2009年（408）计算机学科专业基础综合试题_

2009年（408）计算机学科专业基础综合试题

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

00: 03: 20

答题卡

得分 61/150

答对题目数 0/47

评价 ☆☆☆☆☆

答题情况分析报告

正确: 0

错误: 47

未答: 0

总分: 61/150

正确率 0%

第1题数据结构单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：B 你的答案：未作答正确率：91%

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第2题数据结构单选题题目链接

设栈 S 和队列 Q 的初始状态均为空，元素a, b, c, d, e, f, g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b, d, c, f, e, a, g，则栈 S 的容量至少是（）。

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：C 你的答案：未作答正确率：93%

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第3题数据结构单选题题目链接

给定二叉树如右图所示。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是 3，1，7，5，6，2，4，则其遍历方式是（）。

A．LRN B．NRL C．RLN D．RNL

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：95%

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第4题数据结构单选题题目链接

下列二叉排序树中，满足平衡二叉树定义的是（）。

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：B 你的答案：未作答正确率：97%

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第5题数据结构单选题题目链接

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，则该完全二叉树的结点个数最多是（）。

A．39 B．52 C．111 D．119

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：C 你的答案：未作答正确率：68%

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第6题数据结构单选题题目链接

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II B. I和II C. I和III D. I、II和III

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：B 你的答案：未作答正确率：63%

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第7题数据结构单选题题目链接

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
Ⅲ.至少有一个顶点的度为1

A. 只有Ⅰ

B. 只有Ⅱ

C. Ⅰ和Ⅱ

D. Ⅰ和Ⅲ

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：79%

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第8题数据结构单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：77%

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第9题数据结构单选题题目链接

已知关键字序列 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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：92%

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第10题数据结构单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：B 你的答案：未作答正确率：74%

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第11题计算机组成原理单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：C 你的答案：未作答正确率：67%

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第12题计算机组成原理单选题题目链接

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x，y和z，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，x、y和z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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：78%

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第13题计算机组成原理单选题题目链接

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=2^7×29/32，Y=2^5×5/8，则用浮点加法计算X+Y的最终结果是。

A．00111 1100010

B．00111 0100010

C．01000 0010001

D．发生溢出

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：61%

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第14题计算机组成原理单选题题目链接

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．0 B．1 C．4 D．6

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：C 你的答案：未作答正确率：64%

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第15题计算机组成原理单选题题目链接

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、15 B．2、15

C．1、30 D．2、30

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：91%

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第16题计算机组成原理单选题题目链接

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移后的目标地址是

A．2006H B．2007H

C．2008H D．2009H

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：C 你的答案：未作答正确率：76%

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第17题计算机组成原理单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：62%

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第18题计算机组成原理单选题题目链接

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）分别为90 ns、80 ns、70 ns、和60 ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是( )。

A．90 ns B．80 ns

C．70 ns D．60 ns

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：98%

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第19题计算机组成原理单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：93%

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第20题计算机组成原理单选题题目链接

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10M Hz，则总线带宽是______。

A．10M B/S B．20M B/S

C．40MB/ S D．80M B/S

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：B 你的答案：未作答正确率：79%

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第21题计算机组成原理单选题题目链接

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%

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：97%

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第22题计算机组成原理单选题题目链接

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 0

C．浮点运算下溢

D．访存缺页

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：91%

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第23题操作系统单选题题目链接

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、Ⅲ B.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ C.Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ D.Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：84%

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第24题操作系统单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：91%

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第25题操作系统单选题题目链接

某计算机系统中有8台打印机，由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、2
B、3
C、4
D、5

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：C 你的答案：未作答正确率：85%

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第26题操作系统单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：94%

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第27题操作系统单选题题目链接

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．2^8 字节 B．2^16 字节 C．2^24 字节 D．2^32 字节

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：C 你的答案：未作答正确率：88%

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第28题操作系统单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：B 你的答案：未作答正确率：75%

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第29题操作系统单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：87%

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第30题操作系统单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：91%

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第31题操作系统单选题题目链接

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、1

B．1、1

C．1、2

D．2、1

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：B 你的答案：未作答正确率：61%

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第32题操作系统单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：87%

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第33题计算机网络单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：B 你的答案：未作答正确率：84%

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第34题计算机网络单选题题目链接

在无噪声情况下，若某低通通信链路的带宽为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. 12kbps
B. 24kbps
C. 48kbps
D. 96kbps

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：B 你的答案：未作答正确率：71%

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第35题计算机网络单选题题目链接

数据链路层采用后退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．2 B．3 C．4 D．5

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：C 你的答案：未作答正确率：85%

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第36题计算机网络单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：72%

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第37题计算机网络单选题题目链接

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 200 000km/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 160m

B．增加 80m

C．减少 160m

D．减少 80m

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：57%

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第38题计算机网络单选题题目链接

主机甲与主机乙之间已建立一个 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．500

B．700

C．800

D．1000

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：D 你的答案：未作答正确率：90%

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第39题计算机网络单选题题目链接

一个 TCP 连接总是以 1KB 的最大段长发送 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．7 KB

B．8 KB

C．9 KB

D．16 KB

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：C 你的答案：未作答正确率：73%

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第40题计算机网络单选题题目链接

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

A 选项

B 选项

C 选项

D 选项

正确答案：A 你的答案：未作答正确率：80%

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第41题数据结构综合题题目链接

（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。假设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。

你的答案：

评分及理由

（1）得分及理由（满分10分）

学生回答"不可行"与标准答案一致，正确指出了该方法不一定能求得最短路径。学生举例说明：用该方法得到的最短路径是u→m→v，而实际最短路径是u→v。虽然学生没有给出具体的图结构，但通过描述能够清晰地表达出该方法存在的问题：贪心地选择当前顶点最近的下一个顶点可能导致错过全局最短路径。这与标准答案中给出的反例原理一致。

扣分情况：学生回答在逻辑上是正确的，核心观点与标准答案一致，只是举例的具体图结构与标准答案不同，但原理相同。按照评分要求，思路正确不扣分，因此不扣分。

得分：10分

题目总分：10分

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第42题数据结构综合题题目链接

（15分）已知一个带有表头结点的单链表，结点结构为：

\[
  \begin{array}{|c|c|}
    \hline
    \texttt{data} & \texttt{link} \\
    \hline
  \end{array}
\]

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 域的值，并返回 1；否则，只返回 0。要求：

⑴ 描述算法的基本设计思想；（5分）

⑵ 描述算法的详细实现步骤；（5分）

⑶ 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、C++或 Java 语言实现），关键之处请给出简要注释。（5分）

你的答案：

评分及理由

（1）得分及理由（满分5分）

得分：5分

理由：学生的基本设计思想与标准答案一致。使用两个指针pre和p，先让pre移动k个位置，然后两个指针同步移动，当pre到达链表末尾时，p正好指向倒数第k个结点。思路正确且高效，符合一趟扫描的要求。

（2）得分及理由（满分5分）

得分：4分

理由：实现步骤基本正确，但在步骤③中"pre前移k次后，设指针p=list"存在一个小问题。按照标准答案，p应该指向链表的第一个结点（即list->link），而不是头结点list。不过这个细节问题扣1分。

（3）得分及理由（满分5分）

得分：3分

理由：代码实现基本正确，但存在几个问题：
1. 函数参数类型应为LinkList而不是LinkList*
2. p和pre初始化为list（头结点），但在循环中pre移动k次后，p应该从头结点开始移动，这样当pre到达末尾时，p正好指向倒数第k个结点
3. 缺少返回值，函数最后应该返回1
4. 变量count定义但未使用
这些逻辑错误共扣2分。

题目总分：5+4+3=12分

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（1）算法的基本设计思想（5 分）：

问题的关键是设计一个尽可能高效的算法，通过链表的一趟遍历，找到倒数第 k 个结点的位置。算法的基本设计思想是：定义两个指针变量 p 和 q，初始时均指向头结点的下一个结点（链表的第一个结点）。p 指针沿链表移动；当 p 指针移动到第 k 个结点时，q 指针开始与 p 指针同步移动；当 p 指针移动到最后一个结点时，q 指针所指示结点为倒数第 k 个结点。以上过程对链表仅进行一遍扫描。

（2）算法的详细实现步骤（5 分）：

① count=0，p 和 q 指向链表表头结点的下一个结点；

② 若 p 为空，转⑤；

③ 若 count 等于 k，则 q 指向下一个结点；否则，count=count+1；

④ p 指向下一个结点，转②；

⑤ 若 count 等于 k，则查找成功，输出该结点的 data 域的值，返回 1；否则，说明 k 值超过了线性表的长度，查找失败，返回 0；

⑥ 算法结束。

（3）算法实现（5 分）：

typedef int ElemType;
// 链表数据的类型定义
typedef struct LNode {
    // 链表结点的结构定义
    ElemType data;      // 结点数据
    struct LNode *link; // 结点链接指针
} *LinkList;

int Search_k(LinkList list, int k) {
    // 查找链表 list 倒数第 k 个结点，并输出该结点 data 域的值
    LinkList p = list->link, q = list->link; // 指针 p、q 指示第一个结点
    int count = 0;
    
    while (p != NULL) { // 遍历链表直到最后一个结点
        if (count < k) 
            count++;    // 计数，若 count < k 只移动 p
        else 
            q = q->link;
        p = p->link;    // 之后让 p、q 同步移动
    } // while
    
    if (count < k)
        return 0;       // 查找失败返回 0
    else {              // 否则打印并返回 1
        printf("%d", q->data);
        return 1;
    }
} // Search_k

提示：算法程序题，如果能够写出数据结构类型定义、正确的算法思想都会至少给一半以上分数，如果能用伪代码写出自然更好，比较复杂的地方可以直接用文字表达。

若所给出的算法采用一遍扫描方式就能得到正确结果，可给满分 15 分；若采用两遍或多遍扫描才能得到正确结果的，最高分 10 分。若采用递归算法得到正确结果的，最高给 10 分；若实现算法的空间复杂度过高（使用了大小与 k 有关的辅助数组），但结果正确，最高给 10 分。

第43题计算机组成原理综合题题目链接

（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0.5M B/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？（4分）

2）当该外设的数据传输率达到5M B/s时，改用DMA方式传送数据。假定每次DMA传送块大小为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）（4分）

你的答案：

评分及理由

（1）得分及理由（满分4分）

学生答案中，第1次识别结果和第2次识别结果在(1)问的计算思路和最终结果都与标准答案一致。虽然学生表述中使用了“1毫秒传输0.5MB”的表述（应为1秒传输0.5MB），但后续计算中实际使用的是1秒的数据，且计算过程正确：中断次数 = 0.5MB / 4B = 125000，每次中断时钟周期 = 20 × 5 = 100，总时钟周期 = 125000 × 100 = 12.5M，占比 = 12.5M / 500M = 2.5%。因此，逻辑正确，结果正确，得满分4分。

（2）得分及理由（满分4分）

学生答案中，第1次识别结果和第2次识别结果在(2)问的计算思路正确：DMA次数 = 5MB / 5000B = 1000，总时钟周期 = 1000 × 500 = 0.5M。但两次识别结果都错误地计算了百分比：0.5M / 500M = 0.001，正确应为0.1%，而学生得出1%。这是一个计算错误，导致最终答案错误。由于计算错误属于逻辑错误的一部分，扣1分。因此，得3分。

题目总分：4+3=7分

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第44题计算机组成原理综合题题目链接

（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下图所示，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。

下表给出了上述指令取指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。

你的答案：

评分及理由

（1）得分及理由（满分13分）

学生作答与标准答案中的参考答案二和参考答案三基本一致，主要区别在于C5和C6的顺序交换了。在参考答案二和参考答案三中，C5是MAR←(R1)，C6是MDR←M(MAR)，而学生作答中C5是A←(R0)，C6是MAR←(R1)。虽然顺序不同，但功能正确，且控制信号也正确。根据评分要求，思路正确不扣分，因此不因顺序不同而扣分。此外，学生作答中C7的"M(CMAR)"可能是识别错误，但根据第二次识别结果和上下文判断为"M(MAR)"的误写，不扣分。因此，该部分得满分13分。

题目总分：13分

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一条指令的执行过程通常由取指、译码和执行 3 个步骤完成，本题中取指用 3 个节拍、译码用 1 个节拍，执行加法运算并把结果写入主存如何完成呢？包括划分执行步骤、确定完成的功能、要提供的控制信号，这是

本题要测试的内容。为回答这个问题，首先要看清图中给出的部件组成情况和信息传送的路径。

要完成的功能时（R0）+（（R1））  （R1），从图中看到：

(1) R0、R1 都有送自己内容到内总线的路径，控制信号分别是 R0out 和 R1out；

(2) ALU 加运算，2 个数据由工作寄存器 A 和内总线提供，控制信号是 Add；A 只接收内总线的内容，控制信号是 Ain；结果需存 AC，控制信号是 ACin；AC 的内容可送内总线，控制信号是 ACout;

(3) PC 可接收内总线的内容，还可增 1，控制信号是 PCin 和 PC+1，PC 的内容可送内总线，控制信号是 PCout；

(4) 指令寄存器 IR 可接收内总线的内容，控制信号是 IRin；

(5) 读写存储器时，地址由 MAR 经 AB 提供，MAR 只接收总线上的信息，控制信号是 MARin;

(6) 读存储器，提供读命令 MemR，并通过 DB 送入 MDR，控制信号是 MDRinE;MDR 的内容可送入总线，控制信号是 MDRout;

(7) 写存储器，提供写命令 MemW,数据由 MDR 通过 DB 送到存储器的数据引脚，控制信号是 MDRoutE;

然后是划分执行步骤、确定每一步完成的功能、需要提供的控制信号。这是由指令应完成的功能和计算机硬件的实际组成情况和信息传送的可用路径共同决定的，基本原则是步骤越少越好。硬件电路要能支持，可以有多种方案，解题时应参照以给出的答题格式，即取指和译码阶段的那张表的内容，但不必把表已有的内容再抄一遍。

划分指令执行步骤，确定每一步完成的功能、给出需要提供的控制信号：

请注意，（R0）+（（R1））表示：R0 寄存器的内容与 R1 作地址从主存中读出来的数据完成加法运算；而  （R1）表示把 R1 的内容作为主存储器的地址完成写主存操作。为防止出现误解，题中还特地对此作了文字说明。这条指令的功能是先到主存储器取一个数，之后运算，再将结果写回主存储器。

(1) 执行相加运算，需把存储器中的数据读出，为此首先送地址，将 R1 的内容送 MAR，控制信号是 R1out、 MARin。

(2) 启动读主存操作，读出的内容送入 MDR，控制信号是 MemR、MDRinE。还可同时把 R0 的内容经内总线送入 A，用到的控制信号是 R0out、Ain。

(3) 执行加法运算，即 A 的内容与 MDR 的内容相加，结果保存到 AC，控制信号是 MDRout、Add、Acin。

(4) 要把 AC 的内容写入主存，由于 R1 的内容已经在 MAR 中，地址已经有了，但需要把写入的数据（已经在 AC 中）经内总线送入 MDR，控制信号是 ACout、MDRin。

(5) 给出写主存的命令，把 MDR 的内容经 DB 送存储器的数据线引脚，执行写操作，控制信号是 MDRoutE、MemW。

这几个步骤是有先后次序的，前面的完成了，下一步才可以执行，也保证了不会产生硬件线路的冲突。请注意，使用最为频繁的是内总线，它在任何时刻只能接收一个输入数据，并且向内总线发送信息的电路只能以三态门器件连接到内总线，5 个向内总裁发送信息的控制信号（ACout，PCout，R0out，R1out，MDRout）最多只能有一个为 1，其他 4 个必须全为 0，或者 5 个全为 0.

仔细看一下，发现可以把第 2 个步骤的操作划分到两个步骤中完成，一个步骤中安排 MDR 接收从存储器中读出的内容，到另外一个步骤实现 R0 的内容送入 A，这多用了一个操作步骤，指令的执行速度会变慢。有些解题者在写存储器之前，还会再执行一次把 R1 的内容送 MAR，尽管无此必要，但不属于原理上的错误。

当然还可以有其他的设计结果。

解题时这些叙述内容不必写出来（这里写出这些内容是希望帮助大家领会本题要测试的知识点和指令的执行过程），直接按照已经给出的表格的形式、按照提供的填写办法把设计的表格及其内容填好就可以了。

请注意，题目表格内容（告诉你答题的格式和答题内容的表达方式）与你答题的表格内容合在一起才是这条指令的完整的执行过程，千万不要产生任何错觉。

第45题操作系统综合题题目链接

（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，并说明所定义信号量的含义。要求用伪代码描述。

你的答案：

评分及理由

（1）信号量定义得分及理由（满分1分）

得分：1分

理由：学生定义了正确的信号量，包括empty、full、mutex、odd和even，含义清晰，与标准答案一致（标准答案使用empty、odd、even、mutex，但full信号量的功能可以通过odd和even实现，学生的定义也是合理的）。

（2）P1进程实现得分及理由（满分2分）

得分：1分

理由：P1进程基本正确，但在生成数据并放入缓冲区后多了一个V(full)操作。根据题目要求，P2和P3分别消费奇数和偶数，应该通过odd和even信号量来同步，不需要额外的full信号量。这个多余的V(full)会导致逻辑错误，扣1分。

（3）P2进程实现得分及理由（满分2分）

得分：1分

理由：P2进程有两个问题：一是多了一个P(full)操作，这会导致与P1的V(full)不匹配，可能造成死锁或逻辑错误；二是countodd()应该在释放互斥锁之后执行，但这不是严重错误。由于多了一个P(full)，扣1分。

（4）P3进程实现得分及理由（满分2分）

得分：1分

理由：P3进程同样多了一个P(full)操作，与P2相同的问题。counteven()的位置也不是最优，但主要问题是多余的P(full)，扣1分。

题目总分：1+1+1+1=4分

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第46题操作系统综合题题目链接

（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：

\[
  \begin{array}{|c|c|c|}
    \hline
    \texttt{页号} & \texttt{页框(Page Frame)号} & \texttt{有效位(存在位)} \\
    \hline
\texttt{0} & \texttt{101H} & \texttt{1} \\
    \hline
\texttt{1} & \texttt{—} & \texttt{0} \\
    \hline
\texttt{2} & \texttt{254H} & \texttt{1} \\
    \hline
  \end{array}
\]

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 10^8 ns(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。（6分）

(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。（2分）

你的答案：

评分及理由

（1）得分及理由（满分6分）

学生对于三个虚地址的访问时间计算完全正确，与标准答案一致：

2362H：页号2，TLB未命中→访问页表→命中，时间10+100+100=210ns，正确。
1565H：页号1，TLB未命中→访问页表→缺页→处理后重新访问TLB→命中，时间10+100+10^8+10+100=100000220ns，正确。
25A5H：页号2，TLB命中，时间10+100=110ns，正确。

计算过程清晰，逻辑无误，得满分6分。

（2）得分及理由（满分2分）

学生正确指出1565H的页号为1，缺页时采用LRU局部淘汰策略，淘汰0号页面（页框101H），将101H分配给1号页，物理地址为101565H，理由充分，与标准答案一致。得满分2分。

题目总分：6+2=8分

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第47题计算机网络综合题题目链接

（9分）某网络拓扑如下图所示，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：

\[
  \begin{array}{|c|c|c|c|}
    \hline
    \texttt{目的网络IP地址} & \texttt{子网掩码} & \texttt{下一跳IP地址} & \texttt{接口} \\
    \hline
  \end{array}
\]

⑴ 将 IP 地址空间 202.118.1.0/24 划分为 2 个子网，分别分配给局域网 1、局域网 2，每个局域网需分配的 IP 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。（3分）

⑵ 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。（4分）

⑶ 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。（2分）

你的答案：

评分及理由

（1）得分及理由（满分3分）

学生正确识别了需要划分2个子网，每个子网需要至少120个地址，计算出主机号需要7位，子网号1位，并给出了正确的子网划分结果：202.118.1.0/25和202.118.1.128/25。思路和结果与标准答案一致。得3分。

（2）得分及理由（满分4分）

学生给出了R1的路由表，包含局域网1和局域网2的路由（目的网络和子网掩码正确，接口正确），但存在以下问题：

局域网路由的下一跳IP写为"1"，应为直接交付（标准答案中为"—"或空），但根据上下文判断可能是误写，且不影响核心逻辑，不扣分。
域名服务器路由的子网掩码写为255.255.255.252（应为255.255.255.255），这是一个逻辑错误，因为主机路由需要全1掩码，扣1分。
默认路由的子网掩码写为255.255.255.255（应为0.0.0.0），这是一个逻辑错误，因为默认路由掩码应为全0，扣1分。

因此，本小题得2分。

（3）得分及理由（满分2分）

学生正确使用了路由聚合技术，将局域网1和2聚合为202.118.1.0/24，下一跳IP为202.118.2.1，接口为LO，与标准答案一致。得2分。

题目总分：3+2+2=7分

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解答：

⑴ CIDR 中的子网号可以全 0 或全 1，但主机号不能全 0 或全 1。

因此若将 IP 地址空间 202.118.1.0/24 划分为 2 个子网，且每个局域网需分配的 IP 地址个数不少于 120 个，子网号至少要占用一位。

由 2^6 -2<120<2^7 -2 可知，主机号至少要占用 7 位。

由于源 IP 地址空间的网络前缀为 24 位，因此主机号位数+子网号位数=8 。

综上可得主机号位数为 7，子网号位数为 1。

因此子网的划分结果为：子网 1：202.118.1.0/25，子网 2：202.118.1.128/25。

地址分配方案：子网 1 分配给局域网 1，子网 2 分配给局域网 2，或子网 1 分配给局域网 2，子网 2 分配给局域网 1。

⑵ 由于局域网 1 和局域网 2 分别与路由器 R1 的 E1、E2 接口直接相连，因此在 R1 的路由表中，目的网络为局域网 1 的转发路径是直接通过接口 E1 转发，目的网络为局域网 2 的转发路径是直接通过接口 E1 转发。

由于局域网 1、2 的网络前缀均为 25 位，因此它们的子网掩码均为 255.255.255.128。

根据题意，R1 专门为域名服务器设定了一个特定的路由表项，因此该路由表项中的子网掩码应为255.255.255.255。对应的下一跳转发地址是 202.118.2.2，转发接口是 L0。

根据题意，到互联网的路由实质上相当于一个默认路由，默认路由一般写作 0/0，即目的地址为 0.0.0.0，子网掩码为 0.0.0.0。对应的下一跳转发地址是 202.118.2.2，转发接口是 L0。

综上可得到路由器 R1 的路由表为：

（若子网 1 分配给局域网 1，子网 2 分配给局域网 2）

（若子网 1 分配给局域网 2，子网 2 分配给局域网 1）

⑶ 局域网 1 和局域网 2 的地址可以聚合为 202.118.1.0/24，而对于路由器 R2 来说，通往局域网 1 和 2 的转发路径都是从 L0 接口转发，因此采用路由聚合技术后，路由器 R2 到局域网 1 和局域网 2 的路由为：

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