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：2分
理由：学生作答的基本设计思想是：先对数组A进行排序（冒泡排序），同时记录原始位置；排序后，对于每个元素A[i]，若其为负数则乘以排序后的最小值（A[0]），若为正数则乘以排序后的最大值（A[n-1]），并将结果存入res的对应原始位置。这个思路在逻辑上可以计算出每个A[i]与后续元素乘积的最大值，但存在以下问题：
1. 题目要求计算A[i]与A[j]（i≤j）乘积的最大值，即只考虑i之后的元素（包括自身）。排序后，A[0]和A[n-1]可能是整个数组的最小值和最大值，不一定是A[i]之后子数组的最小值或最大值，因此计算结果可能错误。例如，若A[i]为正数，但最大值出现在i之前，则乘积不满足j≥i的条件。
2. 算法使用了排序，增加了不必要的复杂度。
由于思路部分正确（考虑了正负数分别乘以最小或最大值），但核心逻辑有缺陷，扣2分。
（2）得分及理由（满分7分）
得分：3分
理由：代码实现了上述思路，但存在多处逻辑错误：
1. 排序后，使用A[0]和A[n-1]作为最小值和最大值，未考虑i之后子数组的范围，导致结果错误。
2. 冒泡排序的内层循环条件为j < n - i，但初始j=1，比较A[j-1] > A[j]，这是正确的冒泡排序逻辑，但排序改变了原数组A，破坏了原始数据，影响后续计算。
3. 最后输出cout << res[i]是多余的，题目要求只是填充res数组，不应输出。
4. 代码中动态分配了数组R，但未释放内存，存在内存泄漏。
由于代码基本实现了所述思路，但核心逻辑错误，扣4分。给予3分是因为代码结构完整，且排序和位置记录部分正确。
（3）得分及理由（满分2分）
得分：1分
理由：学生正确分析了时间复杂度为O(n²)（冒泡排序）和空间复杂度为O(n)（额外数组R），但未指出算法本身的逻辑错误。由于复杂度分析基于现有代码是正确的，但算法整体不正确，扣1分。
题目总分：2+3+1=6分
（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3分）
学生答案：最短时间为12，关键活动为a、e、m、n。与标准答案完全一致。
得分：3分。
（2）得分及理由（满分3分）
学生答案：与e同时进行的可能有c、d，三个活动。
标准答案为：b、c、d。学生答案缺少了活动b，且“三个活动”表述模糊，但结合上下文可理解为“c、d”两个活动。因此，答案不完全正确。
扣分：缺少关键活动b，扣1分。
得分：2分。
（3）得分及理由（满分2分）
学生答案：时间余量最大的是j为6。与标准答案完全一致。
得分：2分。
（4）得分及理由（满分2分）
学生答案：b持续最多时间为3。若b不变，压缩k能保证。
标准答案：b的持续时间最多是4，可以压缩活动k。
学生答案的第一部分“b持续最多时间为3”是错误的。第二部分“压缩k能保证”是正确的。
由于问题包含两个小问，且第一小问计算错误，扣1分。
得分：1分。
题目总分：3+2+2+1=8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、块内地址占6位是正确的，但虚拟地址索引部分错误。标准答案指出虚拟地址的VA₁₁~VA₆（即低12位中的中间6位）作为Cache索引，而学生回答“虚拟地址的高20位做Cache索引”是错误的。因此扣1分。得2分。
（2）得分及理由（满分2分）
学生正确计算出d[100]的虚拟地址为0180 01B0H，组号为6（即06H），与标准答案一致。得2分。
（3）得分及理由（满分5分）
学生答案中：
- d[0]偏移量在两次识别中分别写为d[07]偏移020H和d[5]偏移0204，均与标准答案d[0]偏移20H不符，但根据“误写不扣分”原则，且核心数值20H在第一次识别中出现，故不扣分。
- 缺失率计算：学生给出129/(2048×2) ≈ 3.1%，与标准答案129/4096=3.15%在合理误差内，且思路正确。
- 平均访问时间计算：公式正确，结果8.138周期与标准答案8.3周期接近，计算过程合理。
因此本小题得5分。
（4）得分及理由（满分2分）
学生正确回答数组分布在3个页中，缺页次数为3次，与标准答案一致。得2分。
题目总分：2+2+5+2=11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6分）
学生答案中，对于Y、R、Q的初始值判断有误。根据标准答案，Y应为除数x的符号扩展值（0xfffffffe），但学生给出的是0x000000FF；R应为被除数高位的符号扩展值（0xffffffff），学生给出的是0x87654321；Q应为被除数低位（0x87654321），学生给出的是0x00000001。这些核心数值全部错误，且与补码除法的初始化规则不符。对于“哪个部件包含计数器”，学生回答“44(6)中的控制逻辑部件”，虽然表述不清晰，但可能意指图中的控制逻辑（b），可视为基本正确。对于ALU运算种类，学生回答“算术左移和加法运算”，而标准答案为加法和减法，学生未提及减法，且补码除法中ALU主要执行加减运算，左移通常由移位寄存器完成，不属于ALUop控制的运算，因此该部分回答错误。综上，本小题仅“控制逻辑包含计数器”一点基本正确，其他核心内容均错误。扣除相应分数后，给予1分。
（2）得分及理由（满分5分）
学生仅指出了除数为0（x=0）这一种异常情况，且错误地认为此时d[i]也必须为0（d[i]=0000 0000H）。标准答案中除数为0异常时，d[i]为任意值。学生完全遗漏了溢出异常（被除数为-2^31且除数为-1）的情况。对于异常响应操作，学生的回答“关中断，保存断点、PC和标志寄存器，引出中断向量和中断服务程序”基本涵盖了标准答案的核心步骤（关中断、保存断点、跳转），表述虽不完全精确但思路正确。因此，异常情况分析部分基本错误，响应操作部分基本正确。扣除相应分数后，给予2分。
题目总分：1+2=3分
评分及理由
（1）得分及理由（满分7分）
学生答案整体思路正确，定义了四个信号量，与标准答案的四个信号量功能基本对应，并给出了合理的初值。具体分析如下：
empty=3：对应标准答案中的sk=3，表示初始可挖的树坑数量为3，符合题目“当树坑数量小于3时，甲才可以挖树坑”的要求。学生使用P(empty)控制甲挖坑的时机，逻辑正确。pit=0：对应标准答案中的empty=0，表示初始可用的树坑数量为0。学生使用P(pit)控制乙开始工作的时机，逻辑正确。bury=0：对应标准答案中的water=0，表示初始需要浇水的树苗数量为0。学生使用P(bury)控制丙开始工作的时机，逻辑正确。shovel=1：对应标准答案中的mutexT=1，用于实现铁锹的互斥访问，逻辑正确。
在流程控制上：
甲：先申请可挖坑名额(P(empty))，再申请铁锹(P(shovel))，挖坑后释放铁锹(V(shovel))，并通知乙有坑可用(V(pit))。逻辑正确。
乙：先等待有坑可用(P(pit))，放树苗，再申请铁锹(P(shovel))，填坑后释放铁锹(V(shovel))，然后通知丙需要浇水(V(bury))，并释放一个可挖坑名额(V(empty))。逻辑正确。
丙：等待需要浇水的信号(P(bury))，然后浇水。逻辑正确。
学生答案与标准答案在信号量命名和部分执行顺序上略有不同（例如乙的“放树苗”在申请铁锹之前），但整体同步互斥关系正确，能够保证三人按“挖坑->放树苗填土->浇水”的顺序协作，且铁锹互斥使用。因此，该答案可得满分。
题目总分：7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）
学生两次识别结果均正确回答了PCB位于内核区，执行scanf()时进程处于阻塞态。与标准答案完全一致。
得分：2分
（2）得分及理由（满分3分）
问题包含两部分：main()函数代码的位置，以及需要驱动程序的函数。
第一次识别结果中，main()函数代码位置回答错误（“可读写数据区”），但需要驱动程序的函数回答正确（scanf和printf）。
第二次识别结果中，两部分均回答正确（“只读代码区”和“scanf()和printf()”）。
根据打分要求第3条（两次识别中一次正确则不扣分），且第二部分答案一致正确，故不扣分。
得分：3分
（3）得分及理由（满分3分）
学生两次识别结果均正确回答了ptr在可读写数据区，length在用户栈，ptr指向的字符串在运行时堆区。与标准答案完全一致。
得分：3分
题目总分：2+3+3=8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正确（0.24s = 240ms），得1分。
最大吞吐量回答错误（应为200 kb/s，学生误为1000 Mb/s），扣1分。
文件传输时间计算错误（学生使用了错误的吞吐量并考虑了无关的千兆以太网时延），扣1分。
本题得1分。
（2）得分及理由（满分3分）
学生计算信道利用率的分母中包含了双向传播时延（0.48s），思路正确，但计算过程存在笔误（如将数据传输速率写为2×10^5 b/s，应为200×10^3 b/s，但数值影响不大），且最终计算出发送窗口至少为7（标准答案为8），这是一个逻辑错误，扣1分。
在根据GBN协议计算序号位数时，学生得出需要3位（标准答案为4位），这是由窗口大小计算错误导致的逻辑错误，扣1分。
本题得1分。
（3）得分及理由（满分3分）
学生给出的三个子网地址（10.10.10.128/26, 10.10.10.192/26, 10.10.10.0/25）与标准答案完全不一致，存在逻辑错误。
具体分析：生活区需要不少于120个地址，/25掩码（126个可用地址）符合要求，但地址块10.10.10.0/25正确。然而，作业区和管理区各需不少于60个地址，/26掩码（62个可用地址）符合要求，但学生分配的地址块10.10.10.128/26和10.10.10.192/26与生活区的10.10.10.0/25存在重叠（10.10.10.0/25包含10.10.10.0-127），这违反了子网划分无重叠的原则，因此三个答案均错误。
本题得0分。
题目总分：1+1+0=2分
The road of your choice, you have to go on !
粤ICP备16082171号-1
