考研计算机训练题-01

1. 在单处理器系统中实现并发技术后,( )。

A．各进程在某⼀时刻并⾏运⾏,CPU和I/O设备间并⾏⼯作

B．各进程在⼀个时间段内并⾏运⾏,CPU和I/O设备间串⾏⼯作C．各进程在⼀个时间段内并⾏运⾏,CPU和I/O设备间并⾏⼯作D．各进程在某⼀时刻并⾏运⾏,CPU和I/O设备间串⾏⼯作

2.下列对于模块化程序设计的叙述中,正确的是( )。Ⅰ.模块越⼩,模块化的优点越明显Ⅱ.便于多⼈分⼯编制⼤型软件Ⅲ.便于软件功能扩充

Ⅳ.模块间的单向调⽤关系,形成了模块的层次式结构

3.衡量整个计算机性能指标的参数有()。Ⅰ.⽤户接⼝数 Ⅱ.资源利⽤率 Ⅲ.缺页率Ⅳ.吞吐量 Ⅴ.周转时间

解析：操作系统的性能与计算机系统⼯作的优劣有着密切联系。评价操作系统的性能指标⼀般有:系统的可靠性、系统的吞吐量(即单位时间内所能处理的信息量)、系统响应时间(即⽤户从提交作业到得到计算结果的时间间隔)、系统资源利⽤率(指系统各个部件、各种设备的使⽤程度以及可移植性)。

4.以现代操作系统为例,解释“操作系统作为⽤户/计算机接⼝”的论断。

答案：在计算机系统的4个层次中,硬件是最底层。操作系统处于⽤户与计算机系统硬件之间。⽤户通过操作系统来使⽤计算机。对于多数计算机⽽⾔,在机器语⾔的体系结构(包括指令系统、存储组织、I/O和总线结构)上编程是相当困难的,尤其是输⼊/输出操作。为了让⽤户和程序员在使⽤计算机时不涉及硬件细节,使程序员与硬件细节独⽴开来,需要建⽴⼀种⾼度抽象。这种抽象就是为⽤户提供⼀台等价的扩展计算机,即虚拟机。操作系统作为虚拟机为⽤户使⽤计算机提供了⽅便,⽤户不必了解计算机⼯作细节,通过操作系统来使⽤计算机,操作系统就成⽴⽤户和计算机之间的接⼝。

5.操作系统是随着多道程序设计技术的出现⽽逐步发展起来的,要保证多道程序的正确执⾏,在技术上需要解决哪些基本问题?

要保证多道程序正常运⾏,在技术上需要解决的以下问题:

1)在多道程序之间应该如何分配被它们共享的处理器,使得CPU既能满⾜各程序运⾏需求,⼜有较⾼的利⽤率。此外,⼀旦将CPU分配给某程序后,应何时收回。

2)如何为每道程序分配必要的内存空间,使它们能各得所需,但⼜不会因相互重叠⽽丢失信息。此外,应如何防⽌因某道程序出现异常⽽破坏其他程序。

3)系统中可能有多种类型的I/O设备供多道程序共享,应如何分配这些I/O设备,如何做到既⽅便⽤户使⽤设备,⼜提⾼设备的利⽤率。

4)在现代计算机系统中通常都存放着⼤量的程序和数据,应如何组织它们才便于⽤户使⽤。此外,还有信息保存的安全性和⼀致性问题。5)对于系统中的各种应⽤程序,它们有的属于计算型,有的属于I/O型,有些既重要⼜紧迫,有些要求系统能及时响应,这时系统应如何组织和安排这些作业的⼯作流程。

6.计算机⽹络系统的基本组成是( )。

A．交换机、服务器、传输介质、⽤户计算机

B．计算机硬件资源、计算机软件资源、数据资源C．操作系统、数据库与应⽤软件D．以上均不正确

解析：计算机⽹络系统的基本组成应该包括计算机硬件资源、计算机软件资源、数据资源。

7.通信系统必须具备以下哪些要素( )。

Ⅰ.信源 Ⅱ.电缆 Ⅲ.通信媒体 Ⅳ.信宿

解析: 为⼀个通信系统,⾸先需要明确3点,数据由谁发?使⽤什么介质来发?发过去谁接收?这就对应了通信系统的三⼤要素,如下:数据由谁发?信源。

使⽤什么介质来发?通信媒体发过去谁接收?信宿

8.通信⼦⽹的主要组成部分为( )。

A．主机和局域⽹

B．通信设备与通信链路

C．各种软件资源、信息资源D．通信链路和终端 解析：从功能上看,计算机⽹络由通信⼦⽹和资源⼦⽹两部分构成。通信⼦⽹:由各种传输介质、通信设备和相应的⽹络协议组成,它为⽹络提供数据传输、交换和控制能⼒,实现联⽹计算机之间的数据通信。⽽通信⼦⽹的主要组成部分为各种传输介质(总称为通信链路)与通信设备。主机、终端与各种软件资源、信息资源应该是资源⼦⽹的组成部分。 9.计算机⽹络最基本的功能是( )。

Ⅰ.流量控制 Ⅱ.路由选择Ⅲ.分布式处理 Ⅳ.传输控制

解析：数据通信是计算机⽹络最基本的功能,包括连接控制、传输控制、差错控制、流量控制、路由选择、多路复⽤等⼦功能。分布式处理不是基本功能。

10.在发送器上产⽣的时延被称为( )。

A．排队时延B．传输时延C．处理时延D．传播时延

解析：1)在发送器上产⽣的时延被称为传输时延,或者称为发送时延。2)在传输链路上产⽣的时延被称为传播时延。

3)主机或路由器在接收到分组时所花费的时间称为处理时延。

4)分组在进过⽹络传输时,要经过许多路由器,但分组在进⼊路由器后要先在输⼊队列中排队等待处理。在路由器确定转发接⼝后,还需要在输出队列中排队等待转发,这些都被称为排队时延。

11.按数据交换技术分类,计算机⽹络可划分为( )。

A．⼴域⽹、城域⽹、局域⽹、个⼈区域⽹B．电路交换、报⽂交换、分组交换

C．星形⽹络、总线型⽹络、环形⽹络、⽹状⽹络D．公⽤⽹、专⽤⽹

解析：1)按分布范围分类:⼴域⽹、城域⽹、局域⽹、个⼈区域⽹。(2)按拓扑结构分类:星形⽹络、总线型⽹络、环形⽹络、⽹状⽹络。(3)按传输技术分类:⼴播式⽹络、点对点⽹络。(4)按使⽤者分类:公⽤⽹、专⽤⽹。

(5)按数据交换技术分类:电路交换、报⽂交换、分组交换。

12.对等层实体之间采⽤( )进⾏通信。

A．协议B．接⼝C．服务

D．三者都⽤到

解析：三种类型数据单元为：服务数据单元SDU、协议数据单元PDU、接⼝数据单元IDU。

SDU指的是第n层待传送和处理的数据单元。PDU指的是同等层⽔平⽅向传送的数据单元。它通常是将SDU分成若⼲段，每⼀段加上报头，作为单独协议数据单元PDU在⽔平⽅向上传送。IDU指的是在相邻层接⼝间传送的数据单元，它是由SDU和⼀些控制信息组成。

13.OSI与TCP/IP的体系结构对⽐。

14.设某段电路的传播时延是20ms,带宽为20Mbit/s,则该段电路的时延带宽积为( )。

A．2×105bit

B．4×105bitC．1×105bitD．8×105bit

解析：由公式知时延带宽积=传播时延×信道带宽,故时延带宽积为=20×10-3×20×106bit=4×105bit。

15.计算机⽹络可分为哪两⼤⼦⽹?它们各实现什么功能? 从功能上看,计算机⽹络由通信⼦⽹和资源⼦⽹两部分构成。通信⼦⽹:由各种传输介质、通信设备和相应的⽹络协议组成,它为⽹络提供数据传输、交换和控制能⼒,实现连⽹计算机之间的数据通信。资源⼦⽹:由主机、终端以及各种软件资源、信息资源组成,负责全⽹的数据处理业务,向⽹络⽤户提供各种⽹络资源与服务。 16.试描述通信的两台主机之间通过OSI参考模型进⾏数据传输的过程。

发送数据的具体过程:要进⾏通信的源⽤户进程⾸先将要传输的数据送⾄应⽤层并由该层的协议根据协议规范进⾏处理,为⽤户数据附加上控制信息后形成应⽤层协议数据单元,再送⾄表⽰层;表⽰层根据本层的协议规范对收到的应⽤层协议数据单元进⾏处理,给应⽤层协议数据单元附加上表⽰层的控制信息后形成表⽰层的协议数据单元,再将它传送⾄下⼀层。数据按这种⽅式逐层向下传送直⾄物理层,最后由物理层实现⽐特流形式的传送。

当⽐特流沿着传输介质经过各种传输设备后最终到达⽬标系统,此后接收数据的具体过程:按照发送数据的逆过程,⽐特流从物理层开始逐层向上传送,在每⼀层都按照该层的协议规范以及数据单元的控制信息完成规定的操作,⽽后再将本层的控制信息剥离,并将数据部分向上⼀层传送,依此类推,直⾄最终的、通信的⽬的⽤户进程。

17.试介绍计算机⽹络的总线型⽹络、星形⽹络、环形⽹络,并说出在星形⽹络、环形⽹络和总线型⽹络中,各⾃采⽤什么⽅式实现⼴播式传输。

1)总线型⽹络:使⽤⼀条总线连接所有结点,任何⼀个结点发送数据,其他结点都能收到。总线型⽹络安装简单,需要铺设的电线最短,成本低。任何⼀个结点发⽣故障,都不会影响到整个⽹络。但⼀旦总线出现故障,整个⽹络将瘫痪。总线型⽹络依赖于数据信号沿着总线向两端传播的基本特性实现⼴播式传输。

2)星形⽹络:有⼀个中⼼结点,传输介质从中⼼结点向外辐射连接其他结点。特点是很容易在⽹络中增加新的站点,但⼀旦中⼼结点发⽣故障,会引起整个⽹络瘫痪。星形⽹络通过中⼼结点将⼀个结点发来的数据同时转发给所连接的其他结点,以此实现⼴播式传输。

3)环形⽹络:将⽹络上所有的结点⽤传输介质连接成⼀个闭环,任何两个结点的数据交换必须沿环进⾏。环形⽹络安装起来较简单,任何结点或链路都直接影响⽹络的可靠性。环形⽹络通过发送⽅发送数据帧,数据帧遍历各个结点,最后由发送⽅将数据帧从环上取下,从⽽达到⼴播式传输。

18.试叙述服务与协议的基本概念。 协议:协议就是⼀种规则,并且是控制两个对等实体进⾏通信的规则,也就是⽔平的。协议由以下3个部分组成。1)语义:对构成协议元素的含义的解释,即“讲什么”。2)语法:数据与控制信息的结构或格式,即“怎么讲”。3)同步:规定了事件的执⾏顺序。服务:下层为相邻上层提供的功能调⽤。上⾯提到的协议是⽔平的,⽽服务则是垂直的,即下层向上层通过接⼝提供服务。服务分为以下3⼤类。1)⾯向连接的服务和⽆连接的服务。2)有应答服务与⽆应答服务。3)可靠服务与不可靠服务。注意:并⾮在⼀个层内完成的全部功能都称为服务,只有那些能够被⾼⼀层实体“看得见”的功能才称为服务。关于服务必须掌握的内容:1)第n层的实体不仅要使⽤第n-1层的服务,还要向第n+1层提供本层的服务,该服务是第n层及其以下各层所提供的服务总和,且最⾼层向⽤户提供服务。

2)上⼀层只能通过相邻层的接⼝使⽤下⼀层的服务,⽽不能调⽤其他层的服务,即下⼀层提供服务的实现细节对上⼀层透明。

19.有两个⽹络,它们都提供可靠的⾯向连接的服务,⼀个提供可靠的字节流,另⼀个提供可靠的报⽂流。两者是否相同?为什么?

两者不相同。在报⽂流中,⽹络保持对报⽂边界的跟踪;⽽在字节流中,⽹络不做这样的跟踪。例如,⼀个进程向⼀条连接写了1024B,稍后⼜写了1024B。那么接收⽅共收到了2048B。对于报⽂流,接收⽅将得到两个报⽂,每个报⽂1024B。⽽对于字节流,报⽂边界不被识别,接收⽅将全部2048B当做⼀个整体,在此已经体现不出原先有两个不同报⽂的事实。

20.收发两端之间的传输距离为1000km,信号在媒体上的传播速率为2×108m/s。试计算以下两种情况的发送时延和传播时延:1)数据长度为107bit,数据发送速率为100kbit/s。

2)数据长度为103bit,数据发送速率为1Gbit/s。从上⾯的计算中可以得到什么样的结论?

解：1)100kbit/s=105bit/s,故发送时延=107bit/(105bit/s)=100s传播时延=106m/(2×108m/s)=0.005s

2)1Gbit/s=109bit/s,故发送时延=103bit/(109bit/s)=1us传播时延=106m/(2×108m/s)=0.005s

结论:若数据长度⼤⽽且发送速率低,则在总的时延中,发送时延往往⼤于传播时延。但若数据长度短⽽且发送速率⾼,则传播时延就可能是总时延中的主要成分。换句话说,总时延的⼤⼩取决于传播时延还是发送时延,需要根据不同的⽹络环境⽽定。

21.假设信号在媒体上的传播速度为2x108m/s。媒体长度L分别为:

1)10cm(⽹络接⼝卡)。2)100m(局域⽹)。3)100km(城域⽹)。4)5000km(⼴域⽹)。

试计算当数据传输速率为1Mbit/s和1Gbit/s时在以上媒体中正在传播的⽐特数。

解：1)传播时延=0.1/(2×108)s=5×10-10s1Mbit/s:⽐特数=5×10-10×1×106bit=5×10-4bit1Gbit/s:⽐特数=5×10-10×1×109bit=5×10-1bit2)传播时延=100/(2×108)s=5×10-7s1Mbit/s:⽐特数=5×10-7×1×106bit=5×10-1bit1Gbit/s:⽐特数=5×10-7×1×109bit=5×102bit3)传播时延=100000/(2×108)s=5×10-4s1Mbit/s:⽐特数=5×10-4×1×106bit=5×102bit1Gbit/s:⽐特数=5×10-4×1×109bit=5×105bit4)传播时延=5000000/(2×108)s=2.5×10-2s1Mbit/s:⽐特数=2.5×10-2×1×106bit=2.5×104bit

1Gbit/s:⽐特数=2.5×10-2×1×109bit=2.5×107bit

22.假设在地球和某⾏星之间建⽴⼀条传输速率为100Mbit/s的链路,从该⾏星到地球的距离⼤约是150000km,数据在链路上以光速3×108m/s传输。

(1)试计算该链路的最⼩RTT。

(2)使⽤RTT作为延迟,计算该链路的“延迟×带宽”值。(3)在2)中计算的“延迟×带宽”值的含义是什么?

(4)如果在⽉亮上⽤⼀个照相机拍摄地球的照⽚,并把它们以数字形式保存到磁盘上。不妨设照⽚总⼤⼩为6.25MB,如果需要将这些照⽚传向地球,试问从发送数据请求到接收⽅接收完所有数据最少要花费多少时间(忽略发送⽅数据请求报⽂与接收⽅应答报⽂的长度,并且接收⽅处理请求报⽂的时间也忽略)?

解：(1)RTT表⽰往返时延,计算的最⼩RTT=2×150000000m/(3×108m/s)=1s。(2)“延迟×带宽”=1sx100Mbit/s=100Mbit=12.5MB。

(3)“延迟×带宽”的含义:收到对⽅响应之前所能发送的数据量。

(4)从发送数据请求到接收⽅接收完所有的数据应该分为4个部分:⽉球向地球发送数据请求报⽂的传播时延、地球应答报⽂的传播时延、⽉球发送照⽚的发送时延、照⽚的传播时延。⾸先需要计算接收⽅发送照⽚的发送时延,即(6.25x8Mbit)/(100Mbit/s)=0.5s。由于数据请求报⽂的传播时延+应答报⽂的传播时延+照⽚的传播时延=1.5RTT,所以总时间=0.5s+1.5s=2s。

23.冯·诺依曼型计算机的基本⼯作⽅式是( )。

A．微程序⽅式

B．多指令流多数据流⽅式C．控制流驱动⽅式D．数据流驱动⽅式

24.下列选项中不是冯·诺依曼型计算机的最根本特征的是( )。

A．以运算器为中⼼B．指令并⾏执⾏

C．存储器按地址访问

D．数据以⼆进制编码,并采⽤⼆进制运算

解析：现在流⾏的多核处理器才拥有指令并⾏执⾏的特征。 25.

下列关于计算机操作的单位时间的关系中,正确的是( )。

A．时钟周期>指令周期>CPU周期B．指令周期>CPU周期>时钟周期C．CPU周期>指令周期>时钟周期D．CPU周期>时钟周期>指令周期

解析：指令周期:从⼀条指令的启动到下⼀条指令的启动所经历的时间,通常由多个机器周期组成。

机器周期(CPU周期):在计算机中,为了便于管理,常把⼀条指令的执⾏过程划分为若⼲个阶段,每⼀阶段完成⼀项⼯作,例如,取指令、存储器读、存储器写等,每⼀项⼯作成为⼀个基本操作。完成⼀个基本操作所需要的时间称为机器周期。⼀般情况下,⼀个机器周期由若⼲个时钟周期组成。

综上所述,指令周期包含多个机器周期(CPU周期),机器周期包含多个时钟周期。 26.

假设同⼀套指令集⽤不同的⽅法设计了两种计算机A和B。机器A的时钟周期为1.2ns,机器B的时钟周期为2ns。某个程序在机器A上运⾏时的CPI为2,在B上的CPI为1。则对于该程序来说,机器A和机器B速度⽐例为( )。A．2 : 1B．1 : 2C．6 : 5D．5 : 6

解析：机器A的CPI为2,故执⾏⼀条指令需要2个时钟周期,即1.2ns×2=2.4ns。机器B的CPI为1,故执⾏⼀条指令需要1个时钟周期,即2ns×1=2ns。则机器A和机器B执⾏⼀条指令需要的时间之⽐为2.4ns : 2ns=6 : 5。⽽速度⽐例为时间⽐例的倒数,即为5 : 6。