 2 - 1 = 2
- g 的时间余量 = vl(6) - ve(3) - 1 = 12 - 5 - 1 = 6，
- h 的时间余量 = vl(5) - ve(4) - 1 = 11 - 8 - 1 = 2
- j 的时间余量 = vl(6) - ve(5) - 1 = 12 - 9 - 1 = 2，
时间余量最大的活动是 g。
8
在下图所示的 5 阶 B 树 T 中，删除关键字 260 之后需要进行必要的调整，得到新的 B 树 T1。下列选项中，不可能是 T1 根结点中关键字序列的是（ ）。
参考 B 树插入操作，在 5 阶 B 树中，除根结点外的非叶子结点的关键字数 k 需要满足 2 ≤ k ≤ 4。当被删关键字 x 不在终端结点（最底层非叶子结点）时，可以用 x 的前驱（或后继) 关键字 y 来替代 x，然后在相应结点中删除 y。
情况①：删除 260，将其前驱 110 放入 260 处，删除 110 后的结点 不满足 5 阶 B 树定义，从左兄弟中借 85，将 85 放入根中，将根中的 90 移入结点 变为 <90, 100>。
情况②：删除 260，将其后继 280 放入 260 处，结点 不满足 5 阶 B 树定义且左右兄弟都不够借，结点 可以和左兄弟 <100, 110> 以及关键字 280 合并成一个新的结点 <100, 110, 280, 300>。
情况③：在情况②中，结点 也可以和右兄弟 <400, 500> 以及关键字 350 合并成一个新的结点 <300, 350, 400, 500>。综上，T1 根结点中的关键字序列可能是 <60, 85, 110, 350> 或 <60, 90, 350> 或 <60, 90, 280>，仅 D 不可能。
9
下列因素中，影响散列（哈希）方法平均查找长度的是（ ）。
I. 装填因子
II. 散列函数
III. 冲突解决策略
10
使用二路归并排序对含 n 个元素的数组 M 进行排序时，二路归并操作的功能是（ ）。
概念题，归并针对的对象是序列，二路归并就是将两个有序序列合并成一个。
11
对数据进行排序时，若采用直接插入排序而不采用快速排序，则可能的原因是（ ）。
I. 大部分元素已有序
II. 待排序元素数量很少
III. 要求空间复杂度为 O(1)
IV. 要求排序算法是稳定的
| 适合初始序列情况 | 适合元素数量 | 空间复杂度 | 稳定性 | |
|---|---|---|---|---|
| 直接插入排序 | 大部分元素有序 | 较少 | $O(1)$ | 稳定 |
| 快速排序 | 基本无序 | 较多 | $O(log_2 n)$ | 不稳定 |
I. 大部分元素已有序
✅ 正确。 直接插入排序在序列基本有序的情况下表现非常好，接近 O(n) 的时间复杂度，而快速排序在此场景下仍需要递归处理。因此此项成立。
II. 待排序元素数量很少
✅ 正确。 当元素数量较少时，插入排序的常数因子小、实现简单，实际运行效率往往优于快速排序，这是实际工程中的常见优化策略（如许多库排序在小规模时使用插入排序）。
III. 要求空间复杂度为 O(1)
✅ 正确。 插入排序是原地排序，空间复杂度为 O(1)；而快速排序虽然通常也是原地排序，但某些实现（尤其是递归调用）存在 O(log n) 的栈空间。若对空间要求极严，插入排序更适合。
IV. 要求排序算法是稳定的
✅ 正确。 插入排序是稳定排序，而快速排序是不稳定的（原始版本）。如果应用场景要求排序后相等元素的相对顺序不变，选择插入排序是合理的。
综上，所有说法都正确，正确答案选择 D。
组成原理
12
某计算机主频为 1GHz，程序 P 运行过程中，共执行了 10000 条指令，其中，80% 的指令执行平均需 1 个时钟周期，20% 的指令执行平均需 10 个时钟周期。程序 P 的平均 CPI 和 CPU 执行时间分别是（ ）。
参考指令执行指标，CPI 指平均每条指令的执行需要多少个时钟周期。由于 80% 的指令执行平均需要 1 个时钟周期，20% 的指令执行平均需要 10 个时钟周期，因此 CPI = $80% \times 1 + 20% \times 10 = 2.8$。 计算机主频为 1GHz，程序 P 共执行 10000 条指令，平均每条指令需要 2.8 个时钟周期，因此， CPU 执行时间= $(10000 \times 2.8) / 10^{9} = 2.8 \times 10^{-5}s=28μs$。
13
32 位补码所能表示的整数范围是（ ）。
32 位 补码 的最大值为 0x7fffffff = $2^{31}-1$（最高位为 0，其他位为 1），最小值为 0x80000000 = $-2^{32}$（最高位为 1，其他位为 0)。
14
-0.4375 的 IEEE754 单精度浮点数表示为（ ）。
IEEE754 单精度浮点数格式 中依次为数符 1 位、阶码 8 位（偏置值 127)、尾数 23 位（隐藏 1 位）。$-0.4375=-1.75×2^{-2}$，保证小数点前是 1。根据单精度浮点数格式，数符 为 1；阶码为移码表示，-2+127=125，写成 8 位二进制数为 01111101；尾数隐藏小数点前 的 1，剩下的 0.75 写成二进制数为 0.11，所以尾数部分是 1100…0。该浮点数的二进制格式为 1011111011100000000000000000000，对应的十六进制格式为 BEE00000H。
15
某计算机主存地址为 24 位，采用分页虚拟存储管理方式，虚拟地址空间大小为 4GB，页大小为 4KB，按字节编址。某进程的页表部分内容如下表所示。当 CPU 访问虚拟地址 00082840H，虚 - 实地址转换的结果是（ ）。
本题考察通过单级页表的地址翻译过程。 页大小为 4KB = $2^{12}$B，按字节编址，故页内地址为 12 位。虚拟地址空间大小为 4GB=23，故虚拟地址共 32 位，其中低 12 位为页内地址，高 20 位为虚页号。题中给出的 虚拟地址为 00082840H，虚页号为高 20 位即 00082H（页内地址为低 12 位即 840H），82H 对 应的十进制数为 130（注意题中页表的虚页号部分末尾未写 H，所以是十进制数，故查找时要 先将虚页号转换为十进制数），查页表命中，且存在位为 1，对应页框号为 018H。将查找到的 页框号 018H 和页内地址 840H 拼接，得到主存地址为 018840H。
16
某计算机主存地址为 32 位，按字节编址，某 Cache 的数据区容量为 32KB，主存块大小为 64B，采用 8 路组相联映射方式，该 Cache 中比较器的个数和位数分别为（ ）。
Cache 采用 组相联映射，主存地址结构应分为 Tag 标记、组号、块内地址三部分。 主存块大小 = Cache 块大小 = 64B = $2^6$B，因此块内地址占 6 位。Cache 数据区容量为 32KB, 每个 Cache 块大小为 64B，则 Cache 总块数 = 32KB/64B = $2^9$，由于采用 8 路组相联映射，即 每 8 个 Cache 块为一个分组，因此总共被分为 $2^{9}/8 = 2^6$ 组，因此，组号占 6 位。除了块内地 址和组号，剩余的位为 Tag 标记，占 32-6-6=20 位。地址结构如下所示。
Cache 采用 8 路组相联映射，因此在访问一个物理地址时，要先根据组号定位到某一分组，然 后用物理地址的高 20 位（Tag 标记）与分组中 8 个 Cache 行的 Tag 标记做并行比较（用 8 个 20 位“比较器”实现），若某个 Cache 行的 Tag 标记与物理地址的高 20 位完全一致，则选 中该 Cache 行。综上所述，在组相联映射的 Cache 中，“比较器”用于并行地比较分组中所 有 Cache 行的 Tag 标记位与欲访问物理地址的 Tag 标记位，因此比较器的个数就是分组中的 Cache 行数 8，比较器的位数就是 Tag 标记位数 20。
17
某内存条包含 8 个 8192×8192×8 位的 DRAM 芯片，按字节编址，支持突发传送方式，对应存储器总线宽度为 64 位，每个 DRAM 芯片内有一个行缓冲区。下列关于该内存条的叙述中，不正确的是（ ）。
本题考察 主存容量的扩展， 8×8192×8192×8bit=512MB，内存条的容量为 512MB，A 正确。存储器总线宽 度 64=8×8bit，而每个芯片一次只能传输 8bit，需要 8 体多模块交叉编址才能实现，B 正确。 512MB=2B，按字节编址，因此芯片的地址引脚为 29 位，C 错误。芯片内行数是 8192，一 行的大小是 8192×8bit，行缓冲长度就是一行的大小，D 正确。
18
下列选项中，属于指令集体系结构（ISA）规定的内容是（ ）。
Ⅰ. 指令字格式和指令类型
Ⅱ. CPU 的时钟周期
Ⅲ. 通用寄存器个数和位数
Ⅳ. 加法器的进位方式
指令集处于软硬件的交界面上。指令字和指令格式、通用寄存器个数和位数都与 机器指令有关，由 指令体系结构 规定。两个 CPU 可以有不同的时钟周期，但指令集可以相同，CPU 的 时钟周期不由 ISA 规定。加法器的进位方式涉及电路设计，也不由指令集规定。
19
设计某指令系统时，假设采用 16 位定长指令字格式，操作码使用扩展编码方式，地址码为 6 位，包含零地址、一地址和二地址 3 种格式的指令。若二地址指令有 12 条，一地址指令有 254 条，则零地址指令的条数最多为（ ）。
本题考察 N 地址指令 如下图所示：零地址指令的 OP 字段位数相比一地址和二地址指令更短，但是需要注意的是，零地址指令的 OP 字段前缀与一地址和二地址指令的 OP 字段不能相同。
所以零地址指令的条数为 $2^{16} - 254 \times 2^{6} - 12 \times 2^{12} = 128$。
20
将高级语言源程序转换为可执行目标文件的主要过程是（ ）。
21
下列关于中断 I/O 方式的叙述中，不正确的是（ ）。
中断 I/O 方式 适用于字符型设备，此类设备的特点是数据传输速率慢，以字符或 字为单位进行传输，A 正确。若采用中断 VO 方式，当外设准备好数据后，向 CPU 发出中断 请求，CPU 暂时中止现行程序，转去运行中断服务程序，由中断服务程序完成数据传送，B 正确。若外设准备数据的时间小于中断处理时间，则可能导致数据丢失，以输入设备为例， 设备为进程准备的数据会先写入设备控制器的缓冲区（缓冲区大小有限，通常只能暂存几个 字节），缓冲区每写满一次，就会向 CPU 发出一次中断请求，CPU 响应并处理中断的过程， 就是将缓冲区中的数据“取走”的过程，因此若外设准备数据的时间小于中断处理时间，则 可能导致外设往缓冲区写入数据的速度快于 CPU 从缓冲区取走数据的速度，从而导致缓冲区 的数据被覆盖，进而导致数据丢失。C 错误。若采用中断 I/O 方式，则外设为某进程准备数据 时，可令该进程阻塞，CPU 运行其他进程，D 正确。
22
下列关于并行处理技术的叙述中，不正确的是（ ）。
本题考察多处理器， MIMD 结构分为多计算机系统和多处理器系统，A 正确。向量处理器是 SIMD 的 变体，属于 SIMD 结构，B 正确。硬件多线程技术是在一个核中处理多个线程，可用于单核 处理器，C 错误。共享内存多处理器 (SMP) 具有共享的单一物理地址空间，所有核都可通 过存取指令来访问同一片主存地址空间，D 正确。
操作系统
23
下列关于多道程序系统的叙述中，不正确的是（ ）。
操作系统的 基本特点：并发、共享、虚拟、异步，其中最基本、一定要实现的是 并发和共享，A、C 正确。早期的多道批处理操作系统会将所有进程的数据全部调入主存，再 让多道程序并发执行，即使不支持虚拟存储管理，也能实现“多道程序并发”，B 正确。进 程多并不意味着 CPU 利用率高，进程数量越多，进程之间的资源竞争越激烈，甚至可能因为 资源竞争而出现死锁现象，导致 CPU 利用率低，D 错误。
24
下列选项中，需要在操作系统进行初始化过程中创建的是（ ）。
解析：
- 中断向量表：在操作系统启动时，必须初始化中断向量表，用于存储中断服务例程的入口地址，以便处理硬件或软件中断。这是操作系统初始化过程中的关键步骤。
- 文件系统的根目录：根目录通常在文件系统格式化时创建，而不是操作系统初始化过程中。
- 硬盘分区表：分区表是在磁盘分区时创建的，通常在安装操作系统之前完成。
- 文件系统的索引节点表：索引节点表（inode 表）是在文件系统创建时生成的，不是操作系统初始化的一部分。
因此，正确答案是 A。
25
进程 P0、P1、P2 和 P3 进入就绪队列的时刻、优先级（值越小优先权越高）及 CPU 执行时间如下表所示。
| 进程 | 进入就绪队列的时刻 | 优先级 | CPU 执行时间 |
|---|---|---|---|
| P0 | 0 ms | 15 | 100 ms |
| P1 | 10 ms | 20 | 60 ms |
| P2 | 10 ms | 10 | 20 ms |
| P3 | 15 ms | 6 | 10 ms |
若系统采用基于优先权的抢占式进程调度算法，则从 0ms 时刻开始调度，到 4 个进程都运行结束为止，发生进程调度的总次数为（ ）。
本题考察优先级调度：
- 0 时刻调度进程 P0 获得 CPU；
- 1Oms 时 P2 进入就绪队列，调度 P2 抢占获得 CPU；
- 15ms 时 P3 进入就绪队列，调度 P3 抢占获得 CPU；
- 25ms 时 P3 执行完毕，调度 P2 获得 CPU；
- 40ms 时 P2 执行完毕，调度 P0 获得 CPU；
- 130ms 时 P2 执行完毕，调度 P1 获得 CPU；
- 190ms 时 P2 执行完毕，结束；总共调度 6 次。
26
系统中有三个进程 P0、P1、P2 及三类资源 A. B. C。若某时刻系统分配资源的情况如下表所示，则此时系统中存在的安全序列的个数为（ ）。
初始时系统中的可用资源数为
<1,3,2>，只能满足 P0 的需求 <0,2,1>，所以安全分配序列第一个只能是 P0，
将资源分配给 P0 后，P0 执行完释放所占资源，可用资源数变为 <1,3,2> + <2,0,1> = <3,3,3>，
此时可用资源数既能满足 P1，也能满足 P2，可以先分配给 P1，P1 执行完释放资源再分配给 P2，
也可以先分配给 P2，P2 执行完释放资源再分配给 P1。
所以安全序列可以是 ①P0、P1、P2 或 ②P0、P2、P1。27
下列关于 CPU 模式的叙述中，正确的是（ ）。
28
下列事件或操作中，可能导致进程 P 由执行态变为阻塞态的是（ ）。
Ⅰ. 进程 P 读文件
Ⅱ. 进程 P 的时间片用完
Ⅲ. 进程 P 申请外设
Ⅳ. 进程 P 执行信号量的 wait() 操作
参考状态转化。 进程 P 读文件时，进程从执行态进入阻塞态，等待磁盘 I/O 完成，I 正确。进程 P4 的时间片用完，导致进程从执行态进入就绪态，转入就绪队列等待下次被调度，Ⅱ错误。进 程 P 申请外设，若外设是独占设备且正在被其他进程使用，则进程 P 从执行态进入阻塞态， 等待系统分配外设，Ⅲ 正确。进程 P 执行信号量的 wait() 操作，如果信号量的值小于等于 0，则进程进入阻塞态，等待其他进程用 signal() 操作唤醒，V 正确。
29
某进程访问的页 b 不在内存中，导致产生缺页异常，该缺页异常处理过程中不一定包含的操作是（ ）。
30
下列选项中，不会影响系统缺页率的是（ ）。
页置换算法会影响缺页率，例如，LRU 算法的缺页率通常要比 FIFO 算法的缺页 率低，排除 A。工作集的大小决定了分配给进程的物理块数，分配给进程的物理块数越多， 缺页率就越低，排除 B。进程的数量越多，对内存资源的竞争越激烈，每个进程被分配的物 理块数越少，缺页率也就越高，排除 C。页缓冲队列是将被淘汰的页面缓存下来，暂时不写 回磁盘，队列长度会影响页面置换的速度，但不会影响缺页率，答案选 D。
31
执行系统调用的过程涉及下列操作，其中由操作系统完成的是（ ）。
Ⅰ. 保存断点和程序状态字
Ⅱ. 保存通用寄存器的内容
Ⅲ. 执行系统调用服务程序
Ⅳ. 将 CPU 模式改为内核态
对四个选项进行逐一分析：
Ⅰ. 保存断点和程序状态字 ❌
参考中断处理过程，保存断点由中断隐指令完成，即由硬件完成。
Ⅱ. 保存通用寄存器的内容 ✅
为了防止系统调用覆盖用户程序中的数据，操作系统在进入系统调用处理程序时会保存用户程序的寄存器内容（这属于上下文切换的一部分）。
Ⅲ. 执行系统调用服务程序 ✅
系统调用就是要求操作系统执行某项服务，服务程序是操作系统的一部分，由操作系统调度执行。
Ⅳ. 将 CPU 模式改为内核态 ❌
这一点不是由操作系统主动完成，而是由硬件自动完成的：
当执行陷阱指令（如 int 0x80）或发生中断时，CPU 自动将模式从用户态切换为内核态，然后跳转到操作系统提供的中断向量地址。
所以，这属于硬件响应的一部分，不是由操作系统“显式”控制的。
所以正确答案选择 B。
32
下列关于驱动程序的叙述中，不正确的是（ ）。
厂家在设计一个设备时，通常会为该设备编写设备驱动程序，主机需要先安装驱动程序，才能使用设备。当一个设备被连接到主机时，驱动程序负责初始化设备（如将设备控制 器中的寄存器初始化），B 正确。当进程在执行驱动程序时，可能会因为设备忙碌而进入阻塞 态，C 正确。设备的读/写操作本质就是在设备控制器和主机之间传送数据，而只有厂家知道 设备控制器的内部实现，因此也只有厂家提供的驱动程序能控制设备的读/写操作，D 正确。 厂家会根据设备特性，在驱动程序中实现一种合适的 I/O 控制方式，A 错误。
计算机网络
33
在 ISO/OSI 参考模型中，实现两个相邻结点间流量控制功能的是（ ）。
34
在一条带宽为 200kHz 的无噪声信道上，若采用 4 个幅值的 ASK 调制，则该信道的最大数据传输速率是（ ）。
35
若某主机的 IP 地址是 183.80.72.48, 子网掩码是 255.255.192.0, 则该主机所在网络的网络地址是 ( )。
主机所在网络的网络地址可以通过主机的 IP 地址和 子网掩码 逐位相与得到。子网掩码 255.255.192.0 的二进制前 18 位为 1、后 14 位为 0，把主机 P 地址的后 14 位变为 0，得 到的结果为 183.80.64.0，即为主机所在网络的网络地址。
36
下图所示网络中的主机 H 的子网掩码与默认网关分别是（ ）。
37
在 SDN 网络体系结构中，SDN 控制器向数据平面的 SDN 交换机下发流表时所使用的接口是（ ）。
38
假设主机甲和主机乙已建立一个 TCP 连接，最大段长 MSS = 1 KB，甲一直有数据向乙发送，当甲的拥塞窗口为 16KB 时，计时器发生了超时，则甲的拥塞窗口再次增长到 16KB 所需要的时间至少是（ ）。
39
假设客户 C 和服务器 S 已建立一个 TCP 连接，通信往返时间 RTT = 50 ms, 最长报文段寿命 MSL= 800ms, 数据传输结束后，C 主动请求断开连接。若从 C 主动向 S 发出 FIN 段时刻算起，则 C 和 S 进入 CLOSED 状态所需的时间至少分别是 ( )。
TCP 连接的释放过程见 四次挥手。题目问的是最少时间，所以当服务器 S 收到客户 C 发送的 FIN 请求后不再发送数据，而是立马发送 FN 请求（即第②步和第③步同时发生，忽略 FIN-WAIT2 和 CLOSE-WAIT 状态。C 收到 S 发来的 FIN 报文段后，进入 CLOSED 状态还需等到 TIME-WAIT 结束，总用时至少为 1RTT + 2MSL = 50 + 800×2 = 1650ms。S 进入 CLOSED 状态需要经过 3 次报文段的传输时间，即 1.5RTT=75ms。
40
假设主机 H 通过 HTTP/1.1 请求浏览某 Web 服务器 S 上的 Web 页 news408.html, news408.html 引用了同目录下的 1 幅图像，news408.html 文件大小为 1 MSS（最大段长），图像文件大小为 3 MSS, H 访问 S 的往返时间 RTT = 10 ms, 忽略 HTTP 响应报文的首部开销和 TCP 段传输时延。若 H 已完成域名解析，则从 H 请求与 S 建立 TCP 连接时刻起，到接收到全部内容止，所需的时间至少 是（ ）。
HTTP/1.1 默认使用流水线的长连接，所有请求都是连续发送的。题目要求最少 时间，最理想的流程是 TCP 在第三次握手的报文段中捎带 HTTP 请求，以及 TCP 连接后慢开 始阶段不考虑拥塞情况。假设接收方有足够大的缓存空间，即发送窗口等同于拥塞窗口，总 共需要经过：第 1 个 RTT，进行 TCP 连接，此时服务器 S 的发送窗口= 1MSS，并在第三次 握手时捎带 HTTP 请求；第 2 个 RTT，服务器 S 发送大小为 1MSS 的 html 文件，主机 C 确认 后服务器 S 的发送窗口变为 2MSS；第 3 个 RTT，服务器 S 发送大小为 2MSS 的图像文件， 主机 C 确认后服务器 S 的发送窗口变为 4MSS；第 4 个 RTT，服务器 S 发送剩下的 1MSS 图 像文件，完成传输，总共需要 4 个 RTT，即 40ms。
解答题
数据结构
41
已知非空二叉树 T 的结点值均为正整数，采用顺序存储方式保存，数据结构定义如下：
typedef struct { // MAX_SIZE 为已定义常量
Elemtype SqBiTNode[MAX_SIZE]; // 保存二叉树结点值的数组
int ElemNum; // 实际占用的数组元素个数
}SqBiTree;
T 中不存在的结点在数组 SqBiTNode 中用 -1 表示。例如，对于下图所示的两棵非空二叉树 T1 和 T2：
T1 的存储结果如下：
T2 的存储结果如下：
请设计一个尽可能高效的算法，判定一棵采用这种方式存储的二叉树是否为二叉搜索树，若是，则返回 true，否则，返回 false，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++ 语言描述算法，关键之处给出注释。
42
现有 n（n > 100000）个数保存在一维数组 M 中，需要查找 M 中最小的 10 个数，请回答下列问题。
(1) 设计一个完成上述查找任务的算法，要求平均情况下的比较次数尽可能少，简单描述其算法思想，不需要程序实现。
(2) 说明你所设计的算法平均情况下的时间复杂度和空间复杂度。
组成原理
43
某 CPU 中部分数据通路如图所示，其中，GPRs 为通用寄存器组；FR 为标志寄存器，用于存放 ALU 产生的标志信息；带箭头虚线表示控制信号，如控制信号 ReaD. Write 分别表示主存读、主存写，MDRin 表示内部总线上数据写入 MDR，MDRout 表示 MDR 的内容送内部总线。
(1) ALU 的输入端 A. B 及输出端 F 的最高位分别为 A15 、 B15 及 F15 ，FR 中的符号标志和溢出标志分别为 SF 和 OF，则 SF 的逻辑表达式是什么？A 加 B. A 减 B 时 OF 的逻辑表达式分别是什么？要求逻辑表达式的输入变量为 A15、B15 及 F15 。
(2) 为什么要设置暂存器 Y 和 Z？
(3) 若 GPRs 的输入端 rs、rd 分别为所读、写的通用寄存器的编号，则 GPRs 中最多有多少个通用寄存器？rs 和 rd 来自图中的哪个寄存器？已知 GPRs 内部有一个地址译码器和一个多路选择器，rd 应该连接地址译码器还是多路选择器？
(4) 取指令阶段（不考虑 PC 增量操作）的控制信号序列是什么？若从发出主存读命令到主存读出数据并传送到 MDR 共需 5 个时钟周期，则取指令阶段至少需要几个时钟周期？
(5) 图中控制信号由什么部件产生？图中哪些寄存器的输出信号会连到该部件的输入端？
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假设某磁盘驱动器中有 4 个双面盘片，每个盘面有 20000 个磁道，每个磁道有 500 个扇区，每个扇区可记录 512 字节的数据，盘片转速为 7200rpm（转/分），平均寻道时间为 5ms，请回答下列问题。
(1) 每个扇区包含数据及地址信息，地址信息分为 3 个字段，这 3 个字段的名称格式什么？对于该磁盘，各字段至少占多少位？
(2) 一个扇区的平均访问时间约为多少？
(3) 若采用周期挪用 DMA 方式进行磁盘与主机之间的数据传送，磁盘控制器中的数据缓冲区大小为 64 位，则在一个扇区读写过程中，DMA 控制器向 CPU 发送了多少次总线请求？若 CPU 检测到 DMA 控制器的总线请求信号时也需要访问主存，则 DMA 控制器是否可以获得总线使用权？为什么？
操作系统
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某文件系统的磁盘块大小为 4KB，目录项由文件名和索引节点号构成，每个索引节点占 256 字节，其中包含直接地址项 10 个，一级、二级和三级间接地址项各 1 个，每个地址项占 4 字节。该文件系统中子目录 stu 的结构如题 45(a) 图所示，stu 包含子目录 course 和文件 doc，course 子目录包含文件 course1 和 course2。各文件的文件名、索引节点号、占用磁盘块的块号如题 45(b) 图所示。
请回答下列问题。
(1) 目录文件 stu 中每个目录项的内容是什么？
(2) 文件 doc 占用的磁盘块的块号 x 的值是多少？
(3) 若目录文件 course 的内容已在内存，则打开文件 course1 并将其读入内存，需要读几个磁盘块？说明理由。
(4) 若文件 course2 的大小增长到 6MB，为了存取 course2 需要使用该文件索引节点的哪几级间接地址项？说明理由。
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某进程的两个线程 T1 和 T2 并发执行 A. B. C. D. E 和 F 共 6 个操作，其中 T1 执行 A. E 和 F，T2 执行 B. C 和 D。题 46 图表示上述 6 个操作的执行顺序所必须满足的约束：C 在 A 和 B 完成后执行，D 和 E 在 C 完成后执行，F 在 E 完成后执行。请使用信号量的 wait()、signal() 操作描述 T1 和 T2 之间的同步关系，并说明所用信号量的作用及其初值。
计算机网络
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某网络拓扑如题 47 图所示，R 为路由器，S 为以太网交换机，AP 是 802.11 接入点，路由器的 E0 接口和 DHCP 服务器的 IP 地址配置如图中所示；H1 与 H2 属于同一个广播域，但不属于同一个冲突域；H2 和 H3 属于同一个冲突域；H4 和 H5 已经接入网络，并通过 DHCP 动态获取了 IP 地址。现有路由器、100BaseT 以太网交换机和 100BaseT 集线器 (Hub) 三类设备各若干台。
请回答下列问题。
设备 1 和设备 2 应该分别选择哪类设备？
若信号传播速度为 2x10^8 m/s, 以太网最小帧长为 64 B, 信号通过设备 2 时会产生额外的 1.51 µs 的时间延迟，则 H2 与 H3 之间可以相距的最远距离是多少？
在 H4 通过 DHCP 动态获取 IP 地址过程中，H4 首先发送了 DHCP 报文 M, M 是哪种 DHCP 报文？路由器 E0 接口能否收到封装 M 的以太网帧？S 向 DHCP 服务器转发的封装 M 的以太网帧的目的 MAC 地址是什么？
若 H4 向 H5 发送一个 1P 分组 P, 则 H5 收到的封装 P 的 802.11 帧的地址 1、地址 2 和地址 3 分别是什么？