2013 整卷 · 四〇八档案室

BOK 数据结构

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2013-01

选择题2 分

已知两个长度分别为 m 和 n 的升序链表，若将它们合并为一个长度为 m + n 的降序链表，则最坏情况下的时间复杂度是__。

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2013-02

选择题2 分

一个栈的入栈序列为 1, 2, 3, …, n，其出栈序列是 p1, p2, p3, …, pn。若 p2 = 3，则 p3 可能取值的个数是__。

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2013-03

选择题2 分

若将关键字 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 依次插入到初始为空的平衡二叉树 T 中，则 T 中平衡因子为 0 的分支结点的个数是__。

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2013-04

选择题2 分

已知三叉树 T 中 6 个叶结点的权分别是 2, 3, 4, 5, 6, 7，T 的带权（外部）路径长度最小是__。

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2013-05

选择题2 分

若 X 是后序线索二叉树中的叶结点，且 X 存在左兄弟结点 Y，则 X 的右线索指向的是__。

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2013-06

选择题2 分

在任意一棵非空二叉排序树 $T 1$ 中，删除某结点 v 之后形成二叉排序树 $T 2$ ，再将 v 插入 $T 2$ 形成二叉排序树 $T 3$ 。下列关于 $T 1$ 与 $T 3$ 的叙述中，正确的是__。

Ⅰ. 若 v 是 $T 1$ 的叶结点，则 $T 1$ 与 $T 3$ 不同

Ⅱ. 若 v 是 $T 1$ 的叶结点，则 $T 1$ 与 $T 3$ 相同

Ⅲ. 若 v 不是 $T 1$ 的叶结点，则 $T 1$ 与 $T 3$ 不同

Ⅳ. 若 v 不是 $T 1$ 的叶结点，则 $T 1$ 与 $T 3$ 相同

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2013-07

选择题2 分

设图的邻接矩阵 A 如下所示。各顶点的度依次是__。

A = 0101001101001000

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2013-08

选择题2 分

若对如下无向图进行遍历，则下列选项中，不是广度优先遍历序列的是__。

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2013-09

选择题2 分

下列 AOE 网表示一项包含 8 个活动的工程。通过同时加快若干活动的进度可以缩短整个工程的工期。下列选项中，加快其进度就可以缩短工程工期的是

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2013-10

选择题2 分

在一棵高度为 2 的 5 阶 B 树中，所含关键字的个数最少是__。

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2013-11

选择题2 分

对给定的关键字序列 110, 119, 007, 911, 114, 120, 122 进行基数排序，则第 2 趟分配收集后得到的关键字序列是__。

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BOK 组成原理

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2013-12

选择题2 分

某计算机主频为 1.2GHz，其指令分为 4 类，它们在基准程序中所占比例及 CPI 如下表所示。
该机的 MIPS 数是__。

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BOK 组成原理

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2013-13

选择题2 分

若某数采用 IEEE754 单精度浮点数格式表示为 C640 0000H，则该数的值是__。

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BOK 组成原理

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2013-14

选择题2 分

某字长为 8 位的计算机中，已知整型变量 x 和 y 的机器数分别为 $[x] 补 =1 1110100$ ， $[y] 补 =1 0110000$ 。若整型变量 $z=2x+y/2$ ，则 z 的机器数为__。

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2013-15

选择题2 分

用海明码对长度为 8 位的数据进行检/纠错时，若能纠正一位错，则校验位数至少为__。

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2013-16

选择题2 分

某计算机主存地址空间大小为256MB，按字节编址。虚拟地址空间大小为4GB，采用页式存储管理，页面大小为4KB，TLB（快表）采用全相联映射，有4个页表项，内容如下表所示。
则对虚拟地址03FF F180H进行虚实地址变换的结果是__。

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2013-17

选择题2 分

假设变址寄存器 R 的内容为1000H，指令中的形式地址为2000H；地址1000H中的内容为2000H，地址2000H中的内容为3000H，地址3000H中的内容为4000H，则变址寻址方式下访问到的操作数是__。

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2013-18

选择题2 分

某CPU主频为1.03GHz，采用4级指令流水线，每个流水段的执行需要1个时钟周期。假定CPU执行了100条指令，在其执行过程中，没有发生任何流水线阻塞，此时流水线的吞吐率为__。

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2013-19

选择题2 分

下列选项中，用于设备和设备控制器（I/O 接口）之间互连的接口标准是__。

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2013-20

选择题2 分

下列选项中，用于提高RAID 可靠性的措施有__。
Ⅰ. 磁盘镜像 Ⅱ. 条带化 Ⅲ. 奇偶校验 Ⅳ. 增加 Cache 机制

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2013-21

选择题2 分

某磁盘的转速为10000rpm，平均寻道时间是6ms，磁盘传输速率是20MB/s，磁盘控制器延迟为0.2ms，读取一个4KB的扇区所需的平均时间约为__。

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2013-22

选择题2 分

下列关于中断 I/O 方式和 DMA 方式比较的叙述中，错误的是__。

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2013-23

选择题2 分

用户在删除某文件的过程中，操作系统不可能执行的操作是__。

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2013-24

选择题2 分

为支持 CD-ROM 中视频文件的快速随机播放，播放性能最好的文件数据块组织方式是__。

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2013-25

选择题2 分

用户程序发出磁盘 I/O 请求后，系统的处理流程是：用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序。其中，计算数据所在磁盘的柱面号、磁头号、扇区号的程序是__。

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2013-26

选择题2 分

若某文件系统索引结点（inode）中有直接地址项和间接地址项，则下列选项中，与单个文件长度无关的因素是

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2013-27

选择题2 分

设系统缓冲区和用户工作区均采用单缓冲，从外设读入1个数据块到系统缓冲区的时间为100，从系统缓冲区读入1个数据块到用户工作区的时间为5，对用户工作区中的1个数据块进行分析的时间为90（如下图所示）。进程从外设读入并分析2个数据块的最短时间是

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2013-28

选择题2 分

下列选项中，会导致用户进程从用户态切换到内核态的操作是
I. 整数除以零
II. sin()函数调用
III. read 系统调用

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2013-29

选择题2 分

计算机开机后，操作系统最终被加载到

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2013-30

选择题2 分

若用户进程访问内存时产生缺页，则下列选项中，操作系统可能执行的操作是
I. 处理越界错
II. 置换页
III. 分配内存

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2013-31

选择题2 分

某系统正在执行三个进程P₁、P₂和P₃，各进程的计算（CPU）时间和I/O时间比例如下表所示。

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2013-32

选择题2 分

下列关于银行家算法的叙述中，正确的是

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2013-33

选择题2 分

在 OSI 参考模型中，下列功能需由应用层的相邻层实现的是

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2013-34

选择题2 分

若下图为 10BaseT 网卡接收到的信号波形，则该网卡收到的比特串是__。

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2013-35

选择题2 分

主机甲通过1个路由器（存储转发方式）与主机乙互联，两段链路的数据传输速率均为10Mbps，主机甲分别采用报文交换和分组大小为10kb的分组交换向主机乙发送1个大小为8Mb（ $1M=10 6$ ）的报文。若忽略链路传播延迟、分组头开销和分组拆装时间，则两种交换方式完成该报文传输所需的总时间分别为__。

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2013-36

选择题2 分

下列介质访问控制方法中，可能发生冲突的是__。

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2013-37

选择题2 分

HDLC 协议对 01111100 01111110 组帧后对应的比特串为__。

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2013-38

选择题2 分

对于100Mbps的以太网交换机，当输出端口无排队，以直通交换（cut-through switching）方式转发一个以太网帧（不包括前导码）时，引入的转发延迟至少是__。

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2013-39

选择题2 分

主机甲与主机乙之间已建立一个 TCP 连接，双方持续有数据传输，且数据无差错与丢失。若甲收到1个来自乙的 TCP 段，该段的序号为1913、确认序号为2046、有效载荷为100字节，则甲立即发送给乙的 TCP 段的序号和确认序号分别是__。

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2013-40

选择题2 分

下列关于 SMTP 协议的叙述中，正确的是__。
I. 只支持传输 7 比特 ASCII 码内容
II. 支持在邮件服务器之间发送邮件
III. 支持从用户代理向邮件服务器发送邮件
IV. 支持从邮件服务器向用户代理发送邮件

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2013-41

综合题13 分

已知一个整数序列 $A=(a 0,a 1,\dots,a n-1)$ ，其中 $0\leq a i <n$ （ $0\leq i<n$ ）。若存在 $a p_1 =a p_2 =\dots=a p_m =x$ 且 $m>n/2$ （ $0\leq p k <n$ ， $1\leq k\leq m$ ），则称 x 为 A 的主元素。例如 $A=(0,5,5,3,5,7,5,5)$ ，则5为主元素；又如 $A=(0,5,5,3,5,1,5,7)$ ，则 A 中没有主元素。假设 A 中的 n 个元素保存在一个一维数组中，请设计一个尽可能高效的算法，找出 A 的主元素。若存在主元素，则输出该元素；否则输出 -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、C++或 Java 语言描述算法，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。

答案

（1）算法的基本设计思想：采用摩尔投票算法。首先遍历数组，通过计数方式找出一个可能的候选主元素：遇到相同元素计数加一，不同则计数减一，计数为零时更换候选元素。然后再次遍历数组，统计候选元素出现次数，若超过n/2则输出该元素，否则输出-1。

（2）算法实现（C语言）：

int Majority(int A[], int n) {
    int i, c, count = 1; // c用来保存候选主元素，count用来计数
    c = A[0]; // 设置A[0]为候选主元素
    for (i = 1; i < n; i++) // 查找候选主元素
        if (A[i] == c)
            count++; // 对A中的候选主元素计数
        else {
            if (count > 0)
                count--; // 处理不是候选主元素的情况
            else {
                c = A[i]; // 更换候选主元素，重新计数
                count = 1;
            }
        }
    if (count > 0)
        for (i = count = 0; i < n; i++) // 统计候选主元素的实际出现次数
            if (A[i] == c)
                count++;
    if (count > n / 2) return c; // 确认候选主元素
    else return -1; // 不存在主元素
}

（3）时间复杂度和空间复杂度：

时间复杂度：O(n)，两次线性遍历数组。
空间复杂度：O(1)，仅使用常数额外变量。

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2013-42

综合题10 分

设包含4个数据元素的集合S={“do”, “for”, “repeat”, “while”}, 各元素的查找概率依次为p1=0.35, p2=0.15, p3=0.15, p4=0.35。将S保存在一个长度为4的顺序表中，采用折半查找法，查找成功时的平均查找长度为2.2。请回答：
（1）若采用顺序存储结构保存S，且要求平均查找长度更短，则元素应如何排列？应使用何种查找方法？查找成功时的平均查找长度是多少？
（2）若采用链式存储结构保存S，且要求平均查找长度更短，则元素应如何排列？应使用何种查找方法？查找成功时的平均查找长度是多少？

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BOK 组成原理

组成原理

2013-43

综合题9 分

某32位计算机，CPU主频为800MHz，Cache命中时的CPI为4，Cache块大小为32字节；主存采用8体交叉存储方式，每个体的存储字长为32位、存储周期为40ns；存储器总线宽度为32位，总线时钟频率为200MHz，支持突发传送总线事务。每次读突发传送总线事务的过程包括：送首地址和命令、存储器准备数据、传送数据。每次突发传送32字节，传送地址或32位数据均需要一个总线时钟周期。请回答下列问题，要求给出理由或计算过程。
（1）CPU和总线的时钟周期各为多少？总线的带宽（即最大数据传输率）为多少？
（2）Cache缺失时，需要用几个读突发传送总线事务来完成一个主存块的读取？
（3）存储器总线完成一次读突发传送总线事务所需的时间是多少？
（4）若程序BP执行过程中，共执行了100条指令，平均每条指令需进行1.2次访存，Cache缺失率为5%，不考虑替换等开销，则BP的CPU执行时间是多少？

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2013-44

综合题14 分

某计算机采用16位定长指令字格式，其CPU中有一个标志寄存器，其中包含进位/借位标志CF、零标志ZF和符号标志NF。假定为该机设计了条件转移指令，其格式如下：

其中，00000为操作码OP；C、Z和N分别为CF、ZF和NF的对应检测位，某检测位为1时表示需检测对应标志位，需检测的标志位中只要有一个为1就转移，否则不转移。例如，若C=1，Z=0，N=1，则需检测CF和NF的值，当CF=1或NF=1时发生转移；OFFSET是相对偏移量，用补码表示。转移执行时，转移目标地址为(PC)+2+2×OFFSET；顺序执行时，下条指令地址为(PC)+2。请回答下列问题。
（1）该计算机存储器按字节编址还是按字编址？该条件转移指令向后（反向）最多可跳转多少条指令？
（2）某条件转移指令的地址为200CH，指令内容如下图所示，若该指令执行时CF=0，ZF=0，NF=1，则该指令执行后PC的值是多少？若该指令执行时CF=1，ZF=0，NF=0，则该指令执行后PC的值又是多少？请给出计算过程。

（3）实现“无符号数比较小于等于时转移”功能的指令中，C、Z和N应各是什么？
（4）以下是该指令对应的数据通路示意图，要求给出图中部件①～③的名称或功能说明。

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2013-45

综合题7 分

某博物馆最多可容纳500人同时参观，有一个出入口，该出入口一次仅允许一个人通过。参观者的活动描述如下：

cobegin
    参观者进程 i:
    {
        ...
        进门;
        ...
        参观;
        ...
        出门;
        ...
    }
coend

请添加必要的信号量和 P、V（或 wait()、signal()）操作，以实现上述过程中的互斥与同步。
要求写出完整的过程，说明信号量的含义并赋初值。

答案

(1) 信号量含义及初值：

mutex：互斥信号量，用于控制出入口的互斥访问，初值为1。
empty：同步信号量，表示博物馆可容纳的最大人数（空位数），初值为500。

(2) 进程代码：

cobegin
参观者进程i:
{
    P(empty);   // 申请空位
    P(mutex);   // 申请出入口互斥锁
    进门;
    V(mutex);   // 释放出入口互斥锁
    参观;
    P(mutex);   // 再次申请出入口互斥锁，准备出门
    出门;
    V(mutex);   // 释放出入口互斥锁
    V(empty);   // 释放一个空位
}
coend

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2013-46

综合题8 分

某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位，页表项大小为4字节。请回答下列问题。
（1）若使用一级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构如下：

则页的大小是多少字节？页表最大占用多少字节？
（2）若使用二级页表的分页存储管理方式，逻辑地址结构如下：

设逻辑地址为LA，请分别给出其对应的页目录号和页表索引的表达式。
（3）采用（1）中的分页存储管理方式，一个代码段起始逻辑地址为0000 8000H，其长度为8KB，被装载到从物理地址0090 0000H开始的连续主存空间中。页表从主存0020 0000H开始的物理地址处连续存放，如下图所示（地址大小自下向上递增）。请计算出该代码段对应的两个页表项的物理地址、这两个页表项中的页框号以及代码页面2的起始物理地址。

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2013-47

综合题9 分

假设 Internet 的两个自治系统构成的网络如题47图所示，自治系统 AS1 由路由器 R1 连接两个子网构成；自治系统 AS2 由路由器 R2、R3 互联并连接3个子网构成。各子网地址、R2 的接口名、R1 与 R3 的部分接口 IP 地址如题47图所示。

请回答下列问题。
(1) 假设路由表结构如下表所示。请利用路由聚合技术，给出 R2 的路由表，要求包括到达题 47 图中所有子网的路由，且路由表中的路由项尽可能少。

(2) 若 R2 收到一个目的 IP 地址为 194.17.20.200 的 IP 分组，R2 会通过哪个接口转发该 IP 分组？
(3) R1 与 R2 之间利用哪个路由协议交换路由信息？该路由协议的报文被封装到哪个协议的分组中进行传输？

答案

【答案】

(1) R2的路由表

目的网络	下一跳	接口
153.14.5.0/24	153.14.3.2	S0
194.17.20.0/23	194.17.24.2	S1
194.17.20.128/25	直连	E0

(2) 转发接口

接口 E0（根据最长匹配原则，匹配 194.17.20.128/25）。

(3) 路由协议与封装

路由协议：BGP（或 BGP4）。
报文封装：TCP 分组。

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计算机学科专业基础2013 真题档案

答案

【答案】

(1) R2的路由表

(2) 转发接口

(3) 路由协议与封装