软考真题5：计算机基础、操作系统相关题目

## 简介

本文用于记录软考中，关于计算机基础和操作系统相关的考试题目，因为这两部分的知识点很零散，每次考试不一定考到哪些知识点，所以可能会记录很多题目。

包括但不限于：
- 海明校验码
- 内存、缓存
- 计算机系统架构

如有想要记录的题目，欢迎评论补充！

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## 海明校验码

1. 以下关于海明码的叙述中，正确的是（）。

| 选项                                          | 分析                                                         |
| --------------------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| A. 海明码利用奇偶性进行检错和纠错             | 正确。<br />海明码确实利用奇偶校验位来进行检错和纠错。通过设置多个校验位，可以检测并纠正单个比特错误。 |
| B. 海明码的码距为1                            | 不正确。<br />海明码的码距为3，这意味着它可以检测两个错误并纠正一个错误。 |
| C. 海明码可以检错但不能纠错                   | 不正确。<br />海明码不仅可以检错，还能纠正单个比特错误。     |
| D. 海明码中数据位的长度与校验位的长度必须相同 | 不正确。<br />数据位的长度与校验位的长度不必相同，校验位的数量取决于数据位的数量和所需的纠错能力。 |

2. 已知数据信息为16位，最少应附加(  )位校验位，才能实现海明码纠错。 

> A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
> 选B。为了实现海明码的纠错功能，我们需要添加足够的校验位。海明码的最小汉明距离为3，这意味着它可以检测2位错误或纠正1位错误。因此，至少需要**4位校验位**，以确保纠错能力。


## CPU

1. CPU执行算术运算或者逻辑运算时，常将源操作数和结果暂存在( ？)中。

| 选项              | 分析                                                         |
| ----------------- | ------------------------------------------------------------ |
| A. 程序计数器(PC) |                                                              |
| B. 累加器(AC)     | 正确。累加器是一个特殊的寄存器，用于存储中间结果和最终结果。 |
| C. 指令寄存器(IR) |                                                              |
| D. 地址寄存器(AR) |                                                              |

2. 计算机系统中常用的输入/输出控制方式有无条件传送、中断、程序查询和DMA方式等。当采用(   )方式时，不需要CPU执行程序指令来传送数据。 

| 选项          | 分析                                                         |
| ------------- | ------------------------------------------------------------ |
| A. 中断       |                                                              |
| B. 程序查询   |                                                              |
| C. 无条件传送 |                                                              |
| D. DMA        | 正确。当采用DMA（`Direct Memory Access`，直接内存访问）方式时，不需要CPU执行程序指令来传送数据。<br />DMA是一种高速数据传输模式，它允许某些硬件子系统在主内存和设备之间直接传输数据，而无需CPU的干预。 |

3. 计算机运行过程中，CPU需要与外设进行数据交换。采用(  )控制技术时，CPU与外设可并行工作。

| 选项                               | 分析                                                         |
| ---------------------------------- | ------------------------------------------------------------ |
| A. 程序查询方式和中断方式          |                                                              |
| B. 中断方式和DMA方式               | 正确。<br />**中断方式**：当外设准备好数据交换时，会向CPU发送一个中断信号。<br />CPU在接收到中断信号后，会暂停当前的工作，处理与外设的数据交换，然后再回到原来的工作。<br />这样，CPU就可以在等待外设的同时，处理其他的任务，实现了并行工作。<br /><br />**DMA方式**：DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）方式是通过一个专门的DMA控制器，直接在外设和内存之间进行数据交换，而不需要CPU的参与。<br />这样，CPU就可以在DMA控制器处理数据交换的同时，处理其他的任务，实现了并行工作。 |
| C. 程序查询方式和DMA方式           |                                                              |
| D. 程序查询方式、中断方式和DMA方式 |                                                              |


## 存储

1. 某文件系统采用多级索引结构。若磁盘块的大小为1K字节，每个块号占3字节，那么采用二级索引时的文件最大长度为（  )K字节。

> 解析：首先，我们需要了解多级索引结构的基本原理。在一个多级索引结构中，第一级索引块包含了指向第二级索引块的指针，而第二级索引块则包含了指向数据块的指针。
> 
> 在这个问题中，每个磁盘块的大小为1K字节，每个块号占3字节。因此，每个索引块可以包含的块号数量为 `1K/3 = 1024/3 ≈ 341` 。
> 
> 因此，一个二级索引可以索引的数据块数量为 `341×341=116281`。
>
> 由于每个数据块的大小为1K字节，所以采用二级索引时文件的最大长度为 `116281×1K=116281K` 字节。

2. 计算机系统的主存主要是由(    )构成的。

| 选项      | 分析                                                         |
| --------- | ------------------------------------------------------------ |
| A. DRAM   | 正确。计算机系统的主存主要是由`DRAM`（动态随机存取存储器）构成的。 |
| B. SRAM   |                                                              |
| C. Cache  |                                                              |
| D. EEPROM |                                                              |

3. 在程序的执行过程中，Cache与主存的地址映射是由(  )完成的。 

| 选项          | 分析                                                         |
| ------------- | ------------------------------------------------------------ |
| A. 操作系统   |                                                              |
| B. 程序员调度 |                                                              |
| C. 硬件自动   | 正确。在程序的执行过程中，Cache与主存的地址映射是由硬件自动完成的。<br />当CPU需要读取或写入数据时，硬件会自动检查Cache中是否有所需的数据。<br />如果Cache中有所需的数据（称为Cache命中），则CPU直接从Cache中读取或写入数据；<br />如果Cache中没有所需的数据（称为Cache未命中），则硬件会自动从主存中获取数据，并更新Cache。 |
| D. 用户软件   |                                                              |

4. 某文件管理系统在磁盘上建立了位示图(bitmap)，记录磁盘的使用情况。若计算机系统的字长为32位，磁盘的容量为300GB，物理块的大小为4MB，那么位示图的大小需要(  )个字。 

> 解析：计算步骤：
> 
> 1. 计算磁盘的总物理块数：磁盘总容量 = `300GB × 1024MB/GB` =`307200MB` ，总物理块数= `307200MB / 4MB/块`= `76800 块总物理块数`
> 2. 计算位示图的位数：位示图的位数 = `76800`
> 3. 计算位示图的字数：每个字长为` 32 位（1 字 = 32 位）`。位示图的字数= `76800 位 / 32 位/字`= `2400 字`

5. 内存按字节编址。若用存储容量为32Kx8bit的存储器芯片构成地址从A0000H到DFFFFH的内存，则至少需要(   )片芯片。 

> 解析：
> 1. **确定总内存容量**：首先，我们需要计算内存地址从A0000H到DFFFFH之间的总内存容量。总内存容量 = `DFFFFH - A0000H + 1` = `0xDFFFF - 0xA0000 + 1` = `917503 - 655360 + 1` = `262144` 字节（即 `256KB`）
> 2. **确定每个芯片的容量**：了解每个存储器芯片的容量。每个芯片的容量为 32K x 8 bit。32K = `32 * 1024` = `32768` 字节 (`32KB`)
> 3. **计算所需的芯片数量**：使用总内存容量和每个芯片的容量来计算需要多少个芯片。`256KB / 32KB` = 8

6. 以下关于Cache(高速缓冲存储器)的叙述中，不正确的是()。

| 选项                                       | 正确/不正确                                          |
| ------------------------------------------ | ---------------------------------------------------- |
| A. Cache的设置扩大了主存的容量             | 不正确。并不是增大，而是通过缓存技术提高了读取速度。 |
| B. Cache的内容是主存部分内容的拷贝         | 正确                                                 |
| C. Cache的命中率并不随其容量增大线性地提高 | 正确                                                 |
| D. Cache位于主存与CPU之间                  | 正确                                                 |

## 资源死锁

1. 某系统中有3个并发进程竞争资源R，每个进程都需要5个R，那么至少有(  ？ )个R，才能保证系统不会发生死锁。 

| 选项  | 分析                                                         |
| ----- | ------------------------------------------------------------ |
| A. 12 |                                                              |
| B. 13 |                                                              |
| C. 14 | 为了确保系统不会发生死锁，看起来时 `3 x 5`至少需要**15个R**。<br />但是，我们一般认为，在仅缺少1个资源时，也是不会发生死锁的，所以我选择 **C. 14**。 |
| D. 15 |                                                              |

## 系统

1. 计算机系统的层次结构如下图所示，基于硬件之上的软件可分为a、b和c三个层次。图中a、b和c分别表示( 19 )。

> - 选项不列了。
> - 解析：计算机分层结构：由用户册开始，依次是：应用软件、系统软件、操作系统、计算机硬件。

2. 已知栈S初始为空，用`I`表示入栈、`O`表示出栈，若入栈序列为a1 a2 a3 a4 a5,，则通过栈S得到出栈序列a2 a4 a5 a3 a1的合法操作序列为( )。

> - A. `IIOIIOIOOO`
> - B. `IOIOIOIOIO`
> - C. `IOOIIOIOIO`
> - D. `IIOOIOIOOO`
>
> 解析：选A。已知栈数据 **先进后出**，由题意可知，A选项的执行顺序是：入a1；入a2；出a2；入a3；入a4；出a4；入a5；出a5；入（无）；由此可得出栈顺序是 `a2 a4 a5 ` 最后按照先进后出顺序是 ` a3 a1`，所以选项A正确，其他选项验证可排除。