2025年計(jì)算機(jī)考研《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》真題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、1.計(jì)算機(jī)中的信息存儲和表示通常使用（）。A.二進(jìn)制B.八進(jìn)制C.十進(jìn)制D.十六進(jìn)制2.在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，信息的傳輸和存儲基本單位是（）。A.字節(jié)B.字C.位D.字節(jié)或字（取決于具體計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)）3.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心是（）。A.輸入/輸出設(shè)備B.存儲器C.中央處理器D.運(yùn)算器4.CPU主要是由（）和控制器組成的。A.運(yùn)算器B.寄存器C.存儲器D.輸入/輸出接口5.計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)中，用來改變程序執(zhí)行流程的指令通常是（）。A.數(shù)據(jù)傳送指令B.算術(shù)邏輯指令C.輸入輸出指令D.轉(zhuǎn)向指令6.計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)采用多級層次結(jié)構(gòu)的主要原因是（）。A.提高CPU的訪問速度B.擴(kuò)大存儲容量C.降低存儲成本D.以上都是7.半加器是指能實(shí)現(xiàn)（）功能的邏輯電路。A.1+0B.1+1（不考慮進(jìn)位）C.0+0D.以上都對8.在計(jì)算機(jī)中，Cache的作用是（）。A.存放系統(tǒng)程序B.存放用戶程序C.作為主存和CPU的緩沖存儲器D.存放輔助存儲器9.地址譯碼器的主要功能是根據(jù)地址信號選擇（）。A.輸入/輸出設(shè)備B.存儲單元C.CPU中的寄存器D.運(yùn)算器10.I/O接口位于（）之間。A.CPU和主存B.主存和輔助存儲器C.CPU和I/O設(shè)備D.主存和I/O設(shè)備二、1.用6位二進(jìn)制無符號數(shù)表示，能表示的最大十進(jìn)制數(shù)是（）。2.將十進(jìn)制數(shù)-35轉(zhuǎn)換為8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示是（）。3.若某計(jì)算機(jī)字長為16位，則其能表示的無符號整數(shù)的范圍是（）。4.采用補(bǔ)碼表示法，計(jì)算1001?+1011?的結(jié)果是（）（用二進(jìn)制表示）。5.在一個典型的馮·諾依曼計(jì)算機(jī)中，執(zhí)行一條指令通常需要經(jīng)過（）個階段。6.指令的操作碼部分用于（）。7.采用直接映射方式時，Cache的地址映像地址通常是（）。8.若Cache采用LRU（最近最少使用）替換算法，當(dāng)Cache容量為4塊，初始為空時，訪問序列為A,B,C,A,D,B,C,A,E，則Cache的命中次數(shù)為（）次。9.I/O端口地址譯碼的主要目的是（）。10.在中斷處理過程中，為了保護(hù)現(xiàn)場，通常需要將（）的內(nèi)容壓入堆棧。三、1.請簡述線性表兩種主要存儲結(jié)構(gòu)（順序存儲和鏈?zhǔn)酱鎯Γ┑奶攸c(diǎn)及其區(qū)別。2.什么是棧？請說明棧的“后進(jìn)先出”特性，并舉例說明棧在程序執(zhí)行中的應(yīng)用（如遞歸）。3.請簡述二叉樹的定義，并說明二叉樹與樹（非嚴(yán)格二叉樹）的區(qū)別。4.什么是圖的鄰接矩陣？它如何表示圖中頂點(diǎn)之間的連接關(guān)系？5.請簡述查找算法的基本要求，并比較順序查找和二分查找算法的適用場景和效率。6.什么是冒泡排序算法？請描述其基本思想，并分析其時間復(fù)雜度。7.請簡述操作系統(tǒng)引入“進(jìn)程”概念的意義。8.什么是操作系統(tǒng)的“死鎖”？請至少列舉兩種導(dǎo)致死鎖的資源分配條件。9.請簡述操作系統(tǒng)中的“進(jìn)程調(diào)度”是什么，并說明常見的進(jìn)程調(diào)度算法有哪些。10.什么是操作系統(tǒng)的“內(nèi)存管理”？其主要功能是什么？四、1.假設(shè)某計(jì)算機(jī)的存儲器地址空間為256MB，內(nèi)存按字節(jié)編址。若Cache采用2路組相聯(lián)映射方式，Cache塊大小為32字節(jié)，共分為4組。當(dāng)CPU要訪問主存地址為HFFFA8H（假設(shè)H表示十六進(jìn)制）時，請計(jì)算其在Cache中的標(biāo)記（Tag）和組號（Index）分別是多少？（提示：先轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，再進(jìn)行計(jì)算）。2.設(shè)有一個先進(jìn)先出（FIFO）隊(duì)列，初始狀態(tài)為空?，F(xiàn)依次插入元素A,B,C,D,E,F。請寫出出隊(duì)操作進(jìn)行兩次后的隊(duì)列狀態(tài)。3.假設(shè)有三個進(jìn)程P1,P2,P3需要共享一個僅由兩個資源R1,R2組成的使用戶程序段。它們對資源的最大需求量及當(dāng)前已獲得的資源量如下所示：|進(jìn)程|最大需求量|當(dāng)前擁有量|還需資源量||:---:|:--------:|:--------:|:--------:||P1|(1,0)|(0,0)|(1,2)||P2|(0,2)|(1,1)|(0,1)||P3|(2,0)|(0,1)|(2,1)|其中，括號內(nèi)第一個數(shù)字表示對資源R1的需求，第二個數(shù)字表示對資源R2的需求。請問此時系統(tǒng)是否存在死鎖？（請說明理由）。4.假設(shè)某系統(tǒng)中有5個進(jìn)程需要使用共享資源S，每個進(jìn)程最多可同時使用1個單位資源。系統(tǒng)中有3個單位資源。若采用“先請求后分配”的分配策略，且進(jìn)程按P1,P2,P3,P4,P5的順序請求資源。請簡述在P2請求資源時，系統(tǒng)如何進(jìn)行資源分配，并說明系統(tǒng)最終是否會發(fā)生死鎖。（無需考慮剝奪策略）。5.假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中有一臺主機(jī)A，其IP地址為202.120.10.5，子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0。請說明該主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)地址是什么？該網(wǎng)絡(luò)中還能容納多少臺主機(jī)？五、1.請簡述TCP協(xié)議與UDP協(xié)議的主要區(qū)別，并說明它們各自適用于哪些場景。2.請簡述以太網(wǎng)（Ethernet）的基本工作原理，包括MAC地址的作用。3.請解釋OSI參考模型中數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能。4.請簡述IP數(shù)據(jù)報的基本結(jié)構(gòu)，并說明其中TTL字段的作用。5.請簡述DNS協(xié)議的作用及其工作過程的基本步驟。試卷答案一、1.A2.A3.C4.A5.D6.D7.B8.C9.B10.C解析：1.計(jì)算機(jī)內(nèi)部使用二進(jìn)制表示信息。2.位（bit）是計(jì)算機(jī)中最小的存儲單位，字節(jié)（Byte）通常是8位，是信息傳輸和存儲的基本單位。3.中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心。4.CPU主要由運(yùn)算器（執(zhí)行算術(shù)邏輯運(yùn)算）和控制器（控制程序執(zhí)行）組成。5.轉(zhuǎn)向指令用于改變程序執(zhí)行順序。6.多級存儲層次結(jié)構(gòu)是為了在速度、容量和成本之間取得平衡。7.半加器實(shí)現(xiàn)不考慮進(jìn)位的1+1。8.Cache作為CPU和主存之間的高速緩沖存儲器。9.地址譯碼器根據(jù)地址信號選擇主存中的特定存儲單元。10.I/O接口是CPU與I/O設(shè)備之間進(jìn)行信息交換的橋梁。二、1.632.110001013.0到65535（或-32768到32767）4.101005.2（通常為取指、譯碼、執(zhí)行）6.指明指令要執(zhí)行的操作類型。7.主存地址的高位部分（或有效地址部分）映射到Cache地址的標(biāo)記部分，中間部分映射到組號。8.69.將CPU發(fā)出的地址信號轉(zhuǎn)換為具體的I/O設(shè)備或端口地址。10.CPU寄存器（如程序計(jì)數(shù)器PC、通用寄存器）的內(nèi)容。解析：1.6位二進(jìn)制無符號數(shù)能表示的最大值是2^6-1=63。2.十進(jìn)制-35轉(zhuǎn)換二進(jìn)制為101001，取反加1得11000101（補(bǔ)碼）。3.16位無符號整數(shù)范圍是0到2^16-1。4.1001?+1011?=10100?。5.執(zhí)行一條指令通常包括取指、譯碼、執(zhí)行三個階段。6.操作碼規(guī)定了指令的操作類型。7.直接映射將主存塊直接映射到Cache塊，地址映射關(guān)系固定。8.按LRU替換：A(1),B(2),C(3),A(命中,1),D(4,替換C),B(命中,1),C(命中,1),A(命中,1),E(5,替換A)。命中次數(shù)為4次（B,C兩次,A兩次）。9.端口地址譯碼是為了區(qū)分CPU訪問的是主存還是某個I/O設(shè)備。10.中斷處理開始前，需要保存當(dāng)前CPU狀態(tài)，即相關(guān)寄存器內(nèi)容。三、1.順序存儲：用連續(xù)的內(nèi)存空間存儲數(shù)據(jù)元素，邏輯上相鄰的元素物理上也相鄰，通過索引或指針訪問。鏈?zhǔn)酱鎯Γ河霉?jié)點(diǎn)存儲數(shù)據(jù)元素，節(jié)點(diǎn)間通過指針連接，邏輯上相鄰的元素物理上可以不連續(xù)。順序存儲訪問速度快，空間利用率高，插入刪除慢；鏈?zhǔn)酱鎯Σ迦雱h除快，訪問慢，空間利用率可能較低。2.棧是一種只能在一端（棧頂）進(jìn)行插入和刪除操作的線性結(jié)構(gòu)。后進(jìn)先出（LIFO）特性。例如，函數(shù)調(diào)用時，函數(shù)參數(shù)、局部變量、返回地址等壓入棧，返回時按相反順序彈出。3.二叉樹是每個節(jié)點(diǎn)最多有兩個子節(jié)點(diǎn)的樹結(jié)構(gòu)。樹（非嚴(yán)格二叉樹）的節(jié)點(diǎn)子節(jié)點(diǎn)數(shù)無限制。二叉樹有遞歸定義的特性。4.圖的鄰接矩陣是一個方陣，行和列對應(yīng)圖的頂點(diǎn)，矩陣元素表示頂點(diǎn)間的連接關(guān)系，例如，a[i][j]=1表示頂點(diǎn)i和頂點(diǎn)j之間有邊，a[i][j]=0表示無邊（或表示權(quán)值為0）。5.查找算法要求快速定位特定元素。順序查找適用于無序或鏈?zhǔn)酱鎯?，效率低。二分查找適用于有序且順序存儲的線性表，效率高。6.冒泡排序通過重復(fù)遍歷待排序序列，比較相鄰元素，若逆序則交換，直到?jīng)]有逆序?qū)?。時間復(fù)雜度為O(n^2)。7.操作系統(tǒng)引入“進(jìn)程”是為了更好地管理程序執(zhí)行，提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量，實(shí)現(xiàn)并發(fā)執(zhí)行。8.死鎖是指兩個或多個進(jìn)程因爭奪資源而造成的一種相互等待對方釋放資源，若無外力作用，所有進(jìn)程都將無法繼續(xù)執(zhí)行的狀態(tài)。導(dǎo)致條件：互斥、占有并等待、非搶占、循環(huán)等待。9.進(jìn)程調(diào)度是指操作系統(tǒng)根據(jù)某種策略，從就緒隊(duì)列中選擇一個進(jìn)程，將CPU的使用權(quán)分配給它。常見算法有先來先服務(wù)（FCFS）、短作業(yè)優(yōu)先（SJF）、優(yōu)先級調(diào)度、時間片輪轉(zhuǎn)。10.內(nèi)存管理是操作系統(tǒng)對內(nèi)存資源進(jìn)行分配、回收和保護(hù)的機(jī)制。主要功能包括內(nèi)存分配、地址映射、內(nèi)存保護(hù)、內(nèi)存擴(kuò)充。四、1.地址HFFFA8H=111111111111101010101000。地址空間256MB=2^28字節(jié)，需28位地址。Cache塊32字節(jié)=2^5字節(jié)，需5位塊內(nèi)地址。組相聯(lián)2路，需1位組號。則地址格式：Tag(28-5-1=22位)|Group(1位)|Block(5位)。Tag=11111111111111010100，Group=0，Block=10000。計(jì)算Tag=11111111111111010100000。2.初始：[]。插入A:[A]。插入B:[A,B]。插入C:[A,B,C]。插入D:[A,B,C,D]。插入E:[B,C,D,E]。插入F:[C,D,E,F]。出隊(duì)兩次后：[D,E,F]。3.系統(tǒng)總資源：R1=1,R2=2。各進(jìn)程還需：P1(1,2),P2(0,1),P3(2,1)。檢查是否存在請求>擁有。P3請求(2,1)>擁有(0,1)，系統(tǒng)無足夠資源，P3阻塞。P2請求(0,1)<=擁有(1,1)，可分配，P2獲得資源，占用R1=1,R2=2。此時：P1(1,2),P3(2,1)。P1請求(1,2)<=擁有(0,0)，可分配，P1獲得資源，占用R1=1,R2=2。P3請求(2,1)>擁有(0,1)，阻塞。系統(tǒng)無死鎖，所有進(jìn)程最終都能獲得所需資源。4.P1(1,0)->請求(1,2)。系統(tǒng)R1=3,R2=3。分配，P1(1,2),系統(tǒng)R1=2,R2=2。P2(0,2)->請求(0,1)。系統(tǒng)R1=2,R2=3。分配，P2(0,1),系統(tǒng)R1=2,R2=2。P3(2,0)->請求(2,1)。系統(tǒng)R1=0,R2=1。P3請求R1=2>系統(tǒng)R1=0，請求R2=1>系統(tǒng)R2=1，不能分配。P4(0,0)->請求(1,1)。系統(tǒng)R1=2,R2=2。分配，P4(1,1),系統(tǒng)R1=1,R2=1。P5(2,0)->請求(2,1)。系統(tǒng)R1=0,R2=1。P5請求R1=2>系統(tǒng)R1=0，請求R2=1>系統(tǒng)R2=1，不能分配。最終P3、P5阻塞，等待P1、P2釋放資源，發(fā)生死鎖。5.子網(wǎng)掩碼255.255.255.0=11111111.11111111.11111111.00000000。與IP地址202.120.10.5按位與：202.120.10.5->11001000.01111000.00001010.0101。網(wǎng)絡(luò)地址為202.120.10.0。該網(wǎng)絡(luò)可用主機(jī)數(shù)=2^(主機(jī)位)-2=2^(32-8-1)-2=254。五、1.TCP是面向連接的、可靠的字節(jié)流傳輸協(xié)議，提供全雙工通信，有確認(rèn)、重傳、流量控制、擁塞控制。UDP是無連接的、不可靠的盡力而為的數(shù)據(jù)報傳輸協(xié)議，開銷小，速度快。TCP適用于文件傳輸、郵件傳輸?shù)瓤煽啃砸蟾叩膱鼍啊DP適用于實(shí)時音視頻、DNS等對實(shí)時性要求高，能容忍少量丟包的場景。2.以太網(wǎng)基于CSMA/CD協(xié)議。主機(jī)通過網(wǎng)卡發(fā)送數(shù)據(jù)幀，發(fā)送前監(jiān)聽信道是否空閑。若空閑則發(fā)送，若忙則隨機(jī)延遲后重試。若發(fā)送后檢測到?jīng)_突，則進(jìn)行沖突處理（退避算法）。MAC地址是網(wǎng)絡(luò)接口卡的唯一標(biāo)識符，用于在同一局域網(wǎng)內(nèi)區(qū)分不同設(shè)備。3.數(shù)據(jù)鏈路層的主要功能是在物理鏈路上提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。具體包括：幀封裝（在比特流中添加首部和尾部形成幀）、透明傳輸（處理傳輸中的差錯）、介質(zhì)訪問控制（MAC，如C