2025年计算机四级模拟试题及参考答案

2025年计算机四级模拟试题及参考答案一、操作系统原理部分（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.在采用时间片轮转调度算法的分时系统中，若时间片设置过短，可能导致的主要问题是（）。A.进程切换次数减少B.系统吞吐量显著下降C.终端用户响应延迟降低D.进程执行效率提升答案：B解析：时间片过短会导致进程频繁切换，每次切换需要保存和恢复上下文，增加系统开销。系统吞吐量（单位时间完成的进程数）会因切换开销过大而下降。A错误，切换次数会增加；C错误，响应延迟（从用户输入到输出的时间）会因切换频繁而增加；D错误，进程实际执行时间占比减少，效率降低。2.某系统有3类互斥资源R1（4个）、R2（3个）、R3（2个），当前分配情况如下表所示。若进程P4申请（1,0,1），采用银行家算法判断是否安全，正确结论是（）。|进程|已分配（R1,R2,R3）|最大需求（R1,R2,R3）||------|---------------------|-----------------------||P1|(1,0,1)|(2,1,1)||P2|(1,1,0)|(2,2,1)||P3|(1,0,0)|(2,1,2)||P4|(0,0,0)|(1,0,1)|A.安全，存在P4→P1→P2→P3的执行序列B.安全，存在P3→P1→P2→P4的执行序列C.不安全，无法找到安全序列D.安全，存在P1→P2→P3→P4的执行序列答案：C解析：①计算剩余资源：总资源（4,3,2）-已分配总和（1+1+1+0,0+1+0+0,1+0+0+0）=（1,2,1）。②P4申请（1,0,1）后，剩余资源变为（0,2,0）。③计算各进程的需求（最大-已分配）：P1需求（1,1,0），P2需求（1,1,1），P3需求（1,1,2），P4需求（0,0,0）（已满足）。④检查剩余资源（0,2,0）能否满足任一进程：P1需求（1,1,0）需要R1=1，剩余R1=0，不满足；P2需求R1=1，不满足；P3需求R1=1，不满足。因此无进程能继续执行，系统进入不安全状态。3.关于虚拟内存的页面置换算法，下列说法正确的是（）。A.OPT算法（最佳置换）是实际可实现的，因为它能预测未来访问序列B.LRU算法（最近最久未使用）需要硬件支持记录页面访问时间戳C.FIFO算法（先进先出）不会出现Belady异常（分配更多页框反而缺页率上升）D.时钟置换算法（Clock）的性能一定优于LRU答案：B解析：OPT算法需要知道未来访问序列，实际不可实现，A错误。FIFO算法会出现Belady异常（如经典的3页框→4页框时缺页率上升的例子），C错误。Clock算法是LRU的近似实现，性能通常低于LRU，D错误。LRU需要记录每个页面最后一次被访问的时间，通常需要硬件（如页表项中的访问位+计时器）支持，B正确。（二）综合题（20分）某单处理机系统采用多道程序设计，内存分配采用可变分区管理，当前内存空闲分区表如下（按地址升序排列）：|分区起始地址（KB）|分区大小（KB）||---------------------|----------------||100|30||200|25||400|40||500|15|现有4个进程申请内存，需求分别为：P1（28KB）、P2（20KB）、P3（35KB）、P4（18KB）。（1）若采用首次适应算法，说明各进程分配的分区及分配后的空闲分区表状态（需计算新空闲分区的起始地址和大小）。（2）若采用最佳适应算法，P3能否分配到内存？说明理由。答案：（1）首次适应算法按地址顺序查找第一个足够大的分区：-P1申请28KB：第一个空闲分区（100KB，30KB）足够，分配后剩余2KB（起始地址128KB，大小2KB）。-P2申请20KB：下一个空闲分区（200KB，25KB）足够，分配后剩余5KB（起始地址220KB，大小5KB）。-P3申请35KB：下一个空闲分区（400KB，40KB）足够，分配后剩余5KB（起始地址435KB，大小5KB）。-P4申请18KB：下一个空闲分区（500KB，15KB）不足，继续查找后续分区（无），无法分配？不，原空闲分区表在P1-P3分配后，剩余空闲分区为：128KB（2KB）、220KB（5KB）、435KB（5KB）、500KB（15KB）。P4需要18KB，500KB分区大小15KB不足，其他更小，因此P4无法分配。分配后的空闲分区表（按地址排序）：128KB（2KB）、220KB（5KB）、435KB（5KB）、500KB（15KB）。（2）最佳适应算法选择能满足需求且最小的空闲分区：-P1（28KB）：最小足够分区是100KB（30KB），分配后剩余2KB（128KB，2KB）。-P2（20KB）：最小足够分区是200KB（25KB），分配后剩余5KB（220KB，5KB）。-P3（35KB）：空闲分区中最大的可用分区是400KB（40KB），是唯一足够大的分区（30KB已分配，25KB已分配，40KB足够），分配后剩余5KB（435KB，5KB）。-P4（18KB）：最小足够分区是500KB（15KB）不足，128KB（2KB）、220KB（5KB）、435KB（5KB）均不足，无法分配。因此P3能分配到内存，因为存在400KB的空闲分区（40KB≥35KB）。二、计算机网络部分（一）单项选择题（每题2分，共20分）4.在OSI参考模型中，以下哪一层负责将上层数据分割成帧，并添加MAC地址？（）A.物理层B.数据链路层C.网络层D.传输层答案：B解析：数据链路层的主要功能是封装成帧（添加帧头帧尾），并处理MAC地址（如以太网的源/目的MAC）。物理层处理比特流，网络层处理IP地址，传输层处理端口号，故选B。5.某主机的IP地址为192.168.1.100/26，其所在子网的广播地址是（）。A.192.168.1.127B.192.168.1.63C.192.168.1.191D.192.168.1.255答案：A解析：/26表示子网掩码前26位为1（255.255.255.192），子网大小为64（2^(32-26)=64）。IP地址192.168.1.100的二进制后6位是00100100（十进制100-64=36，即36的二进制是100100，前导补0得00100100？不，正确计算：100的二进制是01100100，掩码前26位，即前三个字节（24位）加第四字节前2位（11），所以子网范围是192.168.1.64（01100000）到192.168.1.127（01111111），广播地址是子网最后一个地址127，故选A。6.TCP协议中，若发送方收到3个重复的ACK，会执行的操作是（）。A.重传超时的报文段，慢启动阈值设为当前拥塞窗口的一半，拥塞窗口重置为1B.重传相应的报文段，慢启动阈值设为当前拥塞窗口的一半，拥塞窗口设为慢启动阈值C.重传超时的报文段，慢启动阈值设为当前拥塞窗口，拥塞窗口重置为1D.不重传，等待超时重传答案：B解析：TCP的快速重传机制中，收到3个重复ACK时，认为发生了丢包（但非超时），执行快速恢复：重传丢失的报文段，慢启动阈值（ssthresh）设为当前拥塞窗口（cwnd）的一半，cwnd设为ssthresh（进入拥塞避免阶段）。超时则执行慢启动（cwnd=1，ssthresh=cwnd/2），故选B。（二）综合题（20分）某公司网络拓扑如下：总部（RouterA）与分公司（RouterB）通过广域网连接，RouterA的Ethernet0/0接口IP为192.168.1.1/24，连接总部局域网；Serial0/0接口IP为202.100.1.1/30，连接广域网。RouterB的Ethernet0/0接口IP为192.168.2.1/24，连接分公司局域网；Serial0/0接口IP为202.100.1.2/30，连接广域网。（1）计算广域网链路的可用IP地址范围，说明RouterA和RouterB的Serial接口是否在同一子网。（2）若总部主机192.168.1.100需要访问分公司主机192.168.2.200，描述数据帧从192.168.1.100到192.168.2.200的传输过程（包括各层地址变化）。答案：（1）广域网链路的子网掩码是/30（255.255.255.252），子网大小为4（2^(32-30)=4）。可用IP地址为202.100.1.0/30中的202.100.1.1和202.100.1.2（网络地址202.100.1.0，广播地址202.100.1.3）。RouterA的Serial接口（202.100.1.1）和RouterB的Serial接口（202.100.1.2）属于同一子网（网络地址相同），可以直接通信。（2）传输过程：①总部主机192.168.1.100（源IP）要访问192.168.2.200（目的IP），首先检查目的IP是否在同一子网（192.168.1.0/24），发现不在，需通过网关（RouterA的Ethernet0/0接口192.168.1.1）。②数据在传输层封装为TCP/UDP报文，网络层添加IP头（源IP=192.168.1.100，目的IP=192.168.2.200）。③数据链路层（以太网）封装为帧，源MAC=100的MAC地址，目的MAC=RouterA的Ethernet0/0接口MAC地址（通过ARP获取）。④RouterA收到帧后，解封装到网络层，根据路由表（已知192.168.2.0/24通过Serial0/0接口），将IP数据报从Serial0/0接口转发。⑤广域网链路（PPP或HDLC）封装为帧，源MAC（或链路层地址）=RouterA的Serial接口地址，目的MAC=RouterB的Serial接口地址。⑥RouterB收到广域网帧后，解封装到网络层，检查目的IP=192.168.2.200在本地Ethernet0/0接口的子网（192.168.2.0/24），通过ARP获取200的MAC地址。⑦数据链路层封装为以太网帧，源MAC=RouterB的Ethernet0/0接口MAC地址，目的MAC=192.168.2.200的MAC地址。⑧分公司主机192.168.2.200接收帧，解封装后得到上层数据。三、数据库系统部分（一）单项选择题（每题2分，共20分）7.关系模型中，若属性A是关系R的主码，属性B是关系S的主码，且A在S中作为外码，则以下约束正确的是（）。A.S中A的取值可以为空，或等于R中A的某个值B.S中A的取值必须等于R中A的某个值，不能为空C.R中A的取值必须等于S中A的某个值，不能为空D.R中A的取值可以为空，或等于S中A的某个值答案：A解析：外码可以取空值（当外码不是S的主属性时），或取被参照关系中主码的某个值。若外码是S的主属性（如S的主码是B和A的组合），则不能取空值。题目未说明A是否是S的主属性，因此最合理的是A选项。8.设有关系模式R（A,B,C,D），函数依赖集F={A→B,B→C,C→D}，则R的最高范式是（）。A.1NFB.2NFC.3NFD.BCNF答案：B解析：候选码是A（A→B→C→D，A可决定所有属性）。非主属性是B、C、D。存在传递依赖A→B→C→D，因此不满足3NF（3NF要求非主属性不传递依赖于候选码）。但满足2NF（所有非主属性完全依赖于候选码，无部分依赖），故选B。9.事务T1和T2并发执行，操作序列如下：T1：读A→读B→写A→写BT2：读A→读B→写B→写A若数据库采用可重复读隔离级别，可能出现的问题是（）。A.脏读B.不可重复读C.幻读D.丢失修改答案：D解析：可重复读隔离级别下，事务T1在读取A、B后，T2读取相同数据并修改，最后T1的写操作会覆盖T2的修改，导致T2的修改丢失（丢失修改）。脏读（读未提交）和不可重复读（两次读结果不同）在可重复读中被避免，幻读涉及范围查询，本题是更新操作，故选D。（二）综合题（20分）某高校管理系统有如下关系模式：学生（学号，姓名，性别，专业，入学时间）课程（课程号，课程名，学分，授课教师）选课（学号，课程号，成绩）（1）用关系代数表达式查询“计算机专业”学生中，选修了“数据库原理”课程且成绩≥85分的学生姓名。（2）设计一个触发器，当向选课表插入成绩时，若成绩为负数或超过100分，自动将成绩修正为0或100分（使用SQLServer语法）。答案：（1）关系代数表达式：π姓名（σ专业='计算机'∧课程名='数据库原理'∧成绩≥85（学生⋈选课⋈课程））步骤解释：-学生与选课通过学号连接（⋈），得到选了课的学生信息；-再与课程通过课程号连接，得到课程名称；-筛选专业为计算机、课程名为数据库原理、成绩≥85的元组；-投影姓名属性。（2）触发器设计：CREATETRIGGERtrg_CorrectScoreON选课AFTERINSERT,UPDATEASBEGINUPDATE选课SET成绩=CASEWHEN成绩<0THEN0WHEN成绩>100THEN100ELSE成绩ENDWHERE学号IN(SELECT学号FROMinserted)AND课程号IN(SELECT课程号FROMinserted);END;解析：触发器在插入或更新选课表后触发，使用inserted表获取被修改的记录，通过CASE语句将成绩限制在0-100分之间。四、数据结构与算法部分（一）单项选择题（每题2分，共20分）10.对长度为n的有序数组进行二分查找，最坏情况下的时间复杂度是（）。A.O(n)B.O(nlogn)C.O(logn)D.O(n²)答案：C解析：二分查找每次将搜索范围减半，最坏情况下需要log₂n次比较，时间复杂度O(logn)。11.已知一棵二叉树的前序遍历序列为ABCDE，中序遍历序列为CBDAE，则后序遍历序列是（）。A.CDBEAB.CDEBAC.CDBABD.CDBEA答案：A解析：前序根为A，中序中A左边是左子树（CBD），右边是右子树（E）。左子树前序为BCD，根为B；中序中B左边是C，右边是D。因此左子树结构：B的左孩子C，右孩子D。右子树E是叶子。后序遍历顺序：左→右→根，即C→D→B→E→A，序列为CDBEA。（二）综合题（20分）已知一个无向图的邻接表表示如下（顶点编号1-5）：1:2(3),3(5)