1、网络层模拟试卷 4 及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 某一系统中，测得其处理器的利用率为 1，IO 的利用率为 1，就绪队列中有进程 2 个，阻塞队列中有进程 31 个，此时系统出现异常，则表明系统中有进程（ ）。（A）空闲（B）饥饿（C）死锁（D）抖动2 死锁检测时检查的是（ ）。（A）资源有向图（B）前驱图（C）搜索树（D）安全图3 某个系统采用下列资源分配策略。如果一个进程提出资源请求得不到满足，而此时没有由于等待资源而被阻塞的进程，则自己就被阻塞。而当此时已有等待资源而被阻塞的进程，则检查所有由于等待资源而被阻塞的进程。如果它们有申请进程所需要的
2、资源，则将这些资源取出分配给申请进程。这种分配策略会导致（ ）。（A）死锁（B）颠簸（C）回退（D）饥饿4 在多对一的线程模型中，当一个多线程进程中的某个线程被阻塞后（ ）。（A）该进程的其他线程仍可继续运行（B）整个进程都将阻塞（C）该阻塞线程将被撤销（D）该阻塞线程将永远不可能在执行5 用信箱实现进程间互通信息的通信机制要有两个通信原语，它们是（ ）。（A）发送原语和执行原语（B）就绪原语和执行原语（C）发送原语和接收原语（D）就绪原语和接收原语6 下列几种关于进程的叙述，（ ）最不符合操作系统对进程的理解。（A）进程是在多程序环境中的完整的程序（B）进程可以由程序、数据和 PCB 描述（
3、C）线程 (Thread)是一种特殊的进程（D）进程是程序在一个数据集合上的运行过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单元7 支持多道程序设计的操作系统在运行过程中，不断地选择新进程运行来实现CPU 的共享，但其中（ ）不是引起操作系统选择新进程的直接原因。（A）运行进程的时间片用完（B）运行进程出错（C）运行进程要等待某一事件发生（D）有新进程进入就绪状态8 若一个进程实体由 PCB、共享正文段、数据段和堆栈段组成，请指出下列 C 语言程序中的内容及相关数据结构各位于哪一段中。I,全局赋值变量（ ）II,未赋值的局部变量（ ）III,函数调用实参传递值（ ）,用 malloC（ ）要求动
4、态分配的存储区（ ）V,常量值(如 1995，“string”)（ ）进程的优先级（ ）（A）PCB（B）正文段（C）堆段（D）栈段9 同一程序经过多次创建，运行在不同的数据集上，形成了（ ）的进程。（A）不同（B）相同（C）同步（D）互斥10 系统动态 DLL 库中的系统线程，被不同的进程所调用，它们是（ ）的线程。（A）不同（B）相同（C）同步（D）互斥11 PCB 是进程实体的一部分，下列（ ）不属于进程。（A）进程 ID（B） CPU 状态（C）堆栈指针（D）全局变量12 一个计算机系统中，进程的最大数目主要受到（ ）限制。（A）内存大小（B）用户数目（C）打开的文件数（D）外部设备数
5、量13 下列选项中，降低进程优先级的合理时机是（ ）。（A）进程时问片用完（B）进程刚完成 IO 操作，进入就绪队列（C）进程长期处于就绪队列（D）进程从就绪状态转为运行状态14 一个进程被唤醒，意味着是（ ）。（A）该进程可以重新竞争 CPU（B）优先级变大（C） PCB 移动到就绪队列之首（D）进程变为运行状态15 进程创建时，不需要做的是（ ）。（A）填写一个该进程的进程表项（B）分配该进程适当的内存（C）将该进程插入就绪队列（D）为该进程分配 CPU二、综合题16 比较说明数据链路层和传输层两层协议的不同点。17 面向连接服务与无连接服务各自的特点是什么?18 伪首部的作用是什么?伪首
6、部位于数据报的什么位置?19 简述 TCP 和 LIDP 协议的主要特点和应用场合。20 TCP 面向连接的服务具有哪些特征?21 简述 TCP 的连接和释放过程。22 详述 OSI 参考模型各层的功能，并与 TCPIP 参考模型比较。23 举出三种常用的传输介质，并说明各自特点。24 详述 CSMACI)协议的工作原理，为什么 (2SMACD 网络不适合实时应用。25 举例说明 IP 报文头部 Identification，DF，MF，及 Fragment offset 四个字段的用途。26 详述 TCP 拥塞控制方法的原理。网络层模拟试卷 4 答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，
7、只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 C【试题解析】 死锁是一种互相争夺资源而引起的阻塞现象，它发生在两个或两个以上的进程之间，可能的原因是资源分配不当和进程推进顺序不当。本题描述的现象是系统的运行效率低下，处理机利用率和 IO 利用率均很低，而阻塞队列中进程很多，它们既没有等待的 IO(IO 利用率才 1)，也不能唤醒，可能的原因是相互等待对方的资源(如信号、消息、中断或内存资源等)造成了部分死锁。“饥饿”一般发生在个别进程中，可以只涉及单独的进程，不应该影响如此多数量的进程。而抖动时内、外存交互极其频繁，IO 利用率不会很低，因此，可能的结果是死锁。【知识模块】 网络层2 【正确答案】
8、A【试题解析】 死锁检测一般采用两种方法：资源有向图法和资源矩阵法。前驱图只是说明进程之间的同步关系，搜索树用于数据结构的分析，安全图并不存在。【知识模块】 网络层3 【正确答案】 D【试题解析】 本题所给的资源分配策略不会产生死锁。因为题中的分配策略规定若一个进程的资源得不到满足，则检查所有由于等待资源而被阻塞的进程，如果它们有申请进程所需要的资源，则将这些资源取出分配给申请进程。从而破坏了产生死锁必要条件中的非剥夺条件，这样系统就不会产生死锁。但是，这种方法会导致某些进程无限期的等待。因为被阻塞进程的资源可以被剥夺，所以被阻塞进程所拥有的资源数量在其被唤醒之前只可能减少。若系统中不断出现其
9、他进程申请资源，这些进程申请的资源与被阻塞进程申请或拥有的资源类型系统且不被阻塞，则系统无法保证被阻塞进程一定能获得所需要的全部资源。【知识模块】 网络层4 【正确答案】 B【试题解析】 在多对一的线程模型中，一个线程被阻塞，则整个进程都将被阻塞。【知识模块】 网络层5 【正确答案】 C【试题解析】 用信箱实现进程间互通信息的通信机制要有两个通信原语，它们是发送原语和，接收原语。【知识模块】 网络层6 【正确答案】 A【试题解析】 进程是操作系统资源分配和独立的基本单位。它包括 PCB、程序和数据，以及执行栈区，仅仅说进程是在多程序环境下的完整的程序是不合适的。【知识模块】 网络层7 【正确答
10、案】 D【试题解析】 运行进程时间片用完，进程运行出错，运行进程阻塞(也就是等待某一事件发生)都会使操作系统选择新进程，但有新进程进入就绪状态不会影响其他进程状态变化。【知识模块】 网络层8 【正确答案】 B【试题解析】 、D、D、C、B、AC 语言编写的程序在使用内存时一般分为三个段，它们一般是正文段，即代码和赋值数据段、数据堆段和数据栈段。二进制代码和常量存放在正文段，动态分配的存储区在数据堆段，临时使用的变量在数据栈段。由此，我们可以确定全局赋值变量在正文段，未赋值的局部变量和实参传递在栈段，动态内存分配在堆段，常量在正文段，进程的优先级只能在 PCB 内。【知识模块】 网络层9 【正确
11、答案】 A【试题解析】 进程是程序在一个数据集上的运行过程，运行于不同的数据集，将会形成不同的进程，它们是否具有同步或互斥关系，与具体的执行任务有关。【知识模块】 网络层10 【正确答案】 B【试题解析】 进程是暂时的，程序是永久的；进程是动态的，程序是静态的；进程至少由代码、数据和 PCB 组成，程序仅需代码和数据即可；程序代码经过多次创建可以对应不同的进程，而同一个系统的进程(或线程)可以由系统调用的方法，被不同的进程(或线程) 多次使用。【知识模块】 网络层11 【正确答案】 D【试题解析】 进程实体主要是代码、数据和 PCB。因此，对于 PCB 内所含有的数据结构内容需要了解清楚，主要
12、有四大类：进程标志信息、进程控制信息、进程资源信息、CPU 现场信息。由上述可得，全局变量与 PCB 无关，它只与用户代码有关。【知识模块】 网络层12 【正确答案】 A【试题解析】 进程创建需要占用系统内存来存放 PCB 的数据结构，所以，一个系统能够创建的进程总数是有限的，进程的最大数目取决于系统内存的大小，由系统安装时已经确定(若后期内存增加了，系统能够创建的进程总数也应增加，但是一般需要重新启动)。而用户数目、外设数量和文件等均与此无关。【知识模块】 网络层13 【正确答案】 A【试题解析】 进程时间片用完可以降低其优先级，完成 IO 的进程应该提升其优先级，处于就绪队列等待调度的进程
13、一般不会改变其优先级。【知识模块】 网络层14 【正确答案】 A【试题解析】 当一个进程被唤醒时，这个进程就进入了就绪状态，等待进程调度而占有 CPU 运行。进程被唤醒在某种情形下优先级可以增大，但是一般不会变为最大，而由固定的算法来计算。也不会唤醒以后位于就绪队列的队首，就绪队列是按照一定的规则赋予其位置的，如先来先服务，或者高优先级优先，或者短进程优先等，更不能直接占有处理器运行。【知识模块】 网络层15 【正确答案】 D【试题解析】 进程创建原语完成的工作是：向系统申请一个空闲 PCB，并为被创建进程分配必要的资源，然后将其 PCB 初始化，并将此 PCB 插入就绪队列中，最后返回一个进
14、程标志号。当调度程序为进程分配 CPU 后，进程开始运行。所以进程创建的过程中不会包含分配 CPU 的过程，这不是进程创建者的工作，而是调度程序的工作。【知识模块】 网络层二、综合题16 【正确答案】 1)数据链路层提供的是点到点的数据传输服务，传输层提供的是端到端的数据传输服务。2)数据链路层使用了 2 次握手建立连接；传输层使用 3 次握手建立连接。3)数据链路层采用非对称方式释放连接，传输层采用 3 次握手加计时器方式的对称方式释放连接。4)数据链路层的运行环境是通信两端直接通过一条物理信道进行通信，通信中不必指定要与哪一端进行通信；而传输层的运行环境是通信予网，必须显式地指定目标的地址
15、。5)数据链路层的窗口管理使用固定大小的隐式窗口机制；传输层使用可变大小的显示窗口机制：接收方在确认中明确告知当前窗口大小。6)数据链路层的发送方只需要维护一个窗口接收方的窗口大小；传输层的发送方要维护两个窗口，一个是接收方准许的窗口，另一个是拥塞窗口，最终发送的字节数量是两个窗口的最小值。【知识模块】 网络层17 【正确答案】 面向连接服务是在数据交换之前，必须先建立连接。当数据交换结束后，则应终止这个连接。面向连接服务比较适合于在一定期间内要向同一目的地发送许多报文的情况。在无连接服务的情况下，两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接，因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留。这些资源将
16、在数据传输时动态地进行分配。无连接服务的另一特征就是它不需要通信的两个实体同时是活跃的。当发送端的实体正在进行发送时，它才必须是活跃的。这时接收端的实体并不一定必须是活跃的。只有当接收端的实体正在进行接收时，它才必须是活跃的。无连接服务的优点是灵活方便和比较迅速。但无连接服务不能防止报文的丢失、重复或失序。无连接服务特别适合于传送少量零星的报文。【知识模块】 网络层18 【正确答案】 伪首部主要用于 UDP 报文的校验。在计算检验和时，在 UDP 用户数据报前临时加上 12 个字节的“伪首部”( 包括源 IP 地址字段、目的 IP 地址字段、全 0 字段、协议字段和 UDP 长度字段)和 UD
17、P 用户数据报连接在一起校验。通过伪首部，不仅可以检查源端口号、目的端口号和 UDP 用户数据报的数据部分，还可以检查 IP 数据报的源 IP 地址和目的 lP 地址。但需要注意的是，伪首部只用于计算和验证校验和，既不向下传送，也不向上提交。【知识模块】 网络层19 【正确答案】 UDP 的主要特点如下：1)传送数据前无需建立连接，没有流量控制机制。数据到达后也无需确认。2)不可靠交付，只有有限的差错控制机制。3)报文头部短，传输开销小，时延较短。因此，UDP 协议简单，在一些特定的应用中运行效率高。通常用于可靠性较高的网络环境(如局域网)或不要求可靠传输的场合，另外也常用于客户机月艮务器模式
18、中。TCP 的主要特点如下：1)面向连接，提供了可靠的建立连接和拆除连接的方法，还提供了流量控制和拥塞控制的机制。2)可靠交付，提供了对报文段的检错、确认、重传和排序等功能。3)报文段头部长，传输开销大。因此，TCP 常用于不可靠的互联网中为应用程序提供面向连接的、可靠的、端到端的字节流服务。【知识模块】 网络层20 【正确答案】 TCP 提供端对端、可靠的、进程间的面向连接的数据传送服务。它既适用于可靠的网络服务环境，也适用于不可靠的网络服务环境。为达到可靠传送的目的，TCP 将其传送协议数据单元(TPDU)发送出去后必须等待对方的应答。若对方应答确认正确接收，发送方将该 TPDU 从缓冲区
19、队列中除去；若超时后仍未收到应答信号，则需重发该 TPDU。接收方收到对方发来的 TPDU 后，经检查无错、无重复，才放入缓冲区队列。【知识模块】 网络层21 【正确答案】 TCP 的传输连接有 3 个阶段，即连接建立、数据传送和连接释放。TCP 连接的建立都是采用客户服务器方式。主动发起连接建立的应用进程称为客户，被动等待连接建立的应用进程称为服务器。TCP 传输连接的建立采用“3 次握手”的方法，第 1 次握手， A 向 B 发送连接请求，即一个 SYN 字段为 1 的报文段。第 2 次握手，B 收到连接请求报文段后，如同意，则发回确认。第 3 次握手，A 收到 B 的确认信息后，再加以确
20、认。如图所示。【知识模块】 网络层22 【正确答案】 OSI 参考模型各层的功能简述如下：13 层主要负责通信，称为通信子网层。57 层属于资源子网，称为资源子网层，传输层起着衔接上下三层的作用。具体的说：1)物理层：提供为建立、维护和拆除物理链路所需的机械、电子、功能和规程的特性；提供有关在传输介质上传输非结构的位流及物理链路故障检测指示。2)数据链路层：为网络层实体提供点到点无差错帧传输功能，并进行流控制。3)网络层：为传输层实体提供端到端的交互网络数据传送功能。使得传输层摆脱路由选择、交换方式、拥挤控制等网络传输细节；可以为传输层实体建立、维持和拆除一条或多条通信路径；对网络传输中发生的
21、不可恢复的差错予以报告。4)传输层：为会话层实体提供透明、可靠的数据传输服务，保证端到端的数据完整性；选择网络层能提供最适宜的服务；提供建立维护和拆除传输连接功能。5)会话层：为彼此合作的表示层实体提供建立、维护和结束会话连接的功能；完成通信进程的逻辑名：字与物理名字问的对应；提供会话管理服务。6)表示层：为应用层进程提供能解释所交换信息含义的一组服务，如代码转换、格式转换、文本压缩、文本加密与解密等。7)应用层：提供 0SI 用户服务，例如事务处理程序、电子邮件和网络管理程序等与 TCPIP 参：考模型的区别有：1)分层模型存在差别。TCPIP 模型没有会话层和表示层，并且数据链路层和物理层
22、合二为一。前者是以“通信协议的必要功能是什么?”这个问题为中心，再进行模型化；而后者是以“ 为了将协议实际安装到计算机中，如何进行编程最好?”这个问题为中心，再进行模型化的。所以 TCPIP 的实用性强。2)OSI 模型有 3 个主要明确概念：服务、接口、协议。而 TCPIP 参考模型最初没有明确区分这三者，这是()SI 模型最大的贡献。3)TCPIP 模型一开始就考虑使用通用连接接口，而()sI 模型考虑的是由国家运行并使用()SI 协议的连接。4)通信方式上面，在网络层()SI 模型支持无连接和面向连接的方式，而 TCPIP模型只支持无连接通信模式；在传输层()sI 模式仅有面向有连接的通
23、信，而TcPIP 模型支持两种通信方式，给用户选择机会。【知识模块】 网络层23 【正确答案】 1)双绞线是现在最普通的传输介质，它由两条相互绝缘的铜线组成，典型直径为 1 毫米。两根线绞接在一起是为了防止其电磁感应在邻近线对中产生干扰信号。2)同轴电缆由同轴的内外两条导线构成，内导线是一根金属线，外导线是一条网状空心圆柱导体，内外导线有一层绝缘材料，最外层是保护性塑料外套。金属屏蔽层能将磁场反射回中心导体，同时也使中心导体免受外界干扰，故同轴电缆比双绞线具有更高的带宽和更好的噪声抑制特性。由于物理可靠性不好，易受干扰，由双绞线替代。3)光纤，光导纤维是软而细的、利用内部全反射原理来传导光束的
24、传输介质，有单模和多模之分。光纤为圆柱状，由 3 个同心部分组成纤芯、包层和护套，每一路光纤包括两根，一根接收，一根发送。与同轴电缆比较，光纤可提供极宽的频带且功率损耗小、传输距离长、传输率高、抗干扰性强，是构建安全性网络的理想选择。【知识模块】 网络层24 【正确答案】 CSMACD，即“ 载波侦听多路访问冲突检测”或“带有冲突检测的载波侦听多路访问” 。所谓载波侦听，意思是网络上各个工作站在发送数据前都要检测总线上有没有数据传输。若有数据传输(称总线为忙)，则不发送数据；若无数据传输(称总线为空) ，立即发送准备好的数据。所谓多路访问，是指网络上所有工作站收发数据共同使用同一条总线，且发送
25、数据是广播式的。所谓冲突，意思是若网上有两个或两个以上工作站同时发送数据，在总线上就会产生信号的混合，使工作站辨别不出真正的数据是什么。这种情况称数据冲突，又称碰撞。为了减少冲突发生后的影响，工作站在发送数据过程中还要不停地检测自己发送的数据有没有在传输过程中与其它工作站的数据发生冲突，这就是冲突检测。CSMACD 媒体访问控制方法的工作原理是在发送数据前，先监听总线是否空闲。若总线忙，则不发送。若总线空闲，则把准备好的数据发送到总线上。在发送数据的过程中，工作站边发送检测总线，是否自己发送的数据有冲突。若无冲突则继续发送直到发完全部数据；若有冲突，则立即停止发送数据，但是要发送一个加强冲突的
26、信号，以便使网络上所有工作站都知道网上发生了冲突，然后，等待一个预定的随机时间，且在总线为空闲时，再重新发送未发完的数据。因为 CSMACD 是用户共享信道，所以当同时有用户需要使用信道时会发生碰撞，就降低信道的利用率，对实时应用通信来说，突发式的数据更不利于使用 CSMACD 方式。【知识模块】 网络层25 【正确答案】 标识符(1dentification)：长度 16 比特。该字段和 Flags 和Fragment offest 字段联合使用，对大的上层数据包进行分段(fragment)操作后，每个分段都有相同的标识符。标记(Flags)：长度 3 比特。该字段第一位不使用。第二位是 D
27、F 位，DF 位设为 l 时表明路由器不能对该上层数据包分段。如果一个上层数据包无法在不分段的情况下进行转发，则路由器会丢弃该上层数据包并返回一个错误信息。第三位是 MF 位，当路由器对一个上层数据包分段，则路由器会在除了最后一个分段的 IP 包的包头中将 MF 位设为 1。分段序号(Fragment C)ffset)：长度 13 比特。该字段对包含分段的上层数据包的 IP包赋予序号。由于 IP 包在网络上传送的时候不一定能按顺序到达，这个字段保证了目标路由器在接受到 IP 包之后能够还原分段的上层数据包。若某个包含分段的上层数据包的 IP 包在传送时丢失，则整个一系列包含分段的上层数据包的
28、IP 包都会被要求重传。【知识模块】 网络层26 【正确答案】 1)慢速启动算法：在 TCP TAHOE 模型中，拥塞控制主要是通过调整发送端的发送速率来实现的，而这又主要是通过三个变量实现的：拥塞窗口(Slow Start Threshcld，SSTHRESH) ，接收端窗口和慢速启动阈值。发送端一旦监测到数据包丢失(其原因可能是重传计时器超时，亦可能是收到重复的 ACK 信令)，它就会开始调整发送速率。这包括，慢速启动阈值，即 ssthresh 调整为当前拥塞窗口的一半，同时拥塞窗口将降低到 1个报文段。然后，随着通信过程的恢复，拥塞窗口持续增长。在拥塞窗口大小未达到 ssthresh 之
29、前，它以指数速度增长；到达之后则开始线性增长。2)快速重传算法：当发送端连续收到 3 个对应于同一个序列号的 ACK 信令时，就触发了其快速重传算法，即发送端不等重传计时器超时，立即向接收端发送指定的报文段。3)丢包检测机制有如下两种：(1)重复 ACK 信令重复 ACK 有两个作用，其一，发送端可以确信该 ACK 序列号之前的 TCP 报文段都已经被接收端成功接收；其二，发送端可以据此判断出接收端接收到的 TCP 报文段发生了乱序的情况和接收端当前期待的 TCP 报文段序列号，从而触发其拥塞控制策略。(2)超时重传发送端发出报文段后，在规定的时间内没有能够收到接收端返回的 ACK 信令，从而使得发送端认为该报文段丢失，触发其拥塞控制策略。在这里面主要涉及到重传计时器，它是 TCP 协议中最重要的计时器。当报文段发出后，重传计时器立即启动，如果发送端在计时器超时之前得到 ACK，则计时器停止；如果计时器超时后仍然没有收到 ACK，那么报文段就重传，并且计时器重新启动。【知识模块】 网络层
