2025年計算機(jī)408專項模擬真題解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某計算機(jī)的Cache采用直接映射方式，其地址結(jié)構(gòu)為：32位物理地址，其中標(biāo)記位占10位，塊內(nèi)地址占8位。則該Cache的容量為（）。A.4KBB.8KBC.16KBD.32KB2.采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)時，CPU的狀態(tài)通常為（）。A.等待狀態(tài)B.執(zhí)行程序狀態(tài)C.中斷處理狀態(tài)D.復(fù)位狀態(tài)3.在操作系統(tǒng)中，采用（）調(diào)度算法，可以提高CPU的利用率，但平均等待時間不一定最短。A.先來先服務(wù)（FCFS）B.短作業(yè)優(yōu)先（SJF）C.優(yōu)先級調(diào)度D.時間片輪轉(zhuǎn)4.若進(jìn)程A和進(jìn)程B共享一個緩沖區(qū)，進(jìn)程A負(fù)責(zé)生產(chǎn)數(shù)據(jù)放入緩沖區(qū)，進(jìn)程B負(fù)責(zé)從緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)使用。為了防止數(shù)據(jù)丟失，需要采用（）機(jī)制。A.互斥B.信號量C.監(jiān)視器D.同步5.在虛擬內(nèi)存管理中，采用（）算法時，可能會出現(xiàn)Belady異常，即增加內(nèi)存塊數(shù)反而導(dǎo)致缺頁率升高。A.FIFOB.LRUC.LFUD.Optimal6.對于文件系統(tǒng)，采用（）文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，允許文件跨多個磁盤塊存儲。A.連續(xù)分配B.索引分配C.哈希分配D.位示圖7.在TCP/IP協(xié)議棧中，負(fù)責(zé)提供可靠數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議是（）。A.IPB.ICMPC.TCPD.UDP8.以下關(guān)于CSMA/CD協(xié)議的描述，正確的是（）。A.適用于環(huán)形拓?fù)銪.發(fā)送數(shù)據(jù)前不需要先偵聽信道C.發(fā)生沖突時，站點(diǎn)會停止發(fā)送并等待一個隨機(jī)時間后重發(fā)D.只能在以太網(wǎng)中使用9.在網(wǎng)絡(luò)層，用于實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)備是（）。A.路由器B.交換機(jī)C.集線器D.網(wǎng)橋10.對于IP地址0/28，其網(wǎng)絡(luò)地址為（）。A.B.C.6D.4二、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述計算機(jī)系統(tǒng)總線的作用及其主要性能指標(biāo)。2.解釋什么是進(jìn)程上下文切換，并說明其主要開銷。3.簡述頁面置換算法LRU（最近最少使用）的基本思想。4.說明TCP協(xié)議三次握手過程及其目的。5.簡述HTTP協(xié)議和FTP協(xié)議的主要區(qū)別。三、計算題（每題10分，共30分）1.某計算機(jī)主存容量為4GB，Cache容量為256KB，采用4路組相聯(lián)映射方式。主存塊大小為32KB，Cache塊大小為8KB。若訪問主存地址為hexadecimalF1A8H，求：（1）訪存的物理地址對應(yīng)的頁號和頁內(nèi)偏移量。（2）Cache的標(biāo)記（Tag）、組號（Set）和塊內(nèi)地址（WordOffset）。（3）若該地址對應(yīng)的塊未命中Cache，請畫出訪問過程中地址轉(zhuǎn)換的示意圖（包括標(biāo)記、組號等字段）。2.假設(shè)系統(tǒng)中有3個進(jìn)程A、B、C，它們的優(yōu)先級分別為P(A)=5,P(B)=3,P(C)=4。當(dāng)前CPU空閑，請根據(jù)優(yōu)先級調(diào)度算法（非搶占式）和短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法（SJF，假設(shè)作業(yè)執(zhí)行時間分別為T(A)=10ms,T(B)=8ms,T(C)=12ms），分別寫出進(jìn)程的執(zhí)行順序，并計算平均等待時間（假設(shè)初始時刻均為0）。3.在一個使用TCP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)送方A發(fā)送了3個連續(xù)的TCP段，序號分別為100,200,300。接收方B正確收到了這三個段，并全部確認(rèn)。之后，發(fā)送方A又發(fā)送了一個序號為400的TCP段，但在網(wǎng)絡(luò)中丟失。接收方B收到序號為100,200,300的段的確認(rèn)后，向發(fā)送方A發(fā)送了序號為300的重復(fù)確認(rèn)（ACK300）。假設(shè)發(fā)送方A的超時時間設(shè)定為1秒，且在發(fā)送ACK300后立即收到ACK300的確認(rèn)，請簡述發(fā)送方A處理重復(fù)確認(rèn)和超時的過程。四、綜合應(yīng)用題（每題15分，共30分）1.假設(shè)有一個文件系統(tǒng)采用索引分配方式，文件F的大小為16KB，文件F的第一個索引塊中存儲了三個直接索引塊地址（H1,H2,H3），第二個索引塊存儲了8個一次間接索引塊地址，每個一次間接索引塊包含256個直接塊地址，第三個索引塊存儲了128個二次間接索引塊地址，每個二次間接索引塊包含256個直接塊地址。請問：（1）文件F最多可以直接訪問多少個數(shù)據(jù)塊？（2）若要讀取文件F的第1024號字節(jié)，需要訪問哪些索引塊？請說明過程。（3）與連續(xù)分配方式相比，索引分配方式的主要優(yōu)缺點(diǎn)是什么？2.某計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示（此處無圖，請自行想象一個包含路由器R1、R2和主機(jī)H1、H2的網(wǎng)絡(luò)），路由器R1連接網(wǎng)段A（IP地址段/24）和網(wǎng)段B（IP地址段/24），路由器R2連接網(wǎng)段B和網(wǎng)段C（IP地址段/24）。路由器R1和R2之間通過動態(tài)路由協(xié)議交換路由信息。主機(jī)H1位于網(wǎng)段A，主機(jī)H2位于網(wǎng)段C。請回答：（1）若主機(jī)H1需要向主機(jī)H2發(fā)送數(shù)據(jù)包，請簡述數(shù)據(jù)包從H1到H2的傳輸路徑以及在每個路由器上可能發(fā)生的處理過程。（2）簡述動態(tài)路由協(xié)議與靜態(tài)路由協(xié)議的主要區(qū)別。（3）如果路由器R1和R2之間的鏈路故障，對網(wǎng)絡(luò)通信可能產(chǎn)生哪些影響？可以采取哪些措施來提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性？試卷答案一、單項選擇題1.B2.A3.D4.A5.A6.B7.C8.C9.A10.B二、簡答題1.計算機(jī)系統(tǒng)總線是計算機(jī)各功能部件之間傳送信息的公共通路。其主要作用包括：傳輸?shù)刂沸畔?、傳輸?shù)據(jù)信息、傳輸控制信息。主要性能指標(biāo)有：總線寬度（決定數(shù)據(jù)傳輸速率）、總線頻率（決定傳輸周期）、總線類型（數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線）、總線時鐘同步方式（同步、異步）、總線復(fù)用性（地址與數(shù)據(jù)是否共享總線）等。2.進(jìn)程上下文切換是指將CPU當(dāng)前正在執(zhí)行的進(jìn)程的狀態(tài)信息保存起來，同時將另一個就緒進(jìn)程的狀態(tài)信息加載到CPU中，使CPU開始執(zhí)行該進(jìn)程的過程。主要開銷包括：保存和加載進(jìn)程上下文信息（寄存器值、內(nèi)存映射表等）的時間開銷；TLB（快表）失效導(dǎo)致頁面置換和回寫的開銷；CPU緩存失效導(dǎo)致的數(shù)據(jù)重新加載開銷。3.LRU（最近最少使用）頁面置換算法的基本思想是：當(dāng)需要淘汰一個頁面時，選擇最近一段時間內(nèi)最久沒有被訪問過的頁面進(jìn)行淘汰。判斷依據(jù)是頁面的訪問時間戳或訪問記錄。4.TCP三次握手過程如下：第一步，客戶端向服務(wù)器發(fā)送SYN=1，seq=x的連接請求報文段；第二步，服務(wù)器收到請求后，回復(fù)SYN=1，ACK=1，ack=x+1，seq=y的確認(rèn)報文段；第三步，客戶端收到確認(rèn)后，向服務(wù)器發(fā)送ACK=1，ack=y+1，seq=x+1的確認(rèn)報文段。其目的是確保客戶端和服務(wù)器雙方的連接請求和接收能力都正常，防止出現(xiàn)已失效的連接請求報文段突然又傳到服務(wù)器造成錯誤連接。5.HTTP協(xié)議和FTP協(xié)議的主要區(qū)別在于：HTTP是面向?qū)ο蟮膮f(xié)議，主要傳輸網(wǎng)頁（HTML文件、圖片、視頻等），是無狀態(tài)的（默認(rèn)），通常使用TCP80端口；FTP是文件傳輸協(xié)議，用于在客戶端和服務(wù)器之間傳輸文件，是交互式的，有狀態(tài)，通常使用TCP21（控制連接）和20（數(shù)據(jù)連接）端口。三、計算題1.（1）物理地址F1A8H，轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制為1111000110101000。頁大小為32KB=2^15，頁內(nèi)地址占15位，頁號占32-15=17位。頁號=11110001，頁內(nèi)偏移=10101000。（2）Cache容量256KB=2^18Byte，塊大小8KB=2^13Byte，組相聯(lián)4路，則組數(shù)=256/(8*4)=8=2^3，組號占3位。標(biāo)記=頁號前17-3=14位。Cache地址=Tag(14)+Set(3)+塊內(nèi)地址(13)。即標(biāo)記=1111001，組號=101，塊內(nèi)地址=10101000。（3）地址轉(zhuǎn)換示意圖（概念描述）：訪問地址F1A8H->轉(zhuǎn)換為Tag=1111001,Set=101,WordOffset=10101000。查找Set=101的Cache組，若命中，直接使用對應(yīng)塊；若未命中：1.命中其他組，替換其中一塊，將新塊調(diào)入。2.所有組均未命中，將新塊調(diào)入當(dāng)前組中某一塊（如替換最先調(diào)入的塊）。（具體畫出表格或流程圖略）2.優(yōu)先級調(diào)度（非搶占式）：優(yōu)先級順序：A(5),C(4),B(3)。執(zhí)行順序：A->C->B。等待時間：T(A)=0,T(C)=10(等待A),T(B)=10+12=22(等待A和C)。平均等待時間=(0+10+22)/3=12ms。SJF（按執(zhí)行時間短）：執(zhí)行時間順序：B(8),A(10),C(12)。執(zhí)行順序：B->A->C。等待時間：T(B)=0,T(A)=8(等待B),T(C)=8+10=18(等待B和A)。平均等待時間=(0+8+18)/3=26/3≈8.67ms。3.發(fā)送方A處理過程：（1）收到重復(fù)確認(rèn)ACK300：A知道接收方已收到序號300的段，但序號400的段丟失。A會繼續(xù)重傳序號400的段。（2）收到ACK300的確認(rèn)：A知道序號300的重復(fù)確認(rèn)已被接收方確認(rèn)收到。此時，A可以認(rèn)為接收方已經(jīng)成功接收了從序號100到序號500（包含）的數(shù)據(jù)。根據(jù)TCP的快速重傳機(jī)制，A可以立即重傳后續(xù)的數(shù)據(jù)段（如序號500,600...），而不是等待超時。四、綜合應(yīng)用題1.（1）直接索引：3個。一次間接索引：256個。二次間接索引：256*256=65536個?？傆嫞?+256+65536=65895個。（2）讀取第1024字節(jié)（10H）：1024/8KB=128，即位于二次間接索引塊中。128/256=0，位于第一個二次間接索引塊。需要訪問：第一個直接索引塊（獲取一次間接索引塊地址），第一個一次間接索引塊（獲取二次間接索引塊地址），第0個二次間接索引塊（包含所需數(shù)據(jù)塊地址）。（3）優(yōu)點(diǎn)：解決了連續(xù)分配的碎片問題，邏輯文件長度不受物理塊限制。缺點(diǎn)：查找速度相對較慢（需要多級索引），磁盤空間利用率可能不高（索引塊開銷），極端情況下存在較長的查找路徑。2.（1）路徑：H1->R1->R2->H2。處理過程：H1向R1發(fā)送IP數(shù)據(jù)包（目標(biāo)IP為H2），R1查找路由表，決定經(jīng)R