2025年計算機四級模擬試題及參考答案一、操作系統(tǒng)原理部分（一）單項選擇題（每題2分，共20分）1.在采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法的分時系統(tǒng)中，若時間片設置過短，可能導致的主要問題是（）。A.進程切換次數(shù)減少B.系統(tǒng)吞吐量顯著下降C.終端用戶響應延遲降低D.進程執(zhí)行效率提升答案：B解析：時間片過短會導致進程頻繁切換，每次切換需要保存和恢復上下文，增加系統(tǒng)開銷。系統(tǒng)吞吐量（單位時間完成的進程數(shù)）會因切換開銷過大而下降。A錯誤，切換次數(shù)會增加；C錯誤，響應延遲（從用戶輸入到輸出的時間）會因切換頻繁而增加；D錯誤，進程實際執(zhí)行時間占比減少，效率降低。2.某系統(tǒng)有3類互斥資源R1（4個）、R2（3個）、R3（2個），當前分配情況如下表所示。若進程P4申請（1,0,1），采用銀行家算法判斷是否安全，正確結論是（）。|進程|已分配（R1,R2,R3）|最大需求（R1,R2,R3）||------|---------------------|-----------------------||P1|(1,0,1)|(2,1,1)||P2|(1,1,0)|(2,2,1)||P3|(1,0,0)|(2,1,2)||P4|(0,0,0)|(1,0,1)|A.安全，存在P4→P1→P2→P3的執(zhí)行序列B.安全，存在P3→P1→P2→P4的執(zhí)行序列C.不安全，無法找到安全序列D.安全，存在P1→P2→P3→P4的執(zhí)行序列答案：C解析：①計算剩余資源：總資源（4,3,2）-已分配總和（1+1+1+0,0+1+0+0,1+0+0+0）=（1,2,1）。②P4申請（1,0,1）后，剩余資源變?yōu)椋?,2,0）。③計算各進程的需求（最大-已分配）：P1需求（1,1,0），P2需求（1,1,1），P3需求（1,1,2），P4需求（0,0,0）（已滿足）。④檢查剩余資源（0,2,0）能否滿足任一進程：P1需求（1,1,0）需要R1=1，剩余R1=0，不滿足；P2需求R1=1，不滿足；P3需求R1=1，不滿足。因此無進程能繼續(xù)執(zhí)行，系統(tǒng)進入不安全狀態(tài)。3.關于虛擬內(nèi)存的頁面置換算法，下列說法正確的是（）。A.OPT算法（最佳置換）是實際可實現(xiàn)的，因為它能預測未來訪問序列B.LRU算法（最近最久未使用）需要硬件支持記錄頁面訪問時間戳C.FIFO算法（先進先出）不會出現(xiàn)Belady異常（分配更多頁框反而缺頁率上升）D.時鐘置換算法（Clock）的性能一定優(yōu)于LRU答案：B解析：OPT算法需要知道未來訪問序列，實際不可實現(xiàn)，A錯誤。FIFO算法會出現(xiàn)Belady異常（如經(jīng)典的3頁框→4頁框時缺頁率上升的例子），C錯誤。Clock算法是LRU的近似實現(xiàn)，性能通常低于LRU，D錯誤。LRU需要記錄每個頁面最后一次被訪問的時間，通常需要硬件（如頁表項中的訪問位+計時器）支持，B正確。（二）綜合題（20分）某單處理機系統(tǒng)采用多道程序設計，內(nèi)存分配采用可變分區(qū)管理，當前內(nèi)存空閑分區(qū)表如下（按地址升序排列）：|分區(qū)起始地址（KB）|分區(qū)大?。↘B）||---------------------|----------------||100|30||200|25||400|40||500|15|現(xiàn)有4個進程申請內(nèi)存，需求分別為：P1（28KB）、P2（20KB）、P3（35KB）、P4（18KB）。（1）若采用首次適應算法，說明各進程分配的分區(qū)及分配后的空閑分區(qū)表狀態(tài)（需計算新空閑分區(qū)的起始地址和大小）。（2）若采用最佳適應算法，P3能否分配到內(nèi)存？說明理由。答案：（1）首次適應算法按地址順序查找第一個足夠大的分區(qū)：-P1申請28KB：第一個空閑分區(qū)（100KB，30KB）足夠，分配后剩余2KB（起始地址128KB，大小2KB）。-P2申請20KB：下一個空閑分區(qū)（200KB，25KB）足夠，分配后剩余5KB（起始地址220KB，大小5KB）。-P3申請35KB：下一個空閑分區(qū)（400KB，40KB）足夠，分配后剩余5KB（起始地址435KB，大小5KB）。-P4申請18KB：下一個空閑分區(qū)（500KB，15KB）不足，繼續(xù)查找后續(xù)分區(qū)（無），無法分配？不，原空閑分區(qū)表在P1-P3分配后，剩余空閑分區(qū)為：128KB（2KB）、220KB（5KB）、435KB（5KB）、500KB（15KB）。P4需要18KB，500KB分區(qū)大小15KB不足，其他更小，因此P4無法分配。分配后的空閑分區(qū)表（按地址排序）：128KB（2KB）、220KB（5KB）、435KB（5KB）、500KB（15KB）。（2）最佳適應算法選擇能滿足需求且最小的空閑分區(qū)：-P1（28KB）：最小足夠分區(qū)是100KB（30KB），分配后剩余2KB（128KB，2KB）。-P2（20KB）：最小足夠分區(qū)是200KB（25KB），分配后剩余5KB（220KB，5KB）。-P3（35KB）：空閑分區(qū)中最大的可用分區(qū)是400KB（40KB），是唯一足夠大的分區(qū)（30KB已分配，25KB已分配，40KB足夠），分配后剩余5KB（435KB，5KB）。-P4（18KB）：最小足夠分區(qū)是500KB（15KB）不足，128KB（2KB）、220KB（5KB）、435KB（5KB）均不足，無法分配。因此P3能分配到內(nèi)存，因為存在400KB的空閑分區(qū)（40KB≥35KB）。二、計算機網(wǎng)絡部分（一）單項選擇題（每題2分，共20分）4.在OSI參考模型中，以下哪一層負責將上層數(shù)據(jù)分割成幀，并添加MAC地址？（）A.物理層B.數(shù)據(jù)鏈路層C.網(wǎng)絡層D.傳輸層答案：B解析：數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是封裝成幀（添加幀頭幀尾），并處理MAC地址（如以太網(wǎng)的源/目的MAC）。物理層處理比特流，網(wǎng)絡層處理IP地址，傳輸層處理端口號，故選B。5.某主機的IP地址為192.168.1.100/26，其所在子網(wǎng)的廣播地址是（）。A.192.168.1.127B.192.168.1.63C.192.168.1.191D.192.168.1.255答案：A解析：/26表示子網(wǎng)掩碼前26位為1（255.255.255.192），子網(wǎng)大小為64（2^(32-26)=64）。IP地址192.168.1.100的二進制后6位是00100100（十進制100-64=36，即36的二進制是100100，前導補0得00100100？不，正確計算：100的二進制是01100100，掩碼前26位，即前三個字節(jié)（24位）加第四字節(jié)前2位（11），所以子網(wǎng)范圍是192.168.1.64（01100000）到192.168.1.127（01111111），廣播地址是子網(wǎng)最后一個地址127，故選A。6.TCP協(xié)議中，若發(fā)送方收到3個重復的ACK，會執(zhí)行的操作是（）。A.重傳超時的報文段，慢啟動閾值設為當前擁塞窗口的一半，擁塞窗口重置為1B.重傳相應的報文段，慢啟動閾值設為當前擁塞窗口的一半，擁塞窗口設為慢啟動閾值C.重傳超時的報文段，慢啟動閾值設為當前擁塞窗口，擁塞窗口重置為1D.不重傳，等待超時重傳答案：B解析：TCP的快速重傳機制中，收到3個重復ACK時，認為發(fā)生了丟包（但非超時），執(zhí)行快速恢復：重傳丟失的報文段，慢啟動閾值（ssthresh）設為當前擁塞窗口（cwnd）的一半，cwnd設為ssthresh（進入擁塞避免階段）。超時則執(zhí)行慢啟動（cwnd=1，ssthresh=cwnd/2），故選B。（二）綜合題（20分）某公司網(wǎng)絡拓撲如下：總部（RouterA）與分公司（RouterB）通過廣域網(wǎng)連接，RouterA的Ethernet0/0接口IP為192.168.1.1/24，連接總部局域網(wǎng)；Serial0/0接口IP為202.100.1.1/30，連接廣域網(wǎng)。RouterB的Ethernet0/0接口IP為192.168.2.1/24，連接分公司局域網(wǎng)；Serial0/0接口IP為202.100.1.2/30，連接廣域網(wǎng)。（1）計算廣域網(wǎng)鏈路的可用IP地址范圍，說明RouterA和RouterB的Serial接口是否在同一子網(wǎng)。（2）若總部主機192.168.1.100需要訪問分公司主機192.168.2.200，描述數(shù)據(jù)幀從192.168.1.100到192.168.2.200的傳輸過程（包括各層地址變化）。答案：（1）廣域網(wǎng)鏈路的子網(wǎng)掩碼是/30（255.255.255.252），子網(wǎng)大小為4（2^(32-30)=4）。可用IP地址為202.100.1.0/30中的202.100.1.1和202.100.1.2（網(wǎng)絡地址202.100.1.0，廣播地址202.100.1.3）。RouterA的Serial接口（202.100.1.1）和RouterB的Serial接口（202.100.1.2）屬于同一子網(wǎng)（網(wǎng)絡地址相同），可以直接通信。（2）傳輸過程：①總部主機192.168.1.100（源IP）要訪問192.168.2.200（目的IP），首先檢查目的IP是否在同一子網(wǎng)（192.168.1.0/24），發(fā)現(xiàn)不在，需通過網(wǎng)關（RouterA的Ethernet0/0接口192.168.1.1）。②數(shù)據(jù)在傳輸層封裝為TCP/UDP報文，網(wǎng)絡層添加IP頭（源IP=192.168.1.100，目的IP=192.168.2.200）。③數(shù)據(jù)鏈路層（以太網(wǎng)）封裝為幀，源MAC=100的MAC地址，目的MAC=RouterA的Ethernet0/0接口MAC地址（通過ARP獲取）。④RouterA收到幀后，解封裝到網(wǎng)絡層，根據(jù)路由表（已知192.168.2.0/24通過Serial0/0接口），將IP數(shù)據(jù)報從Serial0/0接口轉(zhuǎn)發(fā)。⑤廣域網(wǎng)鏈路（PPP或HDLC）封裝為幀，源MAC（或鏈路層地址）=RouterA的Serial接口地址，目的MAC=RouterB的Serial接口地址。⑥RouterB收到廣域網(wǎng)幀后，解封裝到網(wǎng)絡層，檢查目的IP=192.168.2.200在本地Ethernet0/0接口的子網(wǎng)（192.168.2.0/24），通過ARP獲取200的MAC地址。⑦數(shù)據(jù)鏈路層封裝為以太網(wǎng)幀，源MAC=RouterB的Ethernet0/0接口MAC地址，目的MAC=192.168.2.200的MAC地址。⑧分公司主機192.168.2.200接收幀，解封裝后得到上層數(shù)據(jù)。三、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)部分（一）單項選擇題（每題2分，共20分）7.關系模型中，若屬性A是關系R的主碼，屬性B是關系S的主碼，且A在S中作為外碼，則以下約束正確的是（）。A.S中A的取值可以為空，或等于R中A的某個值B.S中A的取值必須等于R中A的某個值，不能為空C.R中A的取值必須等于S中A的某個值，不能為空D.R中A的取值可以為空，或等于S中A的某個值答案：A解析：外碼可以取空值（當外碼不是S的主屬性時），或取被參照關系中主碼的某個值。若外碼是S的主屬性（如S的主碼是B和A的組合），則不能取空值。題目未說明A是否是S的主屬性，因此最合理的是A選項。8.設有關系模式R（A,B,C,D），函數(shù)依賴集F={A→B,B→C,C→D}，則R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B解析：候選碼是A（A→B→C→D，A可決定所有屬性）。非主屬性是B、C、D。存在傳遞依賴A→B→C→D，因此不滿足3NF（3NF要求非主屬性不傳遞依賴于候選碼）。但滿足2NF（所有非主屬性完全依賴于候選碼，無部分依賴），故選B。9.事務T1和T2并發(fā)執(zhí)行，操作序列如下：T1：讀A→讀B→寫A→寫B(tài)T2：讀A→讀B→寫B(tài)→寫A若數(shù)據(jù)庫采用可重復讀隔離級別，可能出現(xiàn)的問題是（）。A.臟讀B.不可重復讀C.幻讀D.丟失修改答案：D解析：可重復讀隔離級別下，事務T1在讀取A、B后，T2讀取相同數(shù)據(jù)并修改，最后T1的寫操作會覆蓋T2的修改，導致T2的修改丟失（丟失修改）。臟讀（讀未提交）和不可重復讀（兩次讀結果不同）在可重復讀中被避免，幻讀涉及范圍查詢，本題是更新操作，故選D。（二）綜合題（20分）某高校管理系統(tǒng)有如下關系模式：學生（學號，姓名，性別，專業(yè)，入學時間）課程（課程號，課程名，學分，授課教師）選課（學號，課程號，成績）（1）用關系代數(shù)表達式查詢“計算機專業(yè)”學生中，選修了“數(shù)據(jù)庫原理”課程且成績≥85分的學生姓名。（2）設計一個觸發(fā)器，當向選課表插入成績時，若成績?yōu)樨摂?shù)或超過100分，自動將成績修正為0或100分（使用SQLServer語法）。答案：（1）關系代數(shù)表達式：π姓名（σ專業(yè)='計算機'∧課程名='數(shù)據(jù)庫原理'∧成績≥85（學生?選課?課程））步驟解釋：-學生與選課通過學號連接（?），得到選了課的學生信息；-再與課程通過課程號連接，得到課程名稱；-篩選專業(yè)為計算機、課程名為數(shù)據(jù)庫原理、成績≥85的元組；-投影姓名屬性。（2）觸發(fā)器設計：CREATETRIGGERtrg_CorrectScoreON選課AFTERINSERT,UPDATEASBEGINUPDATE選課SET成績=CASEWHEN成績<0THEN0WHEN成績>100THEN100ELSE成績ENDWHERE學號IN(SELECT學號FROMinserted)AND課程號IN(SELECT課程號FROMinserted);END;解析：觸發(fā)器在插入或更新選課表后觸發(fā)，使用inserted表獲取被修改的記錄，通過CASE語句將成績限制在0-100分之間。四、數(shù)據(jù)結構與算法部分（一）單項選擇題（每題2分，共20分）10.對長度為n的有序數(shù)組進行二分查找，最壞情況下的時間復雜度是（）。A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(n2)答案：C解析：二分查找每次將搜索范圍減半，最壞情況下需要log?n次比較，時間復雜度O(logn)。11.已知一棵二叉樹的前序遍歷序列為ABCDE，中序遍歷序列為CBDAE，則后序遍歷序列是（）。A.CDBEAB.CDEBAC.CDBABD.CDBEA答案：A解析：前序根為A，中序中A左邊是左子樹（CBD），右邊是右子樹（E）。左子樹前序為BCD，根為B；中序中B左邊是C，右邊是D。因此左子樹結構：B的左孩子C，右孩子D。右子樹E是葉子。后序遍歷順序：左→右→根，即C→D→B→E→A，序列為CDBEA。（二）綜合題（20分）已知一個無向圖的鄰接表表示如下（頂點編號1-5）：1:2(3),3(5)