2010年考研计算机统考试题及答案.pdf

1 2010 年全国硕士研究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一、单选题1、若元素a,b,c,d,e,f 依次进栈，允许进栈、退栈操作交替进行。但不允许连续三次进行退栈工作，则不可能得到的出栈序列是()D A：dcebfa B：cbdaef C：dbcaef D：afedcb 2、某队列允许在其两端进行入队操作，但仅允许在一端进行出队操作，则不可能得到的顺序是()C A：bacde B：dbace C：dbcae D：ecbad 3、下列线索二叉树中(用虚线表示线索)，符合后序线索树定义的是()B 4、在下列所示的平衡二叉树中插入关键字48 后得到一棵新平衡二叉树，在新平衡二叉树中，关键字37 所在结点的左、右子结点中保存的关键字分别是()C A：13，48 B：24，48 C：24，53 D：24，90 5、在一棵度为4 的树 T 中，若有 20 个度为 4 的结点，10 个度为 3 的结点，1 个度为 2的结点，10 个度为 1 的结点，则树T 的叶节点个数是()B A：41 B：82 C：113 D：122 6、对 n(n 大于等于2)个权值均不相同的字符构成哈夫曼树，关于该树的叙述中，错误的是()B A：该树一定是一棵完全二叉树B：树中一定没有度为1 的结点C：树中两个权值最小的结点一定是兄弟结点D：树中任一非叶结点的权值一定不小于下一任一结点的权值7、若无向图G-(V,E)中含 7 个顶点，则保证图G 在任何情况下都是连通的，则需要的边数最少是()A A：6 B：15 C：16 D：21 2 8、对下图进行拓扑排序，可以得到不同的拓扑序列的个数是()B A：4 B：3 C：2 D：1 9、已知一个长度为16 的顺序表 L，其元素按关键字有序排列，若采用折半查找法查找一个不存在的元素，则比较次数最多是()A A：4 B：5 C：6 D：7 10、采用递归方式对顺序表进行快速排序，下列关于递归次数的叙述中，正确的是()D A：递归次数与初始数据的排列次序无关B：每次划分后，先处理较长的分区可以减少递归次数C：每次划分后，先处理较短的分区可以减少递归次数D：递归次数与每次划分后得到的分区处理顺序无关11、对一组数据(2，12，16，88，5，10)进行排序，若前三趟排序结果如下()A 第一趟：2，12，16，5，10，88 第二趟：2，12，5，10，16，88 第三趟：2，5，10，12，16，88 则采用的排序方法可能是：A：起泡排序B：希尔排序C：归并排序D：基数排序12、下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是()D I 提高 CPU 时钟频率，II 优化数据通过结构，III 对程序进行编译优化A：仅 I 和 II B：仅 I 和 III C：仅 II 和 III D：I，II，III 13、假定有4 个整数用 8 位补码分别表示r1=FEH,r2=F2H,r3=90H,r4=F8H,若将运算结果存放在一个8 位的寄存器中，则下列运算会发生溢出的是()C A：r1*r2 B：r2*r3 C：r1*r4 D：r2*r4 14、假定变量I,f,d 数据类型分别为int,float 和 double(int 用补码表示，float 和 double 分别用 IEEE754 单精度和双精度浮点数据格式表示)，已知 i=785,f=1.5678,d=1.5若在 32 位机器中执行下列关系表达式，则结果为真是()C(I)f=(int)(float)I(II)f=(float)(int)f(III)f=(float)(double)(IV)=(d+f)-d=f A：仅 I 和 II B：仅 I 和 III C：仅 II 和 III D：仅 III 和 IV 15、假定用若干个2k*4 位芯片组成一个8*8 位存储器，则地址 0B1FH 所在芯片的最小地址是()D A：0000H B：0600H C：0700H D：0800H 16、下列有关RAM 和 ROM 的叙述中，正确的是()A I、RAM 是易失性存储器，ROM 是非易失性存储器II、RAM 和 ROM 都是采用随机存取的方式进行信息访问III、RAM 和 ROM 都可用作Cache IV、RAM 和 ROM 都需要进行刷新A：仅 I 和 II B：仅 II 和 III C：仅 I,II，III D：仅 II，III，IV 17、下列命令组合情况中，一次访存过程中，不可能发生的是()D A：TLB 未命中，Cache 未命中，Page未命中B：TLB 未命中，Cache 命中，Page命中C：TLB 命中，Cache 未命中，Page命中D：TLB 命中，Cache 命中，Page未命中18、下列存储器中，汇编语言程序员可见的是()B A：存储器地址寄存器(MAR)B：程序计数器(PC)C：存储器数据寄存器(MDR)D：指令寄存器(IR)3 19、下列不会引起指令流水阻塞的是()A A：数据旁路B：数据相关C：条件转移D：资源冲突20、下列选项中的英文缩写均为总线标准的是()D A：PCI、CRT、USB、EISAB：ISA、CPI、VESA、EISA C：ISA、SCSI、RAM、MIPS D：ISA、EISA、PCI、PCI-Express 21、单级中断系统中，中断服务程序执行顺序是()A I、保护现场II、开中断III、关中断IV、保存断点V、中断事件处理VI、恢复现场VII、中断返回A：I、V、VI、II、VII B：III、I、V、VII C：III、IV、V、VI、VII D：IV、I、V、VI、VII 22、假定一台计算机的显示存储器用DRAM 芯片实现，若要求显示分辨率为1600*1200，颜色深度为24 位，帧频为85Hz，显示总带宽的50%用来刷新屏幕，则需要的显存总带宽至少约为()D A：245 Mbps B：979 MbpsC：1958 Mbps D：7834Mbps 23、下列选项中，操作系统提供给应用程序的接口是()A A：系统调用B：中断C：库函数D：原语解析：本题考查OS 提供的服务。OS 提供两类接口，一类是命令接口，比如用户通过键盘命令和鼠标命令来操作计算机；另一类是程序接口，它提供一组系统调用，用户可以通过运行一些应用程序来访问OS 的资源。在一般 OS 中必不可少的调度是_。D A.高级调度B.中级调度C.作业调度D.进程调度解析：高级调度也就是作业调度，用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程、分配必要的资源，然后，再将新创建的进程排在就绪队列上，准备执行。在批处理系统中，需要有高级调度，但在分时系统和实时系统中通常不需要作业调度。所以不是必不可少的调度。中级调度它按照一定的算法将外存中已具备运行条件的进程换入内存，将内存中处于阻塞状态的某些进程换出到外存。中级调度的目的是为了解决内存紧张问题，它常用于分时系统及具有虚拟存储器的系统中，也不是必不可少的调度。低级调度也称进程调度，用来决定就绪队列中哪个进程应先获得处理机，并将处理机分配给选中的进程。进程调度是最基本的调度，一般的OS 中都必须配置它。24、下列选项中，导致创建新进程的操作是()C I 用户成功登陆II 设备分配III 启动程序执行A：仅 I 和 II B：仅 II 和 III C：仅 I 和 III D：I，II，III 解析：用户登录成功后需要为这个用户创建进程来解释用户的各种命令操作；设备分配由内核自动完成，不需要创建新进程；启动程序执行的目的就是创建一个新进程来执行程序。进程的基本状态：进程执行时的间断性，决定了进程可能具有多种状态。运行中的进程可能具有以下三种基本状态。（1）就绪状态：进程已获得除处理机外的所需资源，等待分配处理机资源，只要分配到CPU就可执行。在某一时刻，可能有若干个进程处于该状态。（2）运行状态：占用处理机资源运行，处于此状态的进程的数目小于等于CPU 的数目。（3）阻塞状态：由于进程等待某种条件（如IO 操作或进程同步），在条件满足之前无法继续执行。该事件发生前即使把处理机分配给该进程，也无法运行。4 当用户程序需要使用OS 功能从磁盘读取执行的程序和数据时，首先要通过专门的指令完成（）。A A.从运行态到阻塞态的转换B.进程从活动态到挂起态的转换C.进程从用户态到系统态的转换D.进程从系统态到用户态的转换解析：用户程序需要通过系统调用OS 的功能，在进行系统调用时，CPU 从用户态转换到系统态，调用内核中的代码来完成读取操作，用户进程则由运行态转到阻塞态，等待OS 从磁盘读取完成。25.设与某资源相关联的信号量初值为3，当前值为1，若 M 表示该资源的可用个数，N 表示等待该资源的进程数，则M，N 分别是（）B A0，1 B1，0 C 1，2 D2，0【解析】本题考查信号量机制。信号量用来表示某资源的当前可用数量。当信号量K0 时，表示此资源还有K 个相关资源可用，没有等待该资源的进程。而当信号量KM），假设每台打印机为临界资源，必须独占使用，则打印机的互斥信号量的取值范围为（）。B A.-(N-1)M B.(N-M)M C.-(N-M)1 D.(N-1)1 解析：本题考查的是进程同步机制中的信号量机制。具有多个临界资源的系统中将能够为多个进程服务。信号量的取值范围是：一阻塞队列中的进程个数到临界资源个数。26、下列选项中，降低进程优先权级的合理时机是（）A A进程的时间片用完5 B进程刚完成I/O，进入就绪列队C进程长期处于就绪队列D进程从就绪状态转为运行状态【解析】本题考查的是进程调度中的优先级算法，具体来说，操作系统会优先照顾哪一类进程。从提高系统性能和资源使用效率的角度出发，操作系统会倾向于照顾I/O 繁忙的进程，因为这类进程的特点是只需要少量的CPU 时间，把I/O 设备启动起来，然后当I/O 设备在工作的时候，CPU 就可以腾出来去运行别的进程，所以操作系统会优先照顾这类进程，以提高系统的性能，所以B是错误的，对于I/O 进程，不仅不会降低其优先级，反而会提高其优先级。而对于 CPU 繁忙的进程，由于它会一直占用CPU，这样就无法提高系统的吞吐率，所以操作系统并不会优先照顾这种进程，所以A 是正确的，当进程的时间片用完却仍然没有结束的时候，可能会降低它的优先级。对于C，这里考察的是“饥饿”的概念，如果一个进程长期处于就绪队列，无法得到CPU去运行，就称为“饥饿”，为了防止这种现象，操作系统会提高这类进程的优先级，因此C是错误的。对于 D，当一个进程刚从就绪状态转为运行状态时，这说明操作系统刚刚调度它去运行，在它刚开始运行的时候，不会立即去调整它的优先级，因为此时操作系统并不知道它属于什么类型。它可能马上就启动I/O 操作，从而把自己阻塞起来，也可能长时间使用CPU。本题考查处理机调度。B 中，进程完成IO 后，进入就绪队列时，已经是优先级最低的了，不能再降低其优先级，为了让其及时处理IO，也应该提高优先级。C 中，进程长期处于就绪队列，也需要增加优先级，使其不至于产生饥饿，所谓饥饿就是进程长期得不到CPU 的状态，就好像好久没吃饭。D 中，当进程处于运行状态时，不可提高也不可降低其优先级。A 中，采用时间片算法处理进程调度时，如果进程运行完，需要排到就绪队列的末尾，也就是优先级最低，所以降低优先级的合理时机是时间片用完时。等待态：等待某个事件的完成；就绪态：等待系统分配处理机以便运行；运行态：占有处理机正在运行。运行态等待态：往往是由于等待外设，等待主存等资源分配或等待人工干预而引起的。等待态就绪态：等待的条件已满足，只需分配到处理器后就能运行。运行态就绪态：不是由于自身原因，而是由外界原因使运行状态的进程让出处理器，这时候就变成就绪态。例如时间片用完，或有更高优先级的进程来抢占处理器等。就绪态运行态：系统按某种策略选中就绪队列中的一个进程占用处理器，此时就变成运行态。引起创建进程的事件：（1）用户登录（2）作业调度（3）提供服务（4）应用请求。引起进程阻塞和唤醒的事件：（1）请求系统服务（2）启动某种操作（3）新数据尚未到达（4）无新工作可做引起进程终止的事件：（1）正常结束（2）异常结束（3）启动某种操作（4）新数据尚未到达（5）无新工作可做27、进程 P0 和 P1 的共享变量定义及其初值为：boolean flag2;int turn=0;flag0=false;flag1=false;6 若进程 P0 和 P1 访问临界资源的类C 代码实现如下：void p0()/进程 p0 void p1()/进程 p1 while(true)while(true)flag0=true;turn=1 flag1=true;turn=1 while(flag1&(turn=1)；while(flag0&(turn=1)；临界区；临界区；flag0=false;flag1=false;则并发执行进程P0和 P1 时产生的情况是（）D A不能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象B不能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象C能保证进程互斥进入临界区，会出现“饥饿”现象D能保证进程互斥进入临界区，不会出现“饥饿”现象解析：本题考查进程间通信与Peterson算法。分析进程的执行过程：一开始，没有进程处于临界区中，现在进程P0 开始执行，通过设置其数组元素和将turn 置 1 来标识它希望进入临界区，由于进程P1 并不想进入临界区，flag1=false，所以while(flag1&(turn=1)中条件 flag1&(turn=1)为“假”，P0 跳出while 循环，进入临界区。如果进程P1 现在开始执行，此时，while(flag0&(turn=1)中条件 flag0&(turn=1)为“真”，进程P1 将阻塞，while 循环直到flag0 变为 false，而该事件只有进程P0 退出临界区时执行了flag0=false 后，才会发生。现在考虑两个进程几乎同时执行到while 循环的情况，它们分别在turn 中存入 1 和 0，但只有后被保存进去的进程号才有效，前一个被重写而丢失。假设进程P1 是后存入的，则turn为 0。进程 P0 将循环 0 次而进入临界区，而进程P1则将不停地循环且不能进入临界区，直到进程退出临界区为止。因此，该算法实现了临界区互斥。“饥饿”出现的时机：使用忙等待实现互斥，当一个进程离开临界区时，如果有多个进程等待进入临界区，系统会随机选择一个进程执行，因为这种随机性，会导致有些进程长期得不到执行，因而导致“饥饿”。本题中，如果 P1 已经等在 while 上的时候，P0 至多执行一次临界区，否则下次执行的时候，即便它在P1 测试条件前出了临界区并重新设定了flag，但由于它必须要设定turn=1（此时P1 不会再设置turn 了），因此这样P0 必然卡在 while 上，从而换到P1 执行。所以不会出现“饥饿”现象。所有实现同步的机制都要遵循四个准则：（1）空闲让进（2）忙则等待（3）有限等待（4）让权等待实现临界区互斥的基本方法有，软件实现方法、硬件实现方法和信号量机制。这三种方法只需要掌握软件实现方法和信号量机制。无论哪种实现同步的方法，都需要遵循上述的四个准则。因此在解答用软件方法实现进程同步的题目中，只需要分别检验以上四个准则，若都满足，则该方式正确。下面列出的程序用来实现两个银行账户之间转账的功能。请说明该程序是否能够：（1）完成指定的任务；（2）不能完成指定的任务；（3）存在危险（有时能正常工作，有时不行）。如果该程序有问题，请指出问题出现在什么地方？并对其进行修改。semaphore accountN;/该数组各元素均初始化为0 7 bankServer()while(true)receiveRequest(&op,&acctId1,&acctId2,&amount);if(op=transferThreadFork(Transfer(acctId1,acctId2,amount);else if Transfer(acctId1,acctId2,amount)accountacctId1Wait();acct1=GetAccount(acctId1);/May involve disk IO accountacctId2Wait();acct2=GetAccount(acctId2);/May involve disk IO if(acct1balanceamount)return ERROR;accountacctId2Wait();acct1balance-=amount;acct2balance+=amount;storeAccount(acct1);/Involves disk IO storeAccount(acct2);/Involves disk IO accountacctId1Signal();accountacctId2Signal();return OK;解析：该程序存在危险。如果出现acct1balanceamount 的情况，程序退出却没有解除对账号的锁定。修改方法：if(acct1balanceamount)accountacctId1Signal();accountacctId2Signal();return ERROR;本题也是考查用软件方式实现进程同步。解答过程中只需要一次同时实现进程同步的四个准则即可。28、某基于动态分区存储管理的计算机，其主存容量为55MB（初始为空闲），采用最佳适配(Best fit)算法，分配和释放的顺序为：分配 15MB，分配 30MB，释放 15MB，分配 8MB，分配 6MB，此时主存中最大空闲分区的大小是()B A.7MB B.9MB C.10MB D.15MB 解析：本题考查动态分区存储管理。采用最佳适配方法，简单讲就是每次只找最小的但又大于等于所需分配大小的分区。分配 15MB 后，空闲链表各分区的大小为：40MB；分配 30MB 后，空闲链表各分区的大小为：10MB；释放 15MB 后，空闲链表各分区的大小为：10MB,15MB；分配 8MB 后，空闲链表各分区的大小为：2MB,15MB；分配 6MB 后，空闲链表各分区的大小为：2MB,9MB；P108 归纳总结8 29、某计算机采用二级页面存储管理方式，按字节编址，页大小为210字节，页表项大小为2 字节，逻辑地址结构为：页目录号页号页内偏移量逻辑地址空间大小为216页，则表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含表项的个数至少是（）B A.64 B.128 C.256 D.512 分析：页大小为210字节，页表项大小为2 字节，采用二级页表，一页可存放29个页表项，逻辑地址空间大小为216页，要使表示整个逻辑地址空间的页目录表中包含的表项个数最少，则需要 216/29=27=128 个页面保存页表项，即页目录中包含的个数最少为128 解析：在一个解析：（1）（2）（3）30、设文件索引节点中有7 个地址项，其中4 个地址项为直接地址索引，2 个地址项是一级间接地址索引，1 个地址项是二级间接地址索引，每个地址项大小为4 字节，若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256 字节，则可表示的单个文件的最大长度是()C A.33KB B.519KB C.1057KB D.16513KB 解析：对于 A A.一个记录B.多条记录C.所有记录D.以上都不对解析：包括31、设置当前工作目录的主要目的是()C A.节省外存空间B.节省内存空间C.加快文件的检索速度D.加快文件的读写速度解析：本题考查文件目录的基本概念。设置当前目录的作用就是为了加快文件的检索速度，因为设置了当前目录情况下不需要从根目录出发进行检索。至于A、B 节省空间和此无关。文件的读写速度和磁盘的旋转速度等有关。32、本地用户通过键盘登录系统时，首先获得键盘输入信息的程序是()B A.命令解释程序B.中断处理程序C.系统调用服务程序D.用户登录程序解析：本题考查输入管理。通过键盘登录系统时，必然需要进行键盘的录入，在录入键盘命令时，系统首先会产生中断，以对键盘录入的信息进行存储，待键盘录入完毕后，再进行整体登录信息的处理。因此，首先获得键盘输入信息的程序是中断处理程序。在 C 源程序中（）C A.联机命令B.脱机命令C.程序D.图形解析：9 33、下列选项中，不属于网络体系结构中所描述的内容是()C A：网络的层次B：每一层使用的协议C：协议的内部实现细节D：每一层必须完成的功能34、在下图所示的采用“存储-转发”方式分组的交换网络中，所有链路的数据传输速度为 100mbps，分组大小为1000B，其中分组头大小20B，若主机H1 向主机H2 发送一个大小为 980000B 的文件，则在不考虑分组拆装时间和传播延迟的情况下，从H1 发送到 H2 接收完为止，需要的时间至少是()A A：80ms B：80.08ms C：80.16ms D：80.24ms 35、某自治系统采用RIP 协议，若该自治系统内的路由器R1 收到其邻居路由器R2 的距离矢量中包含信息，则可能得出的结论是()A A：R2 可以经过R1 到达 net1，跳数为17 B：R2 可以到达net1，跳数为16 C：R1 可以经过R2 到达 net1，跳数为17 D：R1 不能进过R2 到达 net1 36、若路由器R 因为拥塞丢弃IP 分组，则此时R 可以向发出该IP 分组的源主机发送的 ICMP 报文件类型是()C A：路由重定向B：目的不可达C：源抑制D：超时37、某网络的IP 地址为 192.168.5.0/24 采用长子网划分，子网掩码为255.255.255.248，则该网络的最大子网个数，每个子网内的最大可分配地址个数为()B A：32，8 B：32，6 C：8，32 D：8，30 38、下列网络设备中，能够抑制网络风暴的是()C 中继器集线器网桥路由器A：仅和B：仅C：仅和D：仅39、主机甲和主机乙之间已建立一个TCP 连接，TCP 最大段长度为1000 字节，若主机甲的当前拥塞窗口为4000 字节，在主机甲向主机乙连接发送2 个最大段后，成功收到主机乙发送的第一段的确认段，确认段中通告的接收窗口大小为2000 字节，则此时主机甲还可以向主机乙发送的最大字节数是()A A：1000 B：2000 C：3000 D：4000 40、如果本地域名服务无缓存，当采用递归方法解析另一网络某主机域名时，用户主机本地域名服务器发送的域名请求条数分别为()A A：1 条，1 条B：1 条，多条C：多条，1 条D：多条，多条二、综合应用题：41-47 小题，共计70 分41.(10 分)将关键字序列(7、8、11、18、9、14)散列存储到散列列表中，散列表的存储空间是一个下标从0 开始的一个一维数组散列函数维：H(key)=(key 3)MODT，处理冲突采用线性探测再散列法，要求装填(载)因子为 0.7 问题：(1)请画出所构造的散列表;(2)分别计算等概率情况下，查找成功和查找不成功的平均查找长度。解答：(1)由装载因子0.7，数据总数7 个 存储空间长度为10P=1010 所以，构造的散列表为：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 30 7 14 11 8 18 9 H(7)=(7 3)MOD10=1(2)查找成功的ASL=(1+1+1+1+2+1+1)/7=8/7 查找不成功的ASL=(7+6+5+4+3+2+1+2+1+1)/10=3.2 42.(13 分)设将 n(n,1)个整数存放到一维数组R 中，试设计一个在时间和空间两方面尽可能有效的算法，将R 中保有的序列循环左移P(0Pn)个位置，即将R 中的数据由(X0 X1 Xn-1)变换为(Xp Xp+1 Xn-1 X0 X1 Xp-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 或 C+或 JAVA 语言表述算法，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解答：(1)前 P 个数依次进队，while(1 n-p)Ai-i+p：p 个数依次出对，进入数组末尾(2)详细程序略(3)时间复杂度O(N);空间复杂度o(p)43.(11 分)某计算机字长为16q 位，主存地址空间大小为128KB，按字编址，采用字长指令格式，指令名字段定义如下：转移指令采用相对寻址方式，相对偏移是用补码表示，寻址方式定义如下：注：(X)表示有储蓄地址X 或寄存器X 的内容，请回答下列问题：(1)该指令系统最多可有多少条指令?该计算机最多有多少个通用寄存器?存储器地址寄存器(MDR)至少各需多少位?(2)转移指令的目标地址范围是多少?(3)若操作码0010B 表示加法操作(助记符为a d d)，寄存器 R4 和 R5 的编号分别为100B和 101B，R4 的内容为1 2 3 4 H，R5 的内容为5 6 7 8 H，地址 1 2 3 4 H 中的内容为5 6 7 8 H中的内容为1 2 3 4 H，则汇编语言为a d d(R4).(R5)+(逗号前原操作数，都号后为目的操作数)对应的机器码是什么(用十六进制表示)?该指令执行后，哪些寄存器和存储单元的内容会改变?改变后的内容是什么?解答：该题的考点是指令系统设计，注意操作位数与指令条数的关系，地址码与寄存器数的关系，指令字长与MOR 的关系，存储容量与MAR 的关系，注意补码计算的偏移地址。44.(12 分)某计算机的主存地址空间为256MB，按字节编址，指令 Cache分离,均有 8 个11 Cache 行，每个 Cache 行的大小为64MB，数据 Cache 采用直接映射方式，现有两个功能相同的程序A 和 B,其伪代码如下所示：假定 int 类型数据用32 位补码表示，程序编译时i,j,sum 均分配在寄存器中，数据a按行优先方式存放，其地址为320(十进制数)，请回答下列问题，要求说明理由或给出计算过程。(1)、若不考虑用于cache 一致性维护和替换算法的控制位，则数据 Cache 的总容量是多少?(2)、要组元素a031 和 a11 各自所在的主存块对应的Cache行号分别是多少(Cache行号从 0 开始)?(3)、程序 A 和 B 的数据访问命令中各是多少?那个程序的执行时间更短?简答：考点：Cache 容量计算，直接映射方式的地址计算，以及命中率计算(行优先遍历与列优先遍历命中率分别很大)45、(7 分)假设计算机系统采用CSCAN(循环扫描)磁盘调度策略，使用2KB 的内存空间记录 16384 个磁盘块的空闲状态。（1）请说明在上述条件下如何进行磁盘块空闲状态管理。（2）设某单面磁盘旋转速度为每分钟6000 转，每个磁道有100 个扇区，相邻磁道间的平均移动时间为1ms。若在某时刻，磁头位于100 号磁道处，并沿着磁道号增加的方向移动(如下图所示)，磁道号请求队列为50、90、30、120，对请求队列中的每个磁道需读取1 个随机分布的扇区，则读完这4 个扇区总共需要多少时间?要求给出计算过程。（3）如果将磁盘替换为随机访问的flash 半导体存储器（如 U 盘、SSD 等），是否有比CSCAN更高效的磁盘调度策略？若有，给出磁盘调度策略的名称并说明理由；若无，说明理由。解答：（1）2KB=2*1024*8bit=16384bit。因此可以使用位图法进行磁盘块空间状态管理，每 1bit12 表示一个磁盘块是否空闲。（2）每分钟6000 转，转一圈的时间为0.01s，通过一个扇区的时间为0.0001s（100 扇区/磁道）。根据 CSCAN 算法，被访问的磁道号顺序为100，120，30，50，90，因此，寻道用去的总时间为：（20+90+20+40）*1ms=170ms 总共要随机读取四个扇区，用去的时间为：（0.01*0.5+0.0001）*4=0.0204s=20.4ms 所以，读完这个扇区点共需要170ms+20.4ms=192.4ms。解析：某软盘有解析：（1）（2）46.(8 分)设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB，按字节编址。若某进程最多需要 6 页(Page)数据存储空间，页的大小为1KB，操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4 个页框(Page Fame)。页号页框号装入时刻访问位0 7 130 1 1 4 230 1 2 2 200 1 3 9 160 1 当该进程执行到时刻260 时，要访问逻辑地址为17CAH 的数据，请问答下列问题：(1)该逻辑地址对应的页号是多少?(2)若采用先进先出(FIFO)置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少?要求给出计算过程。(3)若采用时钟(CLOCK)置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少?要求给出计算过程。(设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2 号页框，示意图如下。)解答：（1）17CAH 转换为二进制为：0001 0111 1100 1010,页的大小为1KB，所以页内偏移为10位，于是前6 位是页号，所以其页号为0001 01，转换为10 进制为 5，所以，17CA 对应的页号为 5。（2）若采用先进先出置换算法，则被置换出的页号对应的页框号是7，因此对应的二进制物理地址为：0001 1111 1100 1010，转换为16 进制位的物理地址为1FCAH。（3）若采用时钟算法，且当前指针指向2 号页框，则第一次循环时，访问位都被置为0，在第二次循环时，将选择置换2 号页框对应的页，因此对应的二进制物理地址为：0000 1011 1100 1010，转换为16 进制物理地址为0BCAH。解析：13 特别提示：点评：本题47、(9 分)某局域网采用CSMA/CD 协议实现介质访问控制，数据传输速率为10MBPS,主机甲和主机乙之间的距离为2KM，信号传播速度是200 000KMS.请回答下列问题，并给出计算过程。(1)若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经多长时间?最长需经过多长时间?(假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据)(2)若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太网数据锁(1518 字节)向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据锁后，立即发送下一个数据锁，此时主机甲的有效数据传输速率是多少?(不考虑以太网锁的前导码)解答：(1)当甲乙同时向对方发送数据时，两台主机均检测到冲突所需时间最短;1KM/200000KM/S*2=1*10(-5)S 当一方发送的数据马上要到达另一方时，另一方开始发送数据，两台主机均检测到冲突所需时间最长;2KM/2000000KM/S*2=2*10(-5)S(2)发送一锁所需时间;1518B/10MBPS=1.2144MS 数据传播时间;2KM/200 000KM/S=1*10(-5)S=0.01MS 有效的数据传输速率=10MBPS*1.2144MS/1.2244MS=9.92MBPS