全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础综合真题.docx
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全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础综合真题
2017年全国硕士研究生入学统一考试计算机学科专业基础综合真题
(总分:
150.00,做题时间:
180分钟)
一、单项选择题
1~40小题,每小题2分,共80分。
下列每题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求。
(总题数:
40,分数:
80.00)
1.下列函数的时间复杂度是
A.O(logn)
B.
O(n1/2)
√
C.O(n)
D.O(nlogn)
2.下列关于栈的叙述中,错误的是
Ⅰ.采用非递归方式重写递归程序时必须使用栈
Ⅱ.函数调用时,系统要用栈保存必要的信息
Ⅲ.只要确定了入栈次序,即可确定出栈次序
Ⅳ.栈是一种受限的线性表,允许在其两端进行操作
A.仅Ⅰ
B.仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
C.仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ √
D.仅Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ
3.适用于压缩存储稀疏矩阵的两种存储结构是
A.三元组表和十字链表 √
B.三元组表和邻接矩阵
C.十字链表和二叉链表
D.邻接矩阵和十字链表
4.要使一棵非空二叉树的先序序列与中序序列相同,其所有非叶结点须满足的条件是
A.只有左子树
B.只有右子树 √
C.结点的度均为1
D.结点的度均为2
5.已知一棵二叉树的树形如下图所示,其后序序列为e,a,c,b,d,g,f,树中与结点a同层的结点是
A.c
B.d √
C.f
D.g
6.已知字符集{a,b,c,d,e,f,g,h},若各字符的哈夫曼编码依次是0100,10,0000,0101,001,011,11,0001,则编码序列0100011001001011110101的译码结果是
A.acgabfh
B.adbagbb
C.afbeagd
D.afeefgd √
7.已知无向图G含有16条边,其中度为4的顶点个数为3,度为3的顶点个数为4,其他顶点的度均小于3。
图G所含的顶点个数至少是
A.10
B.11 √
C.13
D.15
8.下列二叉树中,可能成为折半查找判定树(不含外部结点)的是
A.A √
B.B
C.C
D.D
9.下列应用中,适合使用B+树的是
A.编译器中的词法分析
B.关系数据库系统中的索引 √
C.网络中的路由表快速查找
D.操作系统的磁盘空闲块管理
10.在内部排序时,若选择了归并排序而没有选择插入排序,则可能的理由是
Ⅰ.归并排序的程序代码更短
Ⅱ.归并排序的占用空间更少
Ⅲ.归并排序的运行效率更高
A.仅Ⅱ
B.仅Ⅲ √
C.仅Ⅰ、Ⅱ
D.仅Ⅰ、Ⅲ
11.下列排序方法中,若将顺序存储更换为链式存储,则算法的时间效率会降低的是
Ⅰ.插入排序Ⅱ.选择排序Ⅲ.起泡排序Ⅳ.希尔排序Ⅴ.堆排序
A.仅Ⅰ、Ⅱ
B.仅Ⅱ、Ⅲ
C.仅Ⅲ、Ⅳ
D.仅Ⅳ、Ⅴ √
12.假定计算机M1和M2具有相同的指令集体系结构(ⅠSA),主频分别为1.5GHz和1.2GHz。
在M1和M2上运行某基准程序P,平均CPⅠ分别为2和1,则程序P在M1和M2上运行时问的比值是
A.0.4
B.0.625
C.1.6 √
D.2.5
13.某计算机主存按字节编址,由4个64M×8位的DRAM芯片采用交叉编址方式构成,并与宽度为32位的存储器总线相连,主存每次最多读写32位数据。
若double型变量x的主存地址为804001AH,则读取x需要的存储周期数是
A.1
B.2
C.3 √
D.4
14.某C语言程序段如下:
下列关于数组a的访问局部性的描述中,正确的是
A.时间局部性和空间局部性皆有 √
B.无时间局部性,有空间局部性
C.有时间局部性,无空间局部性
D.时间局部性和空间局部性皆无
15.下列寻址方式中,最适合按下标顺序访问一维数组元素的是
A.相对寻址
B.寄存器寻址
C.直接寻址
D.变址寻址 √
16.某计算机按字节编址,指令字长固定且只有两种指令格式,其中三地址指令29条,二地址指令107条,每个地址字段为6位,则指令字长至少应该是
A.24位 √
B.26位
C.28位
D.32位
17.下列关于超标量流水线特性的叙述中,正确的是
Ⅰ.能缩短流水线功能段的处理时间
Ⅱ.能在一个时钟周期内同时发射多条指令
Ⅲ.能结合动态调度技术ᨀ高指令执行并行性
A.仅Ⅱ
B.仅Ⅰ、Ⅲ
C.仅Ⅱ、Ⅲ √
D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
18.下列关于主存储器(MM)和控制存储器(CS)的叙述中,错误的是
A.MM在CPU外,CS在CPU内
B.MM按地址访问,CS按内容访问 √
C.MM存储指令和数据,CS存储微指令
D.MM用RAM和ROM实现,CS用ROM实现
19.下列关于指令流水线数据通路的叙述中,错误的是
A.包含生成控制信号的控制部件 √
B.包含算术逻辑运算部件(ALU)
C.包含通用寄存器组和取指部件
D.由组合逻辑电路和时序逻辑电路组合而成
20.下列关于多总线结构的叙述中,错误的是
A.靠近CPU的总线速度较快
B.存储器总线可支持突发传送方式
C.总线之间须通过桥接器相连
D.PCⅠ-Express×16采用并行传输方式 √
21.I/O指令实现的数据传送通常发生在
A.I/O设备和I/O端口之间
B.通用寄存器和I/O设备之间
C.I/O端口和I/O端口之间
D.通用寄存器和I/O端口之间 √
22.下列关于多重中断系统的叙述中,错误的是
A.在一条指令执行结束时响应中断
B.中断处理期间CPU处于关中断状态 √
C.中断请求的产生与当前指令的执行无关
D.CPU通过采样中断请求信号检测中断请求
23.执行系统调用的过程包括如下主要操作:
①返回用户态②执行陷入(trap)指令
③传递系统调用参数④执行相应的服务程序
正确的执行顺序是
A.②→③→①→④
B.②→④→③→①
C.③→②→④→① √
D.③→④→②→①
24.假设4个作业到达系统的时刻和运行时间如下表所示。
系统在t=2时开始作业调度。
若分别采用先来先服务和短作业优先调度算法,则选中的作业分别是
A.J2、J3
B.J1、J4
C.J2、J4
D.J1、J3 √
25.某计算机按字节编址,其动态分区内存管理采用最佳适应算法,每次分配和回收内存后都对空闲分区链重新排序。
当前空闲分区信息如下表所示
回收起始地址为60K、大小为140KB的分区后,系统中空闲分区的数量、空闲分区链第一个分区的起始地址和大小分别是
A.3、20K、380KB
B.3、500K、80KB √
C.4、20K、180KB
D.4、500K、80KB
26.某文件系统的簇和磁盘扇区大小分别为1KB和512B。
若一个文件的大小为1026B,则系统分配给该文件的磁盘空间大小是
A.1026B
B.1536B
C.1538B
D.2048B √
27.下列有关基于时间片的进程调度的叙述中,错误的是
A.时间片越短,进程切换的次数越多,系统开销也越大
B.当前进程的时间片用完后,该进程状态由执行态变为阻塞态 √
C.时钟中断发生后,系统会修改当前进程在时间片内的剩余时间
D.影响时间片大小的主要因素包括响应时间、系统开销和进程数量等
28.与单道程序系统相比,多道程序系统的优点是
Ⅰ.CPU利用率高 Ⅱ.系统开销小
Ⅲ.系统吞吐量大 Ⅳ.I/O设备利用率高
A.仅Ⅰ、Ⅲ
B.仅Ⅰ、Ⅳ
C.仅Ⅱ、Ⅲ
D.仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ √
29.下列选项中,磁盘逻辑格式化程序所做的工作是
Ⅰ.对磁盘进行分区
Ⅱ.建立文件系统的根目录
Ⅲ.确定磁盘扇区校验码所占位数
Ⅳ.对保存空闲磁盘块信息的数据结构进行初始化
A.仅Ⅱ
B.仅Ⅱ、Ⅳ √
C.仅Ⅲ、Ⅳ
D.仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
30.某文件系统中,针对每个文件,用户类别分为4类:
安全管理员、文件主、文件主的伙伴、其他用户;访问权限分为5种:
完全控制、执行、修改、读取、写入。
若文件控制块中用二进制位串表示文件权限,为表示不同类别用户对一个文件的访问权限,则描述文件权限的位数至少应为
A.5
B.9
C.12
D.30 √
31.若文件f1的硬链接为f2,两个进程分别打开f1和f2,获得对应的文件描述符为fd1和fd2,则下列叙述中,正确的是
Ⅰ.f1和f2的读写指针位置保持相同
Ⅱ.f1和f2共享同一个内存索引结点
Ⅲ.fd1和fd2分别指向各自的用户打开文件表中的一项
A.仅Ⅲ
B.仅Ⅱ、Ⅲ √
C.仅Ⅰ、Ⅱ
D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ
32.系统将数据从磁盘读到内存的过程包括以下操作:
①DMA控制器发出中断请求
②初始化DMA控制器并启动磁盘
③从磁盘传输一块数据到内存缓冲区
④执行“DMA结束”中断服务程序正确的执行顺序是
A.③→①→②→④
B.②→③→①→④ √
C.②→①→③→④
D.①→②→④→③
33.假设OSⅠ参考模型的应用层欲发送400B的数据(无拆分),除物理层和应用层之外,其他各层在封装PDU时均引入20B的额外开销,则应用层数据传输效率约为
A.80% √
B.83%
C.87%
D.91%
34.若信道在无噪声情况下的极限数据传输速率不小于信噪比为30dB条件下的极限数据传输速率,则信号状态数至少是
A.4
B.8
C.16
D.32 √
35.在下图所示的网络中,若主机H发送一个封装访问Internet的IP分组的IEEE802.11数据帧F,则帧F的地址1、地址2和地址3分别是
A.00-12-34-56-78-9a,00-12-34-56-78-9b,00-12-34-56-78-9c
B.00-12-34-56-78-9b,00-12-34-56-78-9a,00-12-34-56-78-9c √
C.00-12-34-56-78-9b,00-12-34-56-78-9c,00-12-34-56-78-9a
D.00-12-34-56-78-9a,00-12-34-56-78-9c,00-12-34-56-78-9b
36.下列IP地址中,只能作为IP分组的源IP地址但不能作为目的IP地址的是
A.0.0.0.0 √
B.127.0.0.1
C.200.10.10.3
D.255.255.255.255
37.直接封装RIP、OSPF、BGP报文的协议分别是
A.TCP、UDP、IP
B.TCP、IP、UDP
C.UDP、TCP、IP
D.UDP、IP、TCP √
38.若将网络21.3.0.0/16划分为128个规模相同的子网,则每个子网可分配的最大IP地址个数是
A.254
B.256
C.510 √
D.512
39.若甲向乙发起一个TCP连接,最大段长MSS=1KB,RTT=5ms,乙开辟的接收缓存为64KB,则甲从连接建立成功至发送窗口达到32KB,需经过的时间至少是
A.25ms √
B.30ms
C.160ms
D.165ms
40.下列关于FTP协议的叙述中,错误的是
A.数据连接在每次数据传输完毕后就关闭
B.控制连接在整个会话期间保持打开状态
C.服务器与客户端的TCP20端口建立数据连接 √
D.客户端与服务器的TCP21端口建立控制连接
二、综合应用题
(总题数:
7,分数:
70.00)
41.请设计一个算法,将给定的表达式树(二叉树)转换为等价的中缀表达式(通过括号反映操作符的计算次序)并输出。
例如,当下列两棵表达式树作为算法的输入时:
(分数:
15)
(1)给出算法的基本设计思想(分数:
5)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
①表达式树的中序序列加上必要的括号即为等价的中缀表达式。
可以基于二叉树的中序遍历策略得到所需的表达式。
②表达式树中分支结点所对应的子表达式的计算次序,由该分支结点所处的位置决定。
为得到正确的中缀表达式,需要在生成遍历序列的同时,在适当位置增加必要的括号。
显然,表达式的最外层(对应根结点)及操作数(对应叶结点)不需要添加括号。
)
(2)根据设计思想,采用C或C++语言描述算法,关键之处给出注释。
(分数:
10)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
)
42.使用Prim(普里姆)算法求带权连通图的最小(代价)生成树(MST)。
请回答下列问题。
(分数:
8)
(1)对下列图G,从顶点A开始求G的MST,依次给出按算法选出的边。
(分数:
4)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
依次选出的边为:
(A,D),(D,E),(C,E),(B,C)
)
(2)图G的MST是唯一的吗?
(分数:
2)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
图G的MST是唯一的。
)
(3)对任意的带权连通图,满足什么条件时,其MST是唯一的。
(分数:
2)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
当带权连通图的任意一个环中所包含的边的权值均不相同时,其MST是唯一的。
)
43.
将f1中的int都改为float,可得到计算f(n)的另一个函数f2。
假设unsigned和int型数据都占32位,float采用IEEE754单精度标准。
请回答下列问题。
(分数:
13)
(1)当n=0时,f1会出现死循环,为什么?
若将f1中的变量i和n都定义为int型,则f1是否还会出现死循环?
为什么?
(分数:
2)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
由于i和n是unsigned型,故“i<=n-1”是无符号数比较,n=0时,n-1的机器数为全1,值是232-1,为unsigned型可表示的最大数,条件“i<=n-1”永真,因此出现死循环。
若i和n改为int类型,则不会出现死循环。
因为“i<=n-1”是带符号整数比较,n=0时,n-1的值是-1,当i=0时条件“i<=n-1”不成立,此时退出for循环。
)
(2)f1(23)和f2(23)的返回值是否相等?
机器数各是什么(用十六进制表示)?
(分数:
2)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
f1(23)与f2(23)的返回值相等。
f1(23)的机器数是OOFFFFFFH,
f2(23)的机器数是4B7FFFFFH。
)
(3)f1(24)和f2(24)的返回值分别为33554431和33554432.0,为什么不相等?
(分数:
3)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
当n=24时,f(24)=1111111111111111111111111B,而float型数只有24位有效位,舍入后数值增大,所以f2(24)比f1(24)大1。
)
(4)f(31)=232-1,而f1(31)的返回值却为-1,为什么?
若使f1(n)的返回值与f(n)相等,则最大的n是多少?
(分数:
3)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
显然f(31)已超出了int型数据的表示范围,用f1(31)实现时得到的机器数为32个1,作为int型数解释时其值为-1,即f1(31)的返回值为-1。
因为int型最大可表示数是0后面加31个1,故使f1(n)的返回值与f(n)相等的最大n值是30。
)
(5)f2(127)的机器数为7F800000H,对应的值是什么?
若使f2(n)的结果不溢出,则最大的n是多少?
若使f2(n)的结果精确(无舍入),则最大的n是多少?
(分数:
3)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
IEEE754标准用“阶码全1、尾数全0”表示无穷大。
f2返回值为float型,机器数7F800000H对应的值是+∞。
当n=126时,f(126)=2217-1=1.1…1×2126,对应阶码为127+126=253,尾数部分舍入后阶码加1,最终阶码为254,是IEEE754单精度格式表示的最大阶码。
故使f2结果不溢出的最大n值为126。
当n=23时,f(23)为24位1,float型数有24位有效位,所以不需舍入,结果精确。
故使f2获得精确结果的最大n值为23。
)
44.在按字节编址的计算机M上,题43中f1的部分源程序(阴影部分)与对应的机器级代码(包括指令的虚拟地址)如下:
(分数:
10)
(1)计算机M是RISC还是CISC?
为什么?
(分数:
2)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
M为CISC。
M的指令长短不一,不符合RISC指令系统特点。
)
(2)f1的机器指令代码共占多少字节?
要求给出计算过程。
(分数:
2)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
f1的机器代码占96B。
因为f1的第一条指令“pushebp”所在的虚拟地址为00401020H,最后一条指令“ret”所在的虚拟地址为0040107FH,所以,f1的机器指令代码长度为0040107FH-00401020H+1=60H=96个字节。
)
(3)第20条指令cmp通过i减n-1实现对i和n-1的比较。
执行f1(0)过程中,当i=0时,cmp指令执行后,进/借位标志CF的内容是什么?
要求给出计算过程。
(分数:
3)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
CF=1。
cmp指令实现i与n-1的比较功能,进行的是减法运算。
在执行f1(0)过程中,n=0,当i=0时,i=00000000H,并且n-1=FFFFFFFFH。
因此,当执行第20条指令时,在补码加/减运算器中执行“0减FFFFFFFFH”的操作,即00000000H+00000000H+1=00000001H,此时,进位输出C=0,减法运算时的借位标志CF=C1=1。
)
(4)第23条指令sh1通过左移操作实现了power*2运算,在f2中能否也用sh1指令实现power*2?
为什么?
(分数:
3)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
f2中不能用sh1指令实现power*2。
因为sh1指令用来将一个整数的所有有效数位作为一个整体左移;而f2中的变量power是float型,其机器数中不包含最高有效数位,但包含了阶码部分,将其作为一个整体左移时并不能实现“乘2”的功能,因而f2中不能用sh1指令实现power*2。
)
45.假定题44给出的计算机M采用二级分页虚拟存储管理方式,虚拟地址格式如下:
请针对题43的函数f1和题44中的机器指令代码,回答下列问题。
(分数:
7)
(1)函数f1的机器指令代码占多少页?
(分数:
2)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
函数f1的代码段中所有指令的虚拟地址的高20位相同,因此f1的机器指令代码在同一页中,仅占用1页。
)
(2)取第1条指令(pushebp)时,若在进行地址变换的过程中需要访问内存中的页目录和页表,则会分别访问它们各自的第几个表项(编号从0开始)?
(分数:
2)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
pushebp指令的虚拟地址的最高10位(页目录号)为0000000001,中间10位(页表索引)为0000000001,所以,取该指令时访问了页目录的第1个表项,(1分)在对应的页表中访问了第1个表项。
)
(3)M的I/O采用中断控制方式。
若进程P在调用f1之前通过scanf()获取n的值,则在执行scanf()的过程中,进程P的状态会如何变化?
CPU是否会进入内核态?
(分数:
3)
__________________________________________________________________________________________
正确答案:
(
在执行scanf()的过程中,进程P因等待输入而从执行态变为阻塞态。
输入结束时,P被中断处理程序唤醒,变为就绪态。
(1分)P被调度程序调度,变为运行态。
(1分)CPU状态会从用户态变为内核态。
)
46.某进程中有3个并发执行的线程thread1、thread2和thread3,其伪代码如下所示。
请添加必要的信号量和P、V(或wait()、si
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