2009年统考计算机考研真题及答案解析二

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　　二．综合应用题共70分
　　41.（10分）带权图（权值非负，表示边连接的两顶点间的距离）的最短路径问题是找出从初始顶点到目标顶点之间的一条最短路径。假定从初始顶点到目标顶点之间存在路径，现有一种解决该问题的方法：
　　①设最短路径初始时仅包含初始顶点，令当前顶点u为初始顶点；
　　②选择离u最近且尚未在最短路径中的一个顶点v，加入到最短路径中，修改当前顶点u=v；
　　③重复步骤②，直到u是目标顶点时为止。
　　请问上述方法能否求得最短路径？若该方法可行，请证明之；否则，请举例说明。
　　42.（15分）已知一个带有表头结点的单链表，结点结构为
　　datalink
　　假设该链表只给出了头指针list。在不改变链表的前提下，请设计一个尽可能高效的算法，查找链表中倒数第k个位置上的结点（k为正整数）。若查找成功，算法输出该结点的data值，并返回1；否则，只返回0。要求：
　　（1）描述算法的基本设计思想
　　（2）描述算法的详细实现步骤
　　（3）根据设计思想和实现步骤，采用程序设计语言描述算法（使用C或C++或JAVA语言实现），关键之处请给出简要注释。
　　43.（8分）某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需5个时钟周期）。假定某外设的数据传输率为0.5MB/s，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传输单位，对应的中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。请回答下列问题，要求给出计算过程。
　　（1）在中断方式下，CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少？
　　（2）当该外设的数据传输率达到5MB/s时，改用DMA方式传送数据。假设每次DMA传送大小为5000B，
　　且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，则CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少？（假设DMA与CPU之间没有访存冲突）
　　44.（13分）某计算机字长16位，采用16位定长指令字结构，部分数据通路结构如图所示。图中所有控制信号为1时表示有效、为0时表示无效。例如控制信号MDRinE为1表示允许数据从DB打入MDR，MDRin为1表示允许数据从内总线打入MDR。假设MAR的输出一直处于使能状态。加法指令“ADD（R1），R0”的功能为（R0）+（（R1））→（R1），即将R0中的数据与R1的内容所指主存单元的数据相加，并将结果送入R1的内容所指主存单元中保存。

kytwo

　　数据通路结构
　　下表给出了上述指令取值和译码阶段每个节拍（时钟周期）的功能和有效控制信号，请按表中描
　　述方式用表格列出指令执行阶段每个节拍的功能和有效控制信号。
　　功能和控制信号
　　时钟功能有效控制信号
　　C1MAR←(PC)PCout,MARin
　　C2MDR←M(MAR)
　　PC←(PC)+1MemR,MDRinE
　　PC+1
　　C3IR←(MDR)MDRout,IRin
　　C4指令译码无
　　45.（7分）三个进程P1、P2、P3互斥使用一个包含N（N>0）个单元的缓冲区。P1每次用produce（）生成一个正整数并用put（）送入缓冲区某一空单元中；P2每次用getodd（）从该缓冲区中取出一个奇数并用countodd（）统计奇数个数；P3每次用geteven（）从该缓冲区中取出一个偶数并用counteven（）统计偶数个数。请用信号量机制实现这三个进程的同步与互斥活动，并说明所定义的信号量的含义。要求用伪代码描述。
　　46.（8分）请求分页管理系统中，假设某进程的页表内容如下表所示。
　　页号页框号有效位
　　（存在位）
　　0101H1
　　1--0
　　2254H1
　　页面大小为4KB，一次内存的访问时间是100ns，一次快表（TLB）的访问时间是10ns，处理一次缺页的平均时间为108ns（已含更新TLB和页表的时间），进程的驻留集大小固定为2，采用最近最少使用置换算法（LRU）和局部淘汰策略。假设
　　①TLB初始为空；
　　②地址转换时先访问TLB，若TLB未命中，再访问页表

kyfour

　　（忽略访问页表之后的TLB更新时间）；
　　③有效位为0表示页面不在内存，产生缺页中断，缺页中断处理后，返回到产生缺页中断的指令处重新执行。设有虚地址访问序列
　　2362H、1565H、25A5H，请问：
　　（1）依次访问上述三个虚地址，各需多少时间？给出计算过程。
　　（2）基于上述访问序列，虚地址1565H的
　　物理地址是多少？请说明理由。
　　47．（9分）某公司网络拓扑图如下图所示，路由器R1通过接口E1、E2分别连接局域网1、局域网2，
　　通过接口L0连接路由器R2，并通过路由器R2连接域名服务器与互联网。R1的L0接口的IP地址是
　　202.118.2.1；R2的L0接口的IP地址是202.118.2.2，L1接口的IP地址是130.11.120.1，E0接口的
　　IP地址是202.118.3.1；域名服务器的IP地址是202.118.3.2。
　　将IP地址空间202.118.1.0/24划分为两个子网，分配给局域网1、局域网2，每个局域网分配的地
　　址数不少于120个，请给出子网划分结果。说明理由或给出必要的计算过程。
　　请给出R1的路由表，使其明确包括到局域网1的路由、局域网2的路由、域名服务器的主机路由和
　　互联网的路由。请采用路由聚合技术，给出R2到局域网1和局域网2的路由。