一､简答题(8 * 5=40)
1. 请分别解释分段式系统和分⻚式系统的优缺点｡
基本分页存储管理方式的优缺点
优点：①内存利用率高；②实现了离散分配；③便于存储访问控制；④无外部碎片。
缺点：①需要硬件支持（尤其是快表）；②内存访问效率下降；③共享困难；④内部碎片。
基本分段存储管理方式的优缺点
优点：①便于程序模块化处理和处理变换的数据结构；②便于动态链接和共享；③无内部碎片。
缺点：①与分页类似，需要硬件支持；②为满足分段的动态增长和减少外部碎片，要采用拼接技术；③分段的最大尺寸受到内存可用空间的限制；④有外部碎片。
2. 请说明MAC 地址和IP 地址的作用,我们既然使用了MAC 地址,为什么还要使用IP 地 址?
核心作用
- MAC 地址：又称物理地址、硬件地址，定义网络设备的物理位置，48 位二进制，全球唯一。
- IP 地址：又称逻辑地址，标识设备在网络中的逻辑位置，32 位二进制（IPv4），用于异构网络的互连通信。
有了 MAC 地址仍需要 IP 地址的原因
- 全世界存在各类异构网络，使用不同的硬件地址，若仅用 MAC 地址通信，需完成复杂的硬件地址转换，用户 / 主机无法实现；统一的 IP 地址构建了虚拟互连网络，屏蔽了底层异构网络的差异，通信更简单。
- MAC 地址仅与设备生产信息相关，不携带网络位置信息，如同身份证号，知道 MAC 地址无法在网络中定位设备（仅同一网络内可直接通信）；IP 地址表达设备在网络中的位置，如同门牌号，能规划全球任意两台联网设备的通信路径。
- 若仅用 MAC 地址通信，需在所有设备上维护巨型路由表，记录所有 MAC 地址的下一跳信息，实际操作不可行。
有了 IP 地址仍需要 MAC 地址的原因
- 通信需要终点地址和下一跳地址：IP 地址是终点地址，跨路由器时不改变；MAC 地址是下一跳地址，每经过一次路由器都会更新，记录数据传输的下一跳信息。
- 符合网络体系结构的分层模型：MAC 地址对应数据链路层物理地址，IP 地址对应网络层逻辑地址，分层设计让两层协议可灵活替换，提高网络的扩展性。
- 历史原因：早期以太网仅有集线器，无交换机，数据帧会被所有设备监听到，MAC 地址用于设备筛选，仅接收与自身 MAC 地址匹配的数据包。
3. 请分别解释一下机器指令和微指令,并说说他们的关系｡
- 一条机器指令对应一个微程序，该微程序由若干条微指令构成，机器指令的功能通过微指令序列解释和执行。
- 指令 / 程序 / 地址与内存储器相关，微指令 / 微程序 / 微地址与控制存储器相关，二者对应不同的硬件设备（控制存储器为微程序控制器的一部分，含控制存储器、微指令寄存器、地址转移逻辑）。
- 每个 CPU 周期对应一条微指令，是微程序设计的核心依据。
4. 请简述最短路由算法的基本思想｡
最短路由选择算法是静态路由选择算法的一种，核心思想为：
- 建立子网图，节点代表路由器，线路代表通信链路，弧上数字为线路权重。
- 为一对路由器选择路由路径，只需在子网图中找到二者之间的最短路径；路径长度可通过站点数量、距离、信道带宽、平均通信量、通信开销、队列长度、传播时延等方式测量。
- 经典实现算法为 Dijkstra 算法：节点标注从源节点沿已知最佳路径到本节点的距离，初始时所有节点标注为无穷大；算法执行中不断更新标注，找到最短路径后将标注设为永久性，不再修改。
5. 请分別解释一下什么叫静态重定位?什么叫动态重定位?
重定位：装入时对目标程序中指令和数据地址修改的过程。
- 静态重定位：逻辑地址转换为物理地址的过程在进程装入时一次完成，后续不再改变。
- 优点：无需增加硬件地址转换机构，便于实现程序的静态连接，早期计算机系统广泛采用。
- 缺点：内存空间不能移动；各个用户进程难以共享内存中同一程序的副本。
- 动态重定位：动态运行的装入程序将模块装入内存后，不立即转换逻辑地址，推迟至程序执行时完成，装入内存后的地址仍为逻辑地址，需寄存器支持（存放当前程序在内存的起始地址）。
- 优点：内存空间可以移动；各个用户进程可以共享内存中同一程序的副本。
- 缺点：增加了机器成本，存储管理的软件算法更复杂。
6. DRAM 为什么需要刷新?有几种刷新方式?
- 原因：DRAM 通过栅极电容存储电荷暂存信息，存储的电荷会发生泄漏，且无法像 SRAM 那样由电源经负载管补充，时间过长信息会丢失，因此需要外界按规律给栅极充电，补充电荷的过程即为刷新。
- 刷新方式：集中刷新、分散刷新、异步刷新。
7. ⽂件控制块(FCB)中一般会保存⽂件的哪些基本信息?这些信息的作用大致是什么?
从文件管理的角度看，文件由文件控制块（File Control Block，FCB）和文件体两部分组成。文件体即文件本身，而文件控制块（又称为文件说明）则是保存文件属性信息的数据结构，至少包含以下信息及作用：
- 文件名：标识一个文件的符号名，每个文件具有唯一名字，方便用户按文件名操作文件。
- 文件的结构：说明文件逻辑结构（记录式 / 流式，记录式需补充记录是否定长、长度及个数）；说明文件物理结构（顺序 / 索引顺序 / 索引文件）。
- 文件的物理位置：指示文件在外存的存储位置，含存放设备名、外存存储地址、文件长度；物理地址形式随物理结构变化（连续文件给首块地址 + 块数，索引顺序文件给首块地址，索引文件给索引表地址）。
- 存取控制信息：指示文件的存取权限，含文件拥有者、同组用户、其他一般用户的存储权限。
- 管理信息：含文件建立的日期及时间、上次存取文件的日期和时间、当前文件使用状态的信息。
8. 指令和数据在内存中都是以二进制存储的,CPU 如何判断当前取到的是指令还是数据?
- 完成一条指令分为取指阶段和执行阶段，取指阶段从存储器取出的二进制代码为指令，执行阶段从存储器取出的二进制代码为数据。
- 指令寄存器的操作码送入操作码译码器译码，与时钟、节拍脉冲发生器合作产生时序控制信号，和译码结果一起送入微操作控制器，按固定时序执行。
- 指令的地址码送入地址形成部件：转移地址送入 PC，操作数地址送入存储器地址译码器取操作数，取出的操作数先存入数据寄存器，再送往运算器运算。
- 每读取一条指令，PC 的内容自动加 1。
- 重复上述步骤，直至执行停机指令，机器自动停机。
二:计算题( (3 * 10=30)
第1题
如下图所示的处理机逻辑框图中,在每个找上标注有控制信号,例如IR1 表示指令寄存器 的输入控制信号,IRO 表示指令寄存器的输出控制信号,若假定“Add R1,(R3)”指令完成 (((R3))+((R1))→R1) 的功能操作(注意:R3 寄存器采⽤寄存器间接寻址⽅式,R1 寄存 器采⽤直接寻址⽅式),画出其指令流程图,并列出相应的微操作信号序列｡
(1)“ADD R2，R0”指令完成(R0)+(R2)→R0的功能操作，画出其指令周期流程图，假设该指令的地址已放入PC中。并列出相应的微操作控制信号序列。
(2)“SUB R1，R3”指令完成(R3)-(R1)→R3的操作，画出其指令期流程图，并列出相应的微操作控制信号序列。
(1)“ADD R2，R0”指令是一条加法指令，参与运算的两个数放在寄存器R2和R0中，指令周期流程图包括取指令阶段和执行指令阶段两部分(为简单起见 ，省去了“→” 号左边各寄存器代码上应加的括号)。根据给定的数据通路图，“ADD R2，R0”指令的详细指令周期流程图如图(a)所示，图的右边部分标注了每一个机器周期中用到的微操作控制信号序列。
(2)“SUB R2，R3”指令是一条减法指令，其指令周期流程图如图（b)所示。与ADD指令不同的是：在执行指令阶段，微操作控制信号序列有所不同。
第2题
某个教室⾥有三个⽼师,三台钢琴,N 张椅子,当教室⾥没有学⽣进来的时候,⽼师就 可以休息,如果有学⽣上课,⽼师必须为学⽣上课,当一个学⽣⾛进教室时,如果发现没有 空⽩的椅子了,他就会⽴即离开教室:如果教室⾥有椅子,并且⽼师都在给别的同学上课｡ 则学⽣会占⽤一张椅子,等待⽼师上课结束后,请求⽼师给⾃己教学:如果有⽼师空闲着, 则可以直接要求⽼师给⾃己上课,请试⽤信号量操作(PV 操作)表现这一模型｡
第3题
A__2000km__x__200km_y_20km___B 图中A,B 是两个通信主机,xy 是中途的两个节点,电磁波在信道中的速率是10000km/s. A 到x,x 到y,y 到B 的传输速度是10Gb/s
1)求从A 到B 的传输时延
2)求从A 到B 的传播时延
3)题⽬记不太清楚,大致是给了x 节点的几个数据,求平均时延
4)Y 节点接收数据包的速度是40 个/s.处理数据包的速度是50 个/s.Y 节点的缓存可 以存100 个数据包,求Y 节点处的平均时延｡(大致是这样,第四问也没记清整)
三:开放性问答题( (2 * 15=30)
1. 索菲亚是世界上第一个具有公⺠身份的机器人,请根据你的现有知识,推测一下索菲亚 机器人的实现可能运⽤到了哪些技术?
- 人工智能技术：为机器人智能化提供核心保障，涵盖语言识别与处理、图像识别与处理、定位导航、数据计算、推理学习、计划制订等，让机器人具备语言表达、思考推理、知识学习的能力。
- 大数据技术：为机器人智能化提供数据支撑，通过大数据知识库，机器人可更好地理解分析语音 / 文字信息，判断用户真实需求，完善智能信息运用和智能控制能力。
- 云计算技术：相当于机器人的 “神经中枢”，控制机器人的环境感知、行为执行、问题分析、事务规划；实现多机器人之间的信息资源共享，构建机器人信息网络，让多个机器人协同完成任务。
2. 今⽇头条是数据挖掘技术下的一款⾮常优秀的产品,请从技术的⻆度上解释一下这其 中可能运⽤到了哪些技术?
注:中国地质大学的复试这几年第一大题都是考名词解释,而且喜欢考这种概念上很相近的 东⻄,⽐如某年考察的一道题是:请简述进程和线程的区别,既然有了进程为什么还要引入 线程这个概念?说不定明年就可能考请说明交换机和路由器的区别?请说明RIP 协议和 OSPF 协议的区别?请说明UDP 和TCP 协议的区别?既然UDP 是不可靠的协议,那我们是 否可以不需要UDP协议?数据报和虚电路的区别?CISC和RISC的区别?等等之类的问题, 所以在复习的时候一定要注重相似知识点的区别,同时也要注意知识点的全⾯复习｡