2023计算机考研真题及答案.docx

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1、2023年全国硕士探讨生入学统一考试计算机科学与技术学科联考计算机学科专业基础综合试题（科目代码408）2023年全国硕士探讨生入学统一考试一计算机专业基础综合试题43. （11分）假设某计算机的CPU主频为80MHz, CPI为4,并且平均每条指令访存1.5次，主存与Cache之间交换的块大小为16B, Cache的命中率为99%,存储器总线宽度为32位。请回答下列问题。（1）该计算机的MIPS数是多少？平均每秒Cache缺失的次数是多少？在不考虑DMA传送的状况下。主存带宽至 少达到多少才能满意CPU的访存要求？（2）假定在Cache缺失的状况下访问主存时，存在0.0005%的缺页率，则C

2、PU平均每秒产生多少次缺页异样？若 页面大小为4KB,每次缺页都须要访问磁盘，访问磁盘时DMA传送采纳周期挪用方式，磁盘I/O接口的数据缓冲 寄存器为32位，则磁盘I/O接口平均每秒发出的DMA恳求次数至少是多少？（3） CPU和DMA限制器同时要求运用存储器总线时，哪个优先级更高？为什么？（4）为了提高性能，主存采纳4体低位交叉存储器，工作时每1/4周期启动一个存储体，每个存储体传送周期为 50ns,则主存能供应的最大带宽是多少？44. （12分）某16位计算机中，带符号整数用补码表示，数据Cache和指令Cache分别。题44表给出了指令系统 中部分指令格式，其中Rs和Rd表示寄存器，me

3、m表示存储单元地址，（x）表示寄存器x或存储单元x的内容。题44表指令系统中部分指令格式名称指令的汇编格式指令功能加法指令ADD Rs, Rd(Rs)+(Rd)-Rd算术/逻辑左移SHL Rd2*(Rd)-Rd算术右移SHR Rd(Rd)/2-Rd取数指令LOAD Rd, mem(mem)-Rd存数指令STORE Rs, memRs-(mem)2023年全国硕士探讨生入学统一考试一计算机专业基础综合试题该计算机采纳5段流水方式执行指令，各流水段分别是取指（IF）、译码/读寄存器（ID）、执行/计算有效地 址（EX）、访问存储器（M）和结果写回寄存器（WB）,流水线采纳”按序放射，按序完成”方式

4、，没有采纳转发 技术处理数据相关，并且同一寄存器的读和写操作不能在同一个时钟周期内进行。请回答下列问题。（1）若int型变量x的值为-513,存放在寄存器R1中，则执行“SHLR1”后，R1中的内容是多少？（用十六进制表 示）（2）若在某个时间段中，有连续的4条指令进入流水线，在其执行过程中没有发生任何堵塞，则执行这4条指令 所需的时钟周期数为多少？（3）若高级语言程序中某赋值语句为x=a+b, x、a和b均为int型变量，它们的存储单元地址分别表示为x、a 和b。该语句对应的指令序列及其在指令流中的执行过程如题44图所示。RI, aR2, bRI, R2R2, xIl LOAD12 LOAD

5、13 ADD14 STORE时间毋元123456789101112131411IFIDEXMWB12IFIDEXMWB13IF10EXMWB14IFIDEXMWB题44图指令序列及其执行过程示意图则这4条指令执行过程中13的ID段和14的IF段被堵塞的缘由各是什么？（4）若高级语言程序中某赋值语句为x=x*2+a, x和a均为unsigned int类型变量，它们的存储单元地址分别表示 为x、a,则执行这条语句至少须要多少个时钟周期？要求仿照题44图画出这条语句对应的指令序列及其在流水 线中的执行过程示意图。45.（7分）某恳求分页系统的页面置换策略如下：从0时刻起先扫描，每隔5个时间单位扫描

6、一轮驻留集（扫描时间忽视不计）且在本轮没有被访问过的页 框将被系统回收，并放入到空闲页框链尾，其中内容在下一次安排之前不清空。当放发生缺页时，假如该页曾 被运用过且还在空闲页链表中，则重新放回进程的驻留集中；否则，从空闲页框链表头部取出一个页框。忽视其它进程的影响和系统开销。初始时进程驻留集为空。目前系统空闲页的页框号依次为32、15、21、41o 进程P依次访问的虚拟页号，访问时刻,为1、3,2、0,4、0,6、03、2,14o请回答下列问 题。（1）当虚拟页为0,4时，对应的页框号是什么？（2）当虚拟页为1/1时，对应的页框号是什么？说明理由。（3）当虚拟页为2/4时，对应的页框号是什么？

7、说明理由。（4）这种方法是否适合于时间局部性好的程序？说明理由。2023年全国硕士探讨生入学统一考试一计算机专业基础综合试题46. （8分）某文件系统空间的最大容量为4TB （1TB=24o）,以磁盘块为基本安排单位。磁盘块大小为1KB。文件控 制块（FCB）包含一个512B的索引表区。请回答下列问题。（1）假设索引表区仅采纳干脆索引结构，索引表区存放文件占用的磁盘块号，索引表项中块号最少占多少字节？ 可支持的单个文件最大长度是多少字节？（2）假设索引表区采纳如下结构：第。7字节采纳起始块号，块数,格式表示文件创建时预安排的连续存储 空间。其中起始块号占6B,块数占2B,剩余504字节采纳干脆

8、索引结构，一个索引项占6B,则可支持的单个文件 最大长度是多少字节？为了使单个文件的长度达到最大，请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并说明理 由O47. （9分）主机H通过快速以太网连接Internet, IP地址为，服务器S的IP地址为。H与 S运用TCP通信时，在H上捕获的其中5个IP分组如题47-a表所示。题47-a表编号IP分组的前40字节内容（十六进制）145 00 00 30 01 9b 40 00 80 06 lde8 c0 a8 00 08 d3 44 47 50Ob d9 13 88 84 6b 41 c5 00 00 00 00 70 02 43 80 5d bO

9、00 00243 00 00 30 00 00 40 00 31 06 6e 83 d3 44 47 50 cO a8 00 0813 88 Ob d9 eO 59 9f ef 84 6b 41 c6 70 12 16 dO 37 el 00 00345 00 00 28 01 9c 40 00 80 06 Idef cO a8 00 08 d3 44 47 500b d9 13 88 84 6b 41 c6 e0 59 9ff0 50 fO 43 80 2b 32 00 00445 00 00 38 01 9d 40 00 80 06 Id de cO a8 00 08 d3 44 47 5

10、00b d9 13 88 84 6b 41 c6 eO 59 9f fO 50 18 43 80 e6 55 00 00545 00 00 28 68 11 40 00 31 06 06 7a d3 44 47 50 cO a8 00 0813 88 0b d9 eO 59 9f fO 84 6b 41 d6 50 10 16 dO 57 d2 00 00回答下列问题。（1）题47-a表中的IP分组中，哪几个是由H发送的？哪几个完成了 TCP连接建立过程？哪几个在通过快速 以太网传输时进行了填充？（2）依据题47-a表中的IP分组，分析S已经收到的应用层数据字节数是多少？（3）若题47-a表中

11、的某个IP分组在S发出时的前40字节如题47-b表所示，则该IP分组到达H时经过了多少个路由器?题47-b表来自S的分组45 00 00 28 68 11 40 00 40 06 ec ad d3 44 47 50 ca 76 01 0613 88 al 08 eO 59 9f fO84 6b 41 d6 50 10 16 dO b7 d6 00 00注：/尸分组头和TCP段头结构分别如题47-a图，题47-b图所示。比特 08162431题47-a图IP分组头结构题47-b图TCP段头结构2023年全国硕士探讨生入学统一考试一计算机专业基础综合试题计算机专业基础综合试题参考答案一、单项选择题

12、：每小题2分，共80分。1 - 5 BAABC 6-10 CCADA11-15 DDBDD16-20 ACCCD21-25 DBCBB 26-30 ADABC 31-35 ABBCA 36-40 BCADD二、综合应用题：4147小题，共70分。41 .【解析】（1）对于长度分别为m, n的两个有序表的合并过程，最坏状况下须要始终比较到两个表尾元素，比较次数为 m+n-1次。已知须要5次两两合并，故可设总比较次数为X-5, X就是以N个叶子结点表示升序表，以升序表的表 长表示结点权重，构造的二叉树的带权路径长度。故只需设计方案使得X最小。这样受哈夫曼树和最佳归并树思想 的启发，设计哈夫曼树如下

13、：39585110这样，最坏状况下比较的总次数为：N =（10 + 35） x 4 + （40 + 50 + 60）x 3 + 200-5 = 825（2） N （N22）个不等长升序表的合并策略：以N个叶子结点表示升序表，以升序表的表长表示结点权重，构造哈夫曼树。合并时，从深度最大的结点所代 表的升序表起先合并，依深度次序始终进行到根结点。理由：N个有序表合并须要进行N-1次两两合并，可设最坏状况下的比较总次数为X-N+l, X就是以N个叶子 结点表示升序表，以升序表的表长表示结点权重，构造的二叉树的带权路径长度。依据哈夫曼树的特点，上述设计 的比较次数是最小的。42 【解析】（1）算法思想

14、：依次遍历两个链表到尾结点时，并不能保证两个链表同时到达尾结点。这是因为两个链表的 长度不同。假设一个链表比另一个链表长k个结点，我们先在长链表上遍历k个结点，之后同步遍历两个链表。这 样我们就能够保证它们同时到达最终一个结点了。由于两个链表从第一个公共结点到链表的尾结点都是重合的。所 以它们确定同时到达第一个公共结点。于是得到算法思路： 遍历两个链表求的它们的长度LI, L2；比较LI, L2,找出较长的链表,并求L=|L1-L2|；先遍历长链表的L各结点；2023年全国硕士探讨生入学统一考试一计算机专业基础综合试题同步遍历两个链表，直至找到相同结点或链表结束。(2)算法的C语言代码描述Li

15、nkList Search_First_Common(LinkList LIr LinkList L2) /本算法实现线性时间内找到两个单链表的第一个公共结点 int lenl=Length(LI);,len2=Length (L2);LinkList longList, shortlist; /分别指向较长和较短的链表 if(lenllen2)longList=Ll-next;shortlist=L2-next;L=lenl-len2; /表长之差) else longList=L2-next;shortlist=Ll-next;L=len2-lenl; /表长之差)While(L-)lon

16、gList=longList-next;while(longList!=NULL)if (longList=shortList) /同步找寻共同结点 return longList;elselongList=longList-next;shortlist=shortlist-next;)/whilereturn NULL;(3)算法的时间困难度为O(lenl+len2),空间困难度为0(1)。43 .【解析】(1) MIPS=CPU主频xlO一6/CPI=80M/4=20；平均每条指令访存L5次,Cache的命中率为99%,故每秒Cache 缺失的次数=20Mx 1.5x1 %=300000

17、(次)；(2)在不运用DMA传送的状况下，全部主存的存取操作都须要经过CPU,所以主存带宽至少应为20M/sxl.5x4B=120MB/So由于页式虚拟存储方式的页表始终位于内存，则产生缺页异样的只能是指令的访存。每秒产生缺页中断20M/sx 1.5x0.0005%= 150次。因此平均每秒发出的DMA恳求次数至少是150x4KB/4B=150K次。(3)优先响应DMA恳求。DMA通常连接高速I/O设备，若不刚好处理可能丢失数据。(4)当4体低位交叉存储器稳定运行时，能供应的最大带宽为4x4B/50ns=320MB/so44 .【解析】(1) x的机器码为冈补二1111 1101 1111B,

18、即指令执行前(RI) =FDFFH,右移1位后位11111110 1111 1111B, 即指令执行后(RD =FEFFHo(2)至少须要4+ (5-1) =8个时钟周期数。(3) 13的ID段被堵塞的缘由：因为13与h和12都存在数据相关，需等到11和12将结果写回寄存器后，13才能2023年全国硕士探讨生入学统一考试一计算机专业基础综合试题 读寄存器内容，所以h的ID段被堵塞。14的IF段被堵塞的缘由：因为14的前一条指令13在ID段被堵塞，所以14的IF段被堵塞。(4)因111213142*x操作有左移和加法两种实现方法，故x=x*2+a对应的指令序列为15LOADLOADSHLADDS

19、TORERI, xR2, aRIRI, R2R2,冈或者 ADD RI, RI这5条指令在流水线中执行过程如下图所示。时间单元指令123456789101112131415161711IFIDEXMWB12IFIDEXMWB13IFIDEXMWB14IFIDEXMWB15IFIDEXMWB故执行x=x*2+a语句最少须要17个时钟周期。45 【解析】(1)页框号为21o因为起始驻留集为空，而。页对应的页框为空闲链表中的第三个空闲页框(21),其对应的 页框号为21o(2)页框号为32o理由：因1110故发生第三轮扫描，页号为1的页框在其次轮已处于空闲页框链表中，此 刻该页又被重新访问，因此应被

20、重新放回驻留集中，其页框号为32o(3)页框号为41o理由：因为第2页从来没有被访问过，它不在驻留集中，因此从空闲页框链表中取出链表 头的页框41,页框号为4k(4)合适。理由：假如程序的时间局部性越好，从空闲页框链表中重新取回的机会越大，该策略的优势越明显。46 .【解析】(1)文件系统中所能容纳的磁盘块总数为4TB/1KB=232o要完全表示全部磁盘块，索引项中的块号最少要占 32/8=4B。而索引表区仅采纳干脆索引结构，故512B的索引表区能容纳512B/4B=128个索引项。每个索引项对应 一个磁盘块，所以该系统可支持的单个文件最大长度是128xlKB=128KB。(2)这里的考查的安

21、排方式不同于我们所熟识的三种经典安排方式，但是题目中给出了具体的说明。所求的 单个文件最大长度一共包含两部分：预安排的连续空间和干脆索引区。连续区块数占2B,共可以表示2i6个磁盘块，即226BO干脆索引区共504B/6B=84个索引项。所以该系统可支 持的单个文件最大长度是226B+84KB。为了使单个文件的长度达到最大，应使连续区的块数字段表示的空间大小尽可能接近系统最大容量4TBo分别 设起始块号和块数分别占4B,这样起始块号可以寻址的范围是232个磁盘块，共4TB,即整个系统空间。同样的， 块数字段可以表示最多232个磁盘块，共4TBo47 【解析】(1)由于题47-a表中1、3、4号

22、分组的原IP地址均为(c0a8 0008H),所以1, 3, 4号分组是由 H发送的。题47-a表中1号分组封装的TCP段的FLAG为02H (即SYN=1, ACK=0) ,seq=846b 41c5H, 2号分组封装的 TCP 段的 FLAG 为 12H (即 SYN=1, ACK=1) , seq=e059 9fefH, ack=846b 41c6H, 3 号分组封装的 TCP 段的 FLAG 为 10H (即 ACK=1) , seq=846b 41c6H, ack= e059 9ffOH,所以 1、2、3 号分组完成了 TCP 连接建立过程。2023年全国硕士探讨生入学统一考试一计算

23、机专业基础综合试题由于快速以太网数据帧有效载荷的最小长度为46字节，表中3、5号分组的总长度为40 (28H)字节，小于46 字节，其余分组总长度均大于46字节。所以3、5号分组通过快速以太网传输时进行了填充。(2)由3号分组封装的TCP段可知，发送应用层数据初始序号为seq=846b 41c6H,由5号分组封装的TCP段 可知，ack为seq=846b41d6H,所以5号分组已经收到的应用层数据的字节数为846b 41d6H - 846b 41c6H=10H=16o(3)由于S发出的IP分组的标识=6811H,所以该分组所对应的是题47-a表中的5号分组。S发出的IP分组 的TTL=40H=

24、64, 5号分组的TTL=31H=49, 64-49=15,所以，可以推断该IP分组到达H时经过了 15个路由器。2023年全国硕士探讨生入学统一考试一计算机专业基础综合试题一、单项选择题：第140小题，每小题2分，共80分。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项最符合试题 要求。1 .求整数n(nNO)阶乘的算法如下，其时间困难度是int fact(int n)(if (n=l)return 1;return n*fact(n-l);)A. O(log2n)B. O(n)C. (nlog2n)D. O(n2)2 .已知操作符包括中、 OxCOOEC. 0x1 K OxCOODD. 0x1 K

25、 OxCOOE16.下列关于闪存（Flash Memory）的叙述中，错误的是A.信息可读可写，并且读、写速度一样快B.存储元由MOS管组成，是一种半导体存储器C.掉电后信息不丢失，是一种非易失性存储器D.采纳随机访问方式，可替代计算机外部存储器17.假设某计算机按字编址，Cache有4个行，Cache和主存之间交换的块为1个字。若Cache的内容初始为空， 采纳2路组相联映射方式和LRU替换算法。当访问的主存地址依次为048,2,0,6,8,6,4,8时，命中Cache的次数是A. 1B. 2C. 3D.418.某计算机的限制器采纳微程序限制方式，微指令中的操作限制字段采纳字段干脆编码法，共

26、有33个微吩咐， 构成5个互斥类，分别包含7、3、12、5和6个微吩咐，则操作限制字段至少有A. 5 位B.6 位C.15 位D. 33 位19 .某同步总线的时钟频率为100MHz,宽度为32位，地址/数据线复用，每传送一次地址或者数据占用一个时钟 周期。若该总线支持突发（猝发）传输方式，则一次“主存写”总线事务传输128位数据所须要的时间至少是A. 20nsB. 40nsC.50nsD.80ns20 .下列关于USB总线特性的描述中，错误的是A.可实现外设的即插即用和热拔插B.可通过级联方式连接多台外设C.是一种通信总线，连接不同外设D.同时可传输2位数据，数据传输率高21 .下列选项中，

27、在I/O总线的数据线上传输的信息包括I. I/O接口中的吩咐字II. I/O接口中的状态字III. 中断类型号A.仅 L IIB.仅 I、IIIc.仅 II、 inD. I、II、III22 .响应外部中断的过程中，中断隐指令完成的操作，除爱护断点外，还包括I.关中断H.保存通用寄存器的内容III.形成中断服务程序入口地址并送PCA.仅 I、IIB.仅 I、IIIC.仅 II、 IIID.I、II、III23 .下列选项中，不行能在用户态发生的事务是A.系统调用B.外部中断C.进程切换D.缺页24.中断处理和子程序调用都须要压栈以爱护现场,中断处理确定会保存而子程序调用不须要保存其内容的是A.

28、程序计数器B.程序状态字寄存器D.通用地址寄存器C.通用数据寄存器25 .下列关于虚拟存储器的叙述中，正确的是A.虚拟存储只能基于连续安排技术B.虚拟存储只能基于非连续安排技术C.虚拟存储容量只受外存容量的限制D.虚拟存储容量只受内存容量的限制26 .操作系的I/O子系统通常由四个层次组成，每一层明确定义了与邻近层次的接口，其合理的层次组织排列依次 是A.用户级I/O软件、设备无关软件、设备驱动程序、中断处理程序B.用户级I/O软件、设备无关软件、中断处理程序、设备驱动程序C.用户级I/O软件、设备驱动程序、设备无关软件、中断处理程序D.用户级I/O软件、中断处理程序、设备无关软件、设备驱动程

29、序27 .假设5个进程P0、Pl、P2、P3、P4共享三类资源RI、R2、R3,这些资源总数分别为18、6、22。T0时刻的 资源安排状况如下表所示，此时存在的一个平安序列是进程已安排资源资源最大需求R1R2R3R1R2R3P03235510P1403536P24054011P3204 1425P4 314424A. P0, P2, P4, Pl, P3B. Pl, P0, P3, P4, P2C. P2, Pl, P0, P3, P4D.P3,P4,P2,P1,PO28.若一个用户进程通过read系统调用读取一个磁盘文件中的数据，则下列关于此过程的叙述中，正确的是I .若该文件的数据不在内存

30、，则该进程进入睡眠等待状态II .恳求read系统调用会导致CPU从用户态切换到核心态III . read系统调用的参数应包含文件的名称A.仅 I、IIB.仅 I、IIIC.仅 II、IIID. I、II 和 III29. 一个多道批处理系统中仅有P1和P2两个作业，P2比P1晚5ms到达，它的计算和I/O操作依次如下:P1：计算 60ms, I/O 80ms,计算 20msP2：计算 120ms, I/O 40ms,计算 40ms若不考虑调度和切换时间，则完成两个作也须要的时间最少是A. 240msB. 260msC. 340msD. 360ms30 .若某单处理器多进程系统中有多个就绪态进

31、程，则下列关于处理机调度的叙述中错误的是A.在进程结束时能进行处理机调度B.创建新进程后能进行处理机调度C.在进程处于临界区时不能进行处理机调度D.在系统调用完成并返回用户态时能进行处理机调度31 .下列关于进程和线程的叙述中，正确的是A.不管系统是否支持线程，进程都是资源安排的基本单位B.线程是资源安排的基本单位，进程是调度的基本单位C.系统级线程和用户级线程的切换都须要内核的支持D.同一进程中的各个线程拥有各自不同的地址空间32 .下列选项中，不能改善磁盘设备I/O性能的是A.重排I/O恳求次序C.预读和滞后写B.在一个磁盘上设置多个分区33.在TCP/IP体系结构中,干脆为ICMP供应服

32、务协议的是A. PPPB. IPC. UDPD. TCPD.优化文件物理的分布34 .在物理层接口特性中，用于描述完成每种功能的事务发生依次的是A.机械特性B.功能特性C.过程特性D.电气特性35 .以太网的MAC协议供应的是A.无连接的不行靠的服务B.无连接的牢靠的服务C.有连接的牢靠的服务D.有连接的不行靠的服务36 .两台主机之间的数据链路层采纳后退N帧协议（GBN）传输数据数据传输速率为16kbps,单向传播时延为270ms, 数据帧长度范围是128512字节，接收方总是以与数据帧等长的帧进行确认。为使信道利用率达到最高，帧序列的 比特数至少为A.5B.4C. 3D. 237 .下列关

33、于IP路由器功能的描述中，正确的是I.运行路由协议，设备路由表IL监测到拥塞时，合理丢弃IP分组IIL对收到的IP分组头进行差错校验，确保传输的IP分组不丢失IV.依据收到的IP分组的目的IP地址，将其转发到合适的输出线路上A.仅 IIL IVB.仅 I、IL IIIC.仅 I、II、IVD. I、II、IIL IV38. ARP协议的功能是A.依据IP地址查询MAC地址B.依据MAC地址查询IP地址C.依据域名查询IP地址D.依据IP地址查询域名39. 某主机的IP地址为，子网掩码为。若该主机向其所在子网发送广播分组，则目的地 址可以是40. 若用户1与用户2之间发送和接收电子邮件的过程如下

34、图所示，则图中、阶段分别运用的应用层协议 可以是用户1的 邮件旅务照用户2的 邮什王络费用户2-B.POP3、SMTP、POP3D.SMTP、SMTP、POP3A. SMTP、SMTP、SMTPC.POP3、SMTP、SMTP二、综合应用题：第4147题，共70分。请将答案写在答题纸指定位置上。41. （10分）设有6个有序表A、B、C、D、E、F,分别含有10、35、40、50、60和200个数据元素，各表中元素 按升序排列。要求通过5次两两合并，将6个表最终合并成1个升序表，并在最坏状况下比较的总次数达到最小。 请问答下列问题。（1）给出完整的合并过程，并求出最坏状况下比较的总次数。（2）

35、依据你的合并过程，描述n （n2）个不等长升序表的合并策略，并说明理由。2023年全国硕士探讨生入学统一考试一计算机专业基础综合试题42. （13分）假定采纳带头结点的单链表保存单词，当两个单词有相同的后缀时，则可共享相同的后缀存储空间, 例如，loading和being”的存储映像如下图所示。 rin - tell Hl b I estrl str2设strl和str2分别指向两个单词所在单链表的头结点，链表结点结构为 些上空,请设计一个时间上尽可能高效的算法，找出由strl和str2所指向两个链表共同后缀的起始位置（如图中字符i所在结点的位置p）。要求:（1）给出算法的基本设计思想。（2）依据设计思想，采纳C或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困难度。