科目组合
计算机： 数据结构 、计算机组成原理 、操作系统 、计算机网络
答题情况分析报告
某网络拓扑及各链路带宽如图所示。网络按电路交换方式运行时，主机\(\text{H1}\)与\(\text{H2}\)建立一条带宽为\( 10 \ \text{Mb/s} \)的电路，建立电路时间为\( 32\mu\text{s} \)；按分组交换方式运行时，分组长度为\( 400 \ \text{B} \)，忽略分组首部开销。现\(\text{H1}\)向\(\text{H2}\)发送一个\( 2\text{MB} \)（\( 1\text{M}=10^6 \)）的文件，分别采用电路交换、报文交换、分组交换方式时，\(\text{H2}\)至少需要\( T_{\text{cs}} \)、\( T_{\text{ms}} \)、\( T_{\text{ps}} \)时间才能接收到全部文件内容，则\( T_{\text{cs}} \)、\( T_{\text{ms}} \)、\( T_{\text{ps}} \)满足的关系是（）。
A. \( T_{\text{cs}}>T_{\text{ms}}>T_{\text{ps}} \) B. \( T_{\text{ms}}>T_{\text{ps}}>T_{\text{cs}} \) C. \( T_{\text{ms}}>T_{\text{cs}}>T_{\text{ps}} \) D. \( T_{\text{ps}}>T_{\text{ms}}>T_{\text{cs}} \)
一台新接入网络的主机 \( H \) 通过 DHCP 服务器动态请求 IP 地址过程中，与 DHCP 服务器交换 DHCP 报文过程如下图所示。封装 DHCP 的 REQUEST 报文的 IP 数据报的目的 IP 地址和源 IP 地址分别是（）
A. \( 192.168.5.1 \)，\( 0.0.0.0 \)
B. \( 192.168.5.1 \)，\( 192.168.5.9 \)
C. \( 255.255.255.255 \)，\( 0.0.0.0 \)
D. \( 255.255.255.255 \)，\( 192.168.5.9 \)
主机甲通过 TCP 向主机乙发送数据的部分过程如下图，seq 为序号，ack-seq 为确 认序号，rcwnd 为接收窗口。甲在 t0 时刻的拥塞窗口和发送窗口均为 2000B，拥塞 控制阈值为 8000B，MSS=1000B。甲始终以 MSS 发送 TCP 段。若甲在 t1 时刻收到 如图所示的确认段，则甲在未收到新的确认段之前，还可以继续向乙发送的 TCP 段数是（ ）
A.2 B.3 C.4 D.5
评分及理由
（1）得分及理由（满分4分）
得分：0分
理由：学生算法的基本思想是使用双重循环遍历数组，为每个A[i]找到与所有A[j]（包括j=i到n-1）乘积的最大值。但题目要求的是A[i]与A[j]（其中i≤j≤n-1）乘积的最大值，而学生的代码中内层循环j从0到N-1，包含了j （2）得分及理由（满分7分） 得分：0分 理由：代码存在多处逻辑错误： （3）得分及理由（满分2分） 得分：1分 理由：时间复杂度分析正确为O(N²)，但空间复杂度分析存在矛盾。学生先说O(1)，后又说如果考虑res数组为O(N)。按照常规分析，不考虑输入输出数组的空间复杂度应为O(1)，但学生表述不够准确。 题目总分：0+0+1=1分
1. 内层循环j从0到N-1，包含了j
3. 变量k是多余的，可以直接使用res[i]
4. 代码没有处理负数相乘可能产生最大值的情况
5. 算法效率低下，时间复杂度为O(n²)，不符合题目要求的"时间空间上尽可能高效"
（10分）某工程包含12个活动，使用下图所示的AOE网描述，图中各边上标注了活动及其持续时间。
请回答下列问题（活动均用活动名表示）。
（1）完成该工程的最短时间是多少？哪些活动是关键活动？（3分）
（2）若以最短时间完成工程，则与活动e同时进行的活动可能有哪些？（3分）
（3）时间余量最大的活动是哪个？其时间余量是多少？（2分）
（4）假设工程从时刻0启动，因某种原因，活动b在时刻6开始。为了保证工程不延期，在其他活动持续时间均不变的情况下，b的持续时间最多是多少？若不改变b的持续时间，则压缩哪个活动的持续时间也能保证工程不延期？（2分）（注意，无过程或原因要求可以只写答案）
评分及理由
（1）得分及理由（满分4分）
学生正确回答了最短时间为12，并正确列出了所有关键活动a、e、m、n。与标准答案完全一致，得4分。
（2）得分及理由（满分2分）
学生正确回答了与活动e同时进行的活动有b、c、d，与标准答案一致，得2分。
（3）得分及理由（满分2分）
学生回答了时间余量最大的活动是j，余量为6。虽然第一次识别中使用了"时间跨度活动"、第二次识别中使用了"日时差量活动"等表述，但根据上下文可判断为识别误差，核心内容与标准答案一致，得2分。
（4）得分及理由（满分2分）
学生回答b的持续时间最多是3，但标准答案为4，这是计算错误。对于压缩活动的回答，第一次识别提到压缩f，第二次识别提到压缩h，但标准答案为压缩k。这部分存在逻辑错误，扣1分。得1分。
题目总分：4+2+2+1=9分
评分及理由
（1）得分及理由（满分3分）
学生答案中，Cache组号占6位正确，但块内地址占9位错误（应为6位，因为块大小64B=2^6，所以块内地址占6位）。虚拟地址索引位选择第15到31位错误（应为第6到11位，因为页大小4KB=2^12，所以页内偏移占12位，Cache索引应取自虚拟地址的页内偏移部分中除去块内地址的部分）。由于核心逻辑错误，扣2分，得1分。
（2）得分及理由（满分4分）
学生计算d[100]的虚拟地址时，第一次识别结果为01800084H（错误，正确应为018001B0H），第二次识别结果为0180060H（也错误）。Cache组号计算为0错误（正确应为6）。由于地址计算和组号计算均错误，核心逻辑错误，扣4分，得0分。
（3）得分及理由（满分4分）
学生计算d[0]在主存块内偏移量时，第一次识别为02CH（错误，正确应为32字节即20H），第二次识别为020H（正确）。但缺失率计算错误（第一次识别为0.625%，第二次识别为6.25%，正确应为3.13%），平均访问时间计算错误（正确应为8.25个时钟周期）。由于偏移量部分正确但缺失率和平均访问时间核心逻辑错误，扣3分，得1分。
（4）得分及理由（满分2分）
学生答案中数组分布页数计算为16页（错误，正确应为3页），缺页次数计算为16次（错误，正确应为3次）。核心逻辑错误，扣2分，得0分。
题目总分：1+0+1+0=2分
（11分）对于上题中计算机M和程序P，假定P的部分机器级代码如下所示，其中，R0～R4为通用寄存器，SEXT表示按符号扩展；M中补码除法器逻辑结构如下所示。
...
//x在R2中，i在R4中
//数组d的首地址在R3中
mov R1, (R3+R4*4) //R1←d[i]
scov R1 //{R0,R1}←SEXT(R1)
idiv R1, R2 //R1←{R0,R1}/R2
...
请回答下列问题。
（1）若执行idiv指令的除运算时，d[i]=0x87654321、x=0xff，则补码除法器中寄存器R、Q和Y的初始内容分别是什么（用十六进制表示）？图中哪个部件包含计数器？在补码除法器执行过程中，由ALUop所控制的ALU运算有几种？（6分）
（2）假设idiv指令执行过程中会检测并触发除法异常，则执行idiv指令时，哪些情况下会发生除法异常（要求给出此时d[i]和x的十六进制表示机器数）？发生除法异常时，在异常响应过程中CPU需要完成哪些操作？（5分）
评分及理由
（1）得分及理由（满分4分）
学生未回答第1问，因此该部分得0分。
（2）得分及理由（满分6分）
学生回答"X=0000H"，这表示除数为0的情况，属于除法异常的一种。标准答案中明确提到除数为0异常（x为0x00000000），因此学生答对了一种异常情况。但学生没有回答溢出异常的情况（d[i]=0x80000000且x=0xffffffff），也没有回答异常响应过程中CPU需要完成的操作。根据部分正确原则，给予2分。
题目总分：0+2=2分
评分及理由
（1）信号量定义得分及理由（满分2分）
得分：1分
理由：学生定义了4个信号量，但存在以下问题：
- tree信号量用于甲→乙的同步，作用基本正确
- treee信号量用于乙→丙的同步，作用基本正确
- tieqiu信号量用于铁锹互斥，作用正确
- mutex信号量用于保护COUNT变量，作用正确
- 缺少控制甲挖坑数量的信号量（当树坑数量小于3时才能挖坑的条件未完全实现）
- 缺少浇水环节的同步信号量
（2）甲进程代码得分及理由（满分2分）
得分：1分
理由：
- 使用if条件判断COUNT≤3来控制挖坑，思路基本正确
- 正确使用tieqiu保护铁锹资源
- 正确使用mutex保护COUNT变量
- 通过V(tree)通知乙进程，同步关系正确
- 但缺少对挖坑数量的精确控制，应该使用信号量而非if条件
（3）乙进程代码得分及理由（满分2分）
得分：1分
理由：
- 通过P(tree)等待甲挖坑完成，同步关系正确
- 通过V(treee)通知丙进程，同步关系正确
- 但乙应该负责放树苗和填土两个操作，学生代码中乙只放了树苗，填土操作被分配给了丙
- 缺少对铁锹的使用（填土需要铁锹）
（4）丙进程代码得分及理由（满分1分）
得分：0分
理由：
- 丙应该负责浇水，但学生代码中丙负责了填土操作，角色分配错误
- COUNT--操作不应该在丙进程中，应该在乙填土完成后
- 完全缺少浇水环节的实现
- 进程功能分配与题目要求严重不符
题目总分：1+1+1+0=3分
（8分）某系统中进程的虚拟地址空间包括内核区、用户栈、运行时堆、可读写数据段、只读代码段等区域，其布局如图所示，图中阴影部分表示未占用区域。现有C语言程序的部分代码如下。
char * ptr;
void main( )
{
int length;
ptr=(char *)malloc(100);
scanf("%s",ptr);
length=strlen(ptr);
printf("length=%d\n",length);
free(ptr);
}
请回答下列问题。
（1）上述程序执行时，其进程控制块位于哪个区域？执行scanf( )等待键盘输入时，该进程处于什么状态？（2分）
（2）main( )函数的代码位于哪个区域？其直接调用的哪些函数的功能需要通过执行驱动程序实现？（3分）
（3）变量ptr被分配在哪个区域？若变量length没有被分配在寄存器中，则会被分配在哪个区域？ptr指向的字符串位于哪个区域？（3分）
评分及理由
（1）得分及理由（满分2分）
学生答案正确指出PCB位于内核区（或内核级区），执行scanf()时进程处于阻塞态。两次识别结果均正确，得2分。
（2）得分及理由（满分3分）
学生答案正确指出main()函数的代码位于只读代码区（或连续代码区，可理解为代码段），并正确识别scanf()和printf()需要执行驱动程序。但"连续代码区"表述不够准确，不过根据上下文可判断为代码段，不扣分。得3分。
（3）得分及理由（满分3分）
学生答案存在逻辑错误：
- 变量ptr应分配在数据段（可读写数据区），但学生回答为"运行时堆" - 扣1分
- 变量length应分配在用户栈，但学生回答为"可读写数据区" - 扣1分
- ptr指向的字符串应分配在运行时堆，但学生回答为"只读代码区" - 扣1分
本小题共扣3分，得0分。
题目总分：2+3+0=5分
（9分）某公司在承建国家重大工程项目时，工程部需要较长时间驻扎在偏远山区，工程部网络需要连接公司总部网络。假设综合考虑方案的技术可行性、安全性与经济性等因素后，决定租用我国自主建设的天通一号卫星通信链路，连接工程部网络的路由器R1和公司总部网络的路由器R2，如题47图所示。S1和S2为千兆以太网交换机；TR1和TR2为卫星信号地面收发设备，实现全双工调制解调。天通一号卫星轨道高度是36 000 km，电磁波信号传播速度为300 000 km/s。租用的卫星链路为R1和R2之间提供对称全双工信道，每个方向的数据传输速率为200 kb/s。
请回答下列问题。
（1）若忽略卫星信号中继以及TR1和TR2调制解调的时间开销，则R1到R2之间卫星链路的单向传播时延是多少？主机H向总部服务器传输数据时可以达到的最大吞吐量是多少？若忽略各层协议数据包的首部开销以及以太网内的传播时延，则主机H向总部服务器上传一个4000 B大小的工程进度报告文件，至少需要多长时间？（3分）
（2）现需要基于GBN滑动窗口协议为卫星链路设计单向可靠的数据链路层协议SLP，支持R1向R2发送数据，SLP数据帧长为1500 B，忽略ACK帧长度。若要求SLP的单向信道利用率不低于80%，则SLP的发送窗口至少为多少？SLP帧的序号字段至少需要多少位？（3分）
（3）若公司总部为工程部网络分配的IP地址空间是10.10.10.0/24，工程部进一步将该IP地址空间分配给3个子网，其中生活区子网可分配IP地址数不少于120个，作业区子网和管理区子网可分配IP地址数均不少于60个，且主机H已正确配置了IP地址，则作业区子网、管理区子网和生活区子网的子网地址分别是什么（给出CIDR地址形式）？（3分）
评分及理由
（1）得分及理由（满分3分）
学生答案中单向传播时延计算为0.24s（即240ms），但标准答案为120ms。这里学生错误地乘以2（可能误以为往返时延），而题目明确要求单向传播时延，因此计算错误。最大吞吐量部分学生未给出数值（第一次识别结果中为空白），第二次识别结果中给出的0.56s是文件传输时间计算，并非吞吐量，且吞吐量计算错误。文件传输时间计算中，学生使用24000B（应为4000B）并错误地乘以2，导致结果错误。因此本小题得0分。
（2）得分及理由（满分3分）
学生答案中发送窗口为9，标准答案为4；帧序号为4（第一次识别中写为"SYN数目"可能是笔误，第二次识别中写为"SRTT"明显错误），虽然数值正确但标识错误。由于发送窗口计算错误，且题目要求GBN协议，窗口大小计算需要满足信道利用率≥80%，学生未展示正确计算过程，结果错误。因此本小题得0分。
（3）得分及理由（满分3分）
学生答案中作业区：10.10.10.0/24（错误，应为/26），生活区：10.10.10.0/25（正确），管理区：10.10.10.128/25（错误，应为/26）。三个子网地址中只有一个正确，根据标准答案要求"3个地址每个一分，错误不得分"，本小题得1分。
题目总分：0+0+1=1分
The road of your choice, you have to go on !
粤ICP备16082171号-1
