【计算机类职业资格】数据库系统工程师-20及答案解析.doc

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1、数据库系统工程师-20 及答案解析(总分：28.00，做题时间：90 分钟)假设一个有 3个盘片的硬盘，共有 4个记录面，转速为 7200r/min，盘面有效记录区域的外直径为 30cm，内直径为 10cm，记录位密度为 250位/mm，磁道密度为 8道/mm，每磁道分 16个扇区，每扇区 512字节，则该硬盘的非格式化容量和格式化容量约为 1 ，数据传输速率约为 2 。若一个文件超出一个磁道容量，剩下的部分 3 。（分数：3.00）A.120MB和 100MBB.30MB和 25MBC.60MB和 50MBD.225MB 和 25MBA.2356KB/sB.3534KB/sC.7069KB/

2、sD.1178KB/sA.存于同一盘面的其他编号的磁道上B.存于其他盘面的同一编号的磁道上C.存于其他盘面的其他编号的磁道上D.存放位置随机在段页式管理的存储器中，实存等分为 4 、程序按逻辑模块分成 5 。在多道程序环境下，每道程序还需要一个 6 作为用户标志号。每道程序都有对应的 7 。一个逻辑地址包括 6 x、段号 s、页号 p和页内地址 d四个部分。 假设总长度为 22位的逻辑地址格式分配如下：2120 位 x；1914 位 s；1311 位 p；100 位 d。若x，s，p，d 均以二进制数表示，其转换成的物理地址为 9 。（分数：5.00）A.段B.页C.基D.模块A.段B.页C.

3、基D.模块A.段B.页C.基D.模块E.区域F.段号G.页号H.基号A.一个段表和一个页表B.一个段表和一组页表C.一组段表和一个页表D.一组段表和一组页表A.x220+s214+p211+dB.(x)+x+p)211+dC.(x)+s)+p)+dD.(x)+s)+P)211+d用于存储器的芯片有不同的类型。 可随机读写，且只要不断电，则其中存储的信息就可一直保存，称为 9 。 可随机读写，但即使在不断电的情况下其存储的信息也要定时刷新才不致丢失的，称为 10 。 所存信息由生产厂家用掩膜技术写好后就无法再改变的称为 11 。 通过紫外线照射后可擦除所有信息，然后重新写入新的信息并可多次进行的

4、，称为 12 。 通过电信号可在数秒钟内快速删除全部信息，但不能进行字节级别删除操作的，称为 13 。（分数：5.00）A.RAMB.VRAMC.DRAMD.SRAMA.RAMB.VRAMC.DRAMD.SRAMA.EPROMB.PROMC.ROMD.CDROMA.EPROMB.PROMC.ROMD.CDROMA.E2PROMB.Flash MemoryC.EPROMD.Virtual Memory内存按字节编址，地址从 A4000H到 CBFFFH，共有 14 字节。若用存储容量为 32K8bit的存储芯片构成该内存，至少需要 15 片。（分数：2.00）A.80KB.96KC.160KD.

5、192kA.2B.5C.8D.101.假设某计算机系统的内存大小为 256KB，在某一时刻内存的使用情况如下表所示。此时，若进程顺序请求 20KB，10KB 和 5KB的存储空间，系统采用 _ 算法为进程依次分配后的内存情况下表所示。 （分数：1.00）A.最佳适应B.最差适应C.首次适应D.循环首次适应2.在计算机系统中，构成虚拟存储器 _ 。（分数：1.00）A.只需要一定的硬件资源便可实现B.只需要一定的软件即可实现C.既需要软件也需要硬件方可实现D.既不需要软件也不需要硬件3.实存的存储分配算法用来决定输入的程序和数据放到主存中的位置，采用“总是把程序装入主存中最大的空闲区域”的算法称

6、为 _ 。（分数：1.00）A.最佳适应算法B.最差适应算法C.首次适应算法D.循环首次适应算法在多级存储系统中，Cache 处在 CPU和主存之间，解决 19 问题。若 Cache和主存的存取时间分别 T 1 和T 2 ，Cache 的命中率为 H，则计算机实际存取时间为 20 。当 CPU向存储器执行读操作时，首先访问Cache，如命中，则从 Cache中取出指令或数据，否则从主存中取出，送 21 ；当 CPU向存储器执行写操作时，为了使 Cache内容和主存的内容保持一致，若采用 22 法，同时写入 Cache和主存。由于 Cache容量比主存容量小，当 Cache已写满时，但要主存信息

7、写入 Cache时，就要淘汰 Cache中的已有信息。为了提高 Cache的命中率，常采用一种 23 替换算法。（分数：5.00）A.主存容量扩充B.主存和 CPU速度匹配C.多个请求源访问主存D.BIOS存放A.HT1+T2B.(1-H)T1+HT2C.T2-HT1D.HT1+(1-H)T2A.CacheB.CPUC.Cache和 CPUD.Cache或 CPUA.写回B.写通C.映照D.特征A.LRUB.FIFOC.FILOD.RANDOM假设某计算机具有 1 MB的内存(目前使用的计算机往往具有 128 MB以上的内存)，并按字节编址，为了能存取该内存各地址的内容，其地址寄存器至少需要二

8、进制 24 位。为了使 4字节组成的字能从存储器中一次读出，要求存放在存储器中的字边界对齐，1 字节的地址码应 25 。若存储器周期为 200ns，且每个周期可访问 4字节，则该存储器带宽为 26 b/s。假如程序员可用的存储空间为 4MB，则程序员所用的地址为 27 ，而真正访问内存的地址称为 28 。（分数：5.00）A.10B.16C.20D.32A.最低两位为 00B.最低两位为 10C.最高两位为 00D.最高两位为 10A.20MB.40MC.80MD.160MA.有效地址B.程序地址C.逻辑地址D.物理地址A.指令地址B.物理地址C.内存地址D.数据地址数据库系统工程师-20 答

9、案解析(总分：28.00，做题时间：90 分钟)假设一个有 3个盘片的硬盘，共有 4个记录面，转速为 7200r/min，盘面有效记录区域的外直径为 30cm，内直径为 10cm，记录位密度为 250位/mm，磁道密度为 8道/mm，每磁道分 16个扇区，每扇区 512字节，则该硬盘的非格式化容量和格式化容量约为 1 ，数据传输速率约为 2 。若一个文件超出一个磁道容量，剩下的部分 3 。（分数：3.00）A.120MB和 100MBB.30MB和 25MB C.60MB和 50MBD.225MB 和 25MB解析：A.2356KB/sB.3534KB/sC.7069KB/sD.1178KB/

10、s 解析：A.存于同一盘面的其他编号的磁道上B.存于其他盘面的同一编号的磁道上 C.存于其他盘面的其他编号的磁道上D.存放位置随机解析：解析 磁盘上的数据都存放于磁道上。磁道就是磁盘上的一组同心圆，其宽度与磁头的宽度相同。为了避免减少干扰，磁道与磁道之间要保持一定的间隔(inter-track gap)，沿磁盘半径方向，单位长度内磁道的数目称之为道密度(道/英寸，TPI)，最外层为 0 道。 沿磁道方向，单位长度内存储二进制信息的个数叫位密度。为了简化电路设计，每个磁道存储的位数都是相同的，所以其位密度也随着从外向内而增加。磁盘的数据传输是以块为单位的，所以磁盘上的数据也以块的形式进行存放。这

11、些块就称为扇区 (sector)，每个磁道通常包括 10100 个扇区。同样为了避免干扰，扇区之间也相互留有空隙(intersector gap)。柱面是若干个磁盘组成的磁盘组，所有盘面上相同位置的磁道组称为一个柱面(每个柱面有/1 个磁道)；若每个磁盘有 m个磁道，则该磁盘组共有 m个柱面。根据硬盘存放数据的规则，在向磁盘记录一个文件时，应将文件尽可能记录在同一柱面(不同记录面上的同号磁道构成一个柱面)上，当一个柱面记录不下时，再记录到相邻柱面上。因此，当一个文件超出一个磁道容量时，剩下的部分应存于其他盘面的同一编号的磁道上，即同一柱面的其他磁道上。 所谓的格式化，是指将磁盘空间按照一定的磁

12、盘阵列排布方法，有序且很规则地划分为若干个扇区，然后再把其中的所有存储介质的电离子清除，使之上面不管有无数据，都清零。在格式化中，要插入一些停顿位、写入些辅助位，使得格式化后的容量小于格式化前的容量。磁盘格式化后能够存储有用信息的总量称为存储容量，其计算公式如下： 存储容量ntsb 其中 n为保存数据的总盘面数；t 为每面磁道数：s 为每道的扇区数；b 为每个扇区存储的字节数。 磁盘的存取时间包括寻道时间和等待时间。寻道时间(查找时间，seek time)为磁头移动到目标磁道所需的时间(movablehead disk)，对于固定磁头磁盘而言，无须移动磁头，只需选择目标磁道对应的磁头即可。等待

13、时间为等待读写的扇区旋转到磁头下方所用的时间。一般选用磁道旋转一周所用时间的一半作为平均等待时间。寻道时间由磁盘机的性能决定，目前主流硬盘典型的 AST(average seek time)一般在10ms左右，而转速则有 2400r/min，5400r/min，7200r/min，等等。软盘转速较慢，一般只有 360r/min (因为磁头与盘面接触性读写)。 磁盘的数据传输速率是指磁头找到地址后，单位时间写入或读出的字节数： RTBT 其中 TB为一个磁道上记录的字节数，了为磁盘每转一圈所需的时间，只为数据传输速率。 另外，对于这类试题，考生还需要记住几个公式： (1)总磁道数记录面数磁道密度

14、(外直径-内直径)2 (2)非格式化容量位密度3.14最内圈直径总磁道数 (3)格式化容量每道扇区数扇区容量总磁道数 (4)平均数据传输速率最内圈直径位密度盘片转速 做这类试题时，一定要注意单位的换算。根据题目给定条件，我们可计算如下： 总磁道数48(30-10)2103200 说明：因为直径是以厘米为单位，而道密度是以毫米为单位，所以需要乘以 10。 非格式化容量(2503.1410103200)81024102429.95MB 说明：因为括号中求出的单位是位，而 1B=8b(1字节=8 位)，1KB=1024B， 1MB=1024KB。 格式化容量(165123200)1024102425

15、MB 平均数据传输速率(23.14(100+2)250720060)810001177.5KB/s 说明：数据传输率中的 K为 1000。在段页式管理的存储器中，实存等分为 4 、程序按逻辑模块分成 5 。在多道程序环境下，每道程序还需要一个 6 作为用户标志号。每道程序都有对应的 7 。一个逻辑地址包括 6 x、段号 s、页号 p和页内地址 d四个部分。 假设总长度为 22位的逻辑地址格式分配如下：2120 位 x；1914 位 s；1311 位 p；100 位 d。若x，s，p，d 均以二进制数表示，其转换成的物理地址为 9 。（分数：5.00）A.段B.页 C.基D.模块解析：A.段 B

16、.页C.基D.模块解析：A.段B.页C.基D.模块E.区域F.段号G.页号H.基号 解析：A.一个段表和一个页表B.一个段表和一组页表 C.一组段表和一个页表D.一组段表和一组页表解析：A.x220+s214+p211+dB.(x)+x+p)211+dC.(x)+s)+p)+dD.(x)+s)+P)211+d 解析：解析 本题涉及存储管理知识，主要考查段页式存储管理。 段页式存储组织是分段式和分页式结合的存储组织方法，这样可充分利用分段管理和分页管理的优点。在段页式管理的存储器中，程序按逻辑单位分成基本独立的段，再把每段分成固定大小的页。实存则等分成与上述页大小相等的页。程序对内存的调入或调出

17、是按页进行的。但它又可按段实现共享和保护。 在多道程序环境中，每道程序都有一张段表和一个作为用户标志的基号。每道程序有一个基号与其他程序相区分，每道程序可以有多个段，但只有一个段表，每个程序可以有多个页表。一个逻辑地址中，除了基号(x)、段号(p)和页号(s)外，还有一个页内地址(d)。 每个逻辑地址变换成实地址的过程如下： (1)首先，由基号在基寄存器中找到该道程序的段表起始地址； (2)接着，由该地址及段号在该程序段表中找到该程序特定段的页表起始地址； (3)再由页表起始地址及页号找到物理地址的实页号； (4)最后，由该实页号拼接上页内地址就是物理地址。 该过程可简单地用一个式子来示意，即

18、 (x)+s)+p)2 11 +d 其中，(x)表示基寄存器中地址为 x的单元的内容。由于本题中给出页内地址占 11 位(从位 0到位 10)，故实页号 c与 d拼接成的物理地址为 c2 11 +d 段页式管理将段式存储管理和页式存储管理两种方式相结合，互相取长补短，充分发挥了它们的优点。段页式虚拟存储器管理方案具有空间浪费小、存储共享容易、存储保护容易、能动态连接的特点。但由于管理软件的增加，复杂性和开销也随之增加，需要的硬件及占用的内容也有所增加，使得执行速度大大下降。用于存储器的芯片有不同的类型。 可随机读写，且只要不断电，则其中存储的信息就可一直保存，称为 9 。 可随机读写，但即使在

19、不断电的情况下其存储的信息也要定时刷新才不致丢失的，称为 10 。 所存信息由生产厂家用掩膜技术写好后就无法再改变的称为 11 。 通过紫外线照射后可擦除所有信息，然后重新写入新的信息并可多次进行的，称为 12 。 通过电信号可在数秒钟内快速删除全部信息，但不能进行字节级别删除操作的，称为 13 。（分数：5.00）A.RAMB.VRAMC.DRAMD.SRAM 解析：A.RAMB.VRAMC.DRAM D.SRAM解析：A.EPROMB.PROMC.ROM D.CDROM解析：A.EPROM B.PROMC.ROMD.CDROM解析：A.E2PROMB.Flash Memory C.EPRO

20、MD.Virtual Memory解析：内存按字节编址，地址从 A4000H到 CBFFFH，共有 14 字节。若用存储容量为 32K8bit的存储芯片构成该内存，至少需要 15 片。（分数：2.00）A.80KB.96KC.160K D.192k解析：A.2B.5 C.8D.10解析：解析 这道题目是考察考生对内存地址的表示是否掌握，属于简单的计算型题目。 由 CBFFF-A4000就可以得出具体的容量的大小：CBFFF-A4000+127FFF+1，化为 10进制，则为 163840字节(byte)，即 1638401024=160K字节。 因为芯片的容量是 32K8bit，即 32K字节

21、(1byte=8bit)，所以只要 16032=5就可以实现该容量。1.假设某计算机系统的内存大小为 256KB，在某一时刻内存的使用情况如下表所示。此时，若进程顺序请求 20KB，10KB 和 5KB的存储空间，系统采用 _ 算法为进程依次分配后的内存情况下表所示。 （分数：1.00）A.最佳适应B.最差适应 C.首次适应D.循环首次适应解析：解析 有关分配算法，请读者参考本节练习 10的分析。 根据本题给出的两个表格： (1)当进程请求 20KB的内存时，可以使用 4块内存中的一块(按照先后次序，分别是 30KB、25KB、20KB和 25KB)，由表格(b)可知，系统分配的是第 1块(分

22、配 20KB，剩下 10KB空闲未用)。 (2)当进程请求 10KB的内存时，可以使用 4块内存中的一块(按照先后次序，分别是 10KB、25KB、20KB和 25KB)，由表格(b)可知，系统分配的是第 2块(分配 10KB，剩下 15KB空闲未用)。 (3)当进程请求 5KB的内存时，可以使用 5块内存中的一块(按照先后次序，分别是10KB、5KB、15KB、20KB 和 25KB)，由表格(b)可知，系统分配的是最后一块(分配 5KB，剩下 20KB空闲未用)。 因此，可以看出这里使用的是最差适应法。2.在计算机系统中，构成虚拟存储器 _ 。（分数：1.00）A.只需要一定的硬件资源便可

23、实现B.只需要一定的软件即可实现C.既需要软件也需要硬件方可实现 D.既不需要软件也不需要硬件解析：解析 在计算机中，内存空间的分配是由操作系统进行的，程序和数据除了常驻内存的以外都是以文件的形式存放在硬盘中，需要时从硬盘调到内存，再由 CPU使用。我们把由进程中的目标代码、数据等的虚拟地址组成的虚拟空间称为虚拟存储器，操作系统必须解决由虚拟存储器到物理存储器的地址变换。这种变换方法有静态地址重定位和动态地址重定位两种方法。 (1)静态地址重定位：静态地址重定位是在虚空间程序执行之前由装配程序完成地址影射工作。静态地址重定位的优点是不需要硬件的支持，缺点是无法实现虚拟存储器，必须占用连续的内存

24、空间且难以做到程序和数据的共享。 (2)动态地址重定位：动态地址重定位是在程序执行过程中，在 CPU访问内存之前，将要访问的程序或数据地址转换为内存地址。动态地址重定位依靠硬件地址变换机构完成，其优点主要有：可以对内存进行非连续分配；提供了虚拟存储器的基础；有利于程序段的共享。 虚拟存储器只是一个容量非常大的存储器的逻辑模型，不是任何实际的物理存储器。它借助于磁盘等辅助存储器来扩大主存容量，使之为更大或更多的程序所使用。它指的是主存一外存层次。它以透明的方式给用户提供了一个比实际主存空间大得多的程序地址空间。所以它既需要硬件也需要软件。3.实存的存储分配算法用来决定输入的程序和数据放到主存中的

25、位置，采用“总是把程序装入主存中最大的空闲区域”的算法称为 _ 。（分数：1.00）A.最佳适应算法B.最差适应算法 C.首次适应算法D.循环首次适应算法解析：解析 实存的可变式动态分区分配在作业执行前并不建立分区，而是在处理作业过程中按需要建立分区。 常使用的 4种存储分配算法介绍如下。 (1)首次适应算法：把内存中的可用分区单独组成可用分区表或可用分区自由链，按起始地址递增的次序排列。每次按递增次序向后找，一旦找到大于或等于所要求内存长度的分区，则结束探索，从找到的分区中找出所要求的内存长度分配给用户，并把剩余的部分进行合并。 (2)循环适应算法：上述首次适应法经常利用的是低地址空间，后面

26、经常是较大的空白区，为使内存所有线性地址空间尽可能轮流使用到，每重新分配一次，都在当前之后寻找。 (3)最佳适应算法：最佳适应算法是指将输入作业放入主存中与它所需大小最接近的空白区中，使剩下的未用空间最小，该法要求空白区大小按从小到大的次序组成空白区可用表或自由链。在进行分配时总是从最小的一个开始查询，因而找到的一个能满足要求的空白区便是最佳的一个。 (4)最差适应算法：分配时把一个作业程序放入主存中最不适合它的空白区，即最大的空白区(空闲区)内。在多级存储系统中，Cache 处在 CPU和主存之间，解决 19 问题。若 Cache和主存的存取时间分别 T 1 和T 2 ，Cache 的命中率

27、为 H，则计算机实际存取时间为 20 。当 CPU向存储器执行读操作时，首先访问Cache，如命中，则从 Cache中取出指令或数据，否则从主存中取出，送 21 ；当 CPU向存储器执行写操作时，为了使 Cache内容和主存的内容保持一致，若采用 22 法，同时写入 Cache和主存。由于 Cache容量比主存容量小，当 Cache已写满时，但要主存信息写入 Cache时，就要淘汰 Cache中的已有信息。为了提高 Cache的命中率，常采用一种 23 替换算法。（分数：5.00）A.主存容量扩充B.主存和 CPU速度匹配 C.多个请求源访问主存D.BIOS存放解析：A.HT1+T2B.(1-

28、H)T1+HT2C.T2-HT1D.HT1+(1-H)T2 解析：A.CacheB.CPUC.Cache和 CPU D.Cache或 CPU解析：A.写回B.写通 C.映照D.特征解析：A.LRU B.FIFOC.FILOD.RANDOM解析：解析 系统的平均存储周期与命中率有很密切的关系，命中率的提高即使很小，也能导致性能上有较大改善。 当 Cache存储器产生了一次访问未命中之后，相应的数据应同时读入 CPU和 Cache。但是当 Cache已存满数据后，新数据必须淘汰 Cache中的某些旧数据。常用的淘汰算法主要有以下三种。 (1)FIFO算法：把一组中最先调入 Cache的字块替换出去

29、，实现较简单。 (2)LRU(Least Recently Used)算法：把一组中近期最少使用的字块替换出去，命中率较高，因此最为常用。 (3)RAnd算法：用随机数发生器产生需替换的字块号，因为不能很好反映程序局部性，命中率较低。 因为需要保证缓存在 Cache中的数据与主存中的内容一致，相对读操作而言，Cache 的写操作比较复杂，常用的有以下几种方法。 (1)写直达(write through)：当要写 Cache时，数据同时写回主存储器，有时也称为写通。 (2)写回(write back)：CPU 修改 Cache的某一行后，相应的数据并不立即写入主存储器单元。而是当该行从 Cach

30、e中被淘汰时，才把数据写回到主存储器中。 (3)标记法：对 Cache中的每一个数据设置一个有效位。当数据进入 Cache后，有效位置 1；而当 CPU要对该数据进行修改时，数据只需写入主存储器并同时将该有效位清零。当要从 Cache中读取数据时需要测试其有效位：若为 1则直接从 Cache中取数，否则从主存中取数。假设某计算机具有 1 MB的内存(目前使用的计算机往往具有 128 MB以上的内存)，并按字节编址，为了能存取该内存各地址的内容，其地址寄存器至少需要二进制 24 位。为了使 4字节组成的字能从存储器中一次读出，要求存放在存储器中的字边界对齐，1 字节的地址码应 25 。若存储器周

31、期为 200ns，且每个周期可访问 4字节，则该存储器带宽为 26 b/s。假如程序员可用的存储空间为 4MB，则程序员所用的地址为 27 ，而真正访问内存的地址称为 28 。（分数：5.00）A.10B.16C.20 D.32解析：A.最低两位为 00 B.最低两位为 10C.最高两位为 00D.最高两位为 10解析：A.20MB.40MC.80MD.160M 解析：A.有效地址B.程序地址C.逻辑地址 D.物理地址解析：A.指令地址B.物理地址 C.内存地址D.数据地址解析：解析 1M=2 20 ，故 1MB内存按字节编址(即寻找空间为 1M)，地址寄存器至少需要 20位。 如果采用字节编

32、址，4 字节一次读出，字地址是该字高位字节的地址，总是等于 4的倍数。 例如：某字的起始地址为 1000，接着三个内存单元 1001，1002，1003： 下个字首地址则为 1004，4 在二进制中表示为 100： 同样下个字首地址为 1008，8 在二进制中表示为 1000； 最低两位总是为 00。 若存储周期为 200ns(20010 -9 秒)，每个周期可访问 4个字节，其带宽为： 1(20010 -9 )4210 7 (B/s)160M(b/s) 因为可用的 4MB内存空间超出了实际的物理内存 1MB，称为逻辑地址，实际访问内存的地址为物理地址。在程序运行时，需要把逻辑地址映射为实际的物理地址。