试题一(15分)

　　阅读下列说明和数据流图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。 某图书管理系统的主要功能是图书管理和信息查询。对于初次借书的读者，系统自动生成读者号，并与读者基本信息(姓名、单位、地址等)一起写入读者文件。 系统的图书管理功能分为四个方面：购入新书、读者借书、读者还书以及图书注销。

　　1、购入新书时需要为该书编制入库单。入库单内容包括图书分类目录号、书名、作者、价格、数量和购书日期，将这些信息写入图书目录文件并修改文件中的库存总量(表示到目前为止，购入此种图书的数量)。

　　2、读者借书时需填写借书单。借书单内容包括读者号和所借图书分类目录号。系统首先检查该读者号是否有效，若无效，则拒绝借书；若有效，则进一步检查该读者已借图书是否超过最大限制数(假设每位读者能同时借阅的书不超过5本)，若已达到最大限制数，则拒绝借书；否则允许借书，同时将图书分类目录号、读者号和借阅日期等信息写入借书文件中。

　　3、读者还书时需填写还书单。系统根据读者号和图书分类目录号，从借书文件中读出与该图书相关的借阅记录，标明还书日期，再写回到借书文件中，若图书逾期，则处以相应的罚款。

　　4、注销图书时，需填写注销单并修改图书目录文件中的库存总量。 系统的信息查询功能主要包括读者信息查询和图书信息查询。其中读者信息查询可得到读者的基本信息以及读者借阅图书的情况；图书信息查询可得到图书基本信息和图书的借出情况。

　　图书管理系统的顶层图如图1-1所示；图书管理系统的第0层DFD图如图1-2所示 其中，加工2的细化图如图1-3所示。

　【数据流图1-1】

图1-1图书管理系统顶层图

　【数据流图1-2】

图1-2图书管理系统第0层DFD图

　【数据流图1-3】

　【问题1】(2分)

　　数据流图1-2中有两条数据流是错误的，请指出这两条数据流的起点和终点。

　【问题2】(6分)

　　数据流图1-3中缺少三条数据流，请指出这三条数据流的起点和终点。

　【问题3】(7分)

　　根据系统功能和数据流图填充下列数据字典条目中的(1)和(2)：

　　查洵请求信息=[查询读者请求信息|查询图书请求信息]

　　读者情况=读者号+姓名+所在单位+{借书情况}

　　管理工作请求单=__(1)__

　　入库单=__(2)__

试题二(15分)

　　阅读下列说明和E-R图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。

　【说明】

　　某网上订书系统的E-R图（已消除了不必要的冗余）如图2-1所示（图中没有标出主码）。图中实体的说明如表2-1所示。相关属性说明如表2-2所示。

表2-1

表2-2

　　一个顾客可以在同一天填写多张购书单，每张购书单上可填写多种图书，每种图书可以订购多本，bid相同的图书在同一张购书单上不能出现多次。

　　注：为简化起见，不考虑信用卡号码泄漏所带来的安全性等问题。

　【图2-1】

　【问题1】（9分）

　　根据E-R图中给出的词汇，按照“有关模式名（属性，属性，...）”的格式，将此E-R图转换为4个关系模式，并指出每个关系模式中的主码和外码，其中模式名根据需要取实体名或联系名。

　　[问题2]（2分）

　　创建Customers表时，cid使用INTEGER数据类型，cname使用CHAR(80)数据类型，address使用CHAR(200)数据类型，cardnum使用CHAR（16）数据类型并且要求此列值惟一。请在下列用于创建表Customers的SQL语句空缺处填入正确的内容。

　　CREATE TABLE Customers（cid INTEGER NOT NULL,
　　cname  CHAR(80) NOT NULL,
　　address CHAR(200),
　　cardnum CHAR（16） NOT NULL,
　　__(1)__,
　　__(2)__

　【问题3】(4分)

　　如下的SQL语句是书店用于查询“所有订购了bid为‘123－456’图书的用户订购其他图书的情况”的不完整语句，请在空缺处填入正确的内容。

　　Select bid
　　From orderlist A
　　Where not exists（Select * from Orders B
　　where A. ordernum ＝ B.ordernum and B.cid __(3)__
　　(Select bid from orderlist C,orders D
　　where __(4)__.bid＝'123-456'
　　and __(5)__＝D.ordernum))

试题三（15分）

　　阅读下列说明和数据流图，回答问题1和问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。

　【说明】

　　某指纹门禁系统结构如图3-1所示，其主要部件有：主机（MainFrname）、锁控器（LockController）、指纹采集器（FingerReader）和电控锁（Lock）。

　　（1） 系统中的每个电控锁都有一个惟一的编号。锁的状态有两种：“已锁住”和“未锁住”。

　　（2） 在主机上可以设置每把锁的安全级别以及用户的开锁权限。只有当用户的开锁权限大于或等于锁的安全级别并且锁处于“已锁住”状态时，才能将锁打开。

　　（3） 用户的指纹信息、开锁权限以及锁的安全级别都保存在主机上的数据库中。

　　（4） 用户开锁时，只需按一下指纹采集器。指纹采集器将发送一个中断事件给锁控器，锁控器从指纹采集器读取用户的指纹并将指纹信息发送到主机，主机根据数据库中存储的信息来判断用户是否具有开锁权限，若有且锁当前处于“已锁住”状态，则将锁打开；否则系统报警。

　　该系统采用面向对象方法开发，系统中的类以及类之间的关系用UML类图表示，图3-2是该系统类图的一部分；系统的动态行为采用UML序列图表示，图3-3是用户成功开锁的序列图。

　【问题1】（6分）

　　图3-2是该系统类图的一部分，依据上述说明中给出的术语，给出类Look的主要属性。

　【问题2]（5分）

　　依据上述说明中给出的词语，将图3-3中的（1）～（5）处补充完整。

　【问题3】（4分）

组装（Composition）和聚集（Aggregation）是UML中两种非常重要的关系。请说明组装和聚集分别表示什么含义？两者的区别是什么？

试题四（15分）

　　阅读下列说明和数据流图，回答问题1和问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。

　【说明】

　　在并发系统设计中，通过对信号量s的P、V操作实现进程的同步与互斥控制。

　　P（S）：S:=S-1，若S≥0,则执行P操作的进程继续执行；若S＜0，则置该进程为阻塞状态，并将其插入阻塞队列。

　　V(S)：S:=S+1,若S＞0，则执行V操作的进程继续执行；若S≤0，则从阻塞队列唤醒一个进程，并将其插入就绪队列，然后执行V操作的进程继续执行。

　【问题1】（4分）

　　在某并发系统中，有一个发送进程A、一个接收进程B、一个环形缓冲区BUFFER、信号量S1和S2。发送进程不断地产生消息并写入缓冲区BUFFER，接收进程不断地从缓冲区BUFFER取消息。假设发送进程和接收进程可以并发地执行，那么，当缓冲区的容量为N时，如何使用P、V操作才能保证系统的正常工作。发送进程A和接收进程B的工作流程如图4-1所示。请在图4-1中的空（1）～（4）处填入正确的内容。

【问题2】（5分）

　　若系统中有多个发送进程和接收进程，进程间的工作流程如图4-2所示，其中空（1）～（4）的内容与图4-1相同。发送进程产生消息并顺序地写入环形缓冲区BUFFER，接受者进程顺序地从BUFFER中取消息，且每条消息只能读取一次。为了保证进程间的正常通讯，增加了信号量SA和SB。

　　① 请说明信号量SA和SB的物理意义，并在图4-2中的空（5）和空（6）处填入正确的内容。

　　② 请从图4-2的（a）～（1）中选择四个位置正确地插入P（SA）、V（SA）、P(SB)、V(SB)。

　【图4-2]】

　【问题3】（6分）

　　设系统中只有进程A和进程B，除了互斥地使用CPU和打印机R外，进程A和B不使用其他资源。另外，进程B的优先级比A高，而进程A先于B准备好。进程A和B的执行情况如图4-3所示，其中粗实线表示进程在执行中，细实线表示打印机R在使用中。（每个进程具有三种状态：运行，就绪和阻塞）

　　请说明进程A和B在图4-3所示的T1、T2、T3、T4时刻所处的状态；若是阻塞状态，请说明阻塞原因。

　【图4-3】

试题五（15分，每空3分）

　　阅读下列函数说明和C代码，将应填入（n）处的字句写在答题纸的对应栏内。

　【说明】

　　函数int Toplogical （LinkedWDigraph G）的功能是对图G中的顶点进行拓扑排序，并返回关键路径的长度。其中图G表示一个具有n个顶点的AOE－网，图中顶点从1～n依次编号，图G的存储结构采用邻接表表示，其数据类型定义如下：

　　typedef struct Gnode{ 　　　　/*邻接表的表结点类型*/
　　　int adjvex;　　　　　　　　/*邻接顶点编号*/
　　　int weight;　　　　　　　　/*弧上的权值*/
　　　struct Gonde*nextare;　　　 /*指示下一个弧的结点*/
　　}Gnode;

　　typedef struct Adjlist{ 　　　/*邻接表的头结点类型*/
　　　char vdata;　　　　　　　　  /*顶点的数据信息*/
　　　struct Gnode*Firstadj;　　　/*指向邻接表的第一个表结点*/
　　}Adjlist;

　　typedef struct LinkedWDigraph{ 　/*图的类型*/
　　　int n ,e;　　　　　　　　　　/*图中顶点个数和边数*/
　　　struct Adjlist head;　　　　　/*指向图中第一个顶点的邻接表的头结点*/
　　}LinkedWDigraph;
　　例如，某AOE-网如图5-1所示，其邻接表存储结构如图5-2所示。

 　【函数】
　　int Toplogical(LinkedWDigraph G)
　　{Gnode *p;
  　　　 int j,w,top=0;
  　　　 int Stack,ve,*indegree;
  　　　 ve=(int )mallloc(G.n+1)*sizeof(int));
  　　　 indegree=(int*)malloc((G.n+1)*sizeof(int)); /*存储网中个顶点的入度*/
   　　　Stack=(int*)malloc((G.n+1)*sizeof(int));   /*存储入度为0的顶点的编号*/
   　　　If (!ve||!indegree||!Stack)            exit(0);
   　　　for (j=1;j<=G.n;j++){
　　　　　ve[j]=0;indegree[j]=0;
　　　　}　　　　　　　　　　　　　　　　/*for*/
　　　　for (j=1;j<=G.n;j++) { 　　　　　/*求网中各顶点的入度*/
   　　　　p=G.head[j].Firstadj;
   　　　　while (p) {
　　　　　　__(1)__;          p=p->nextarc;
　　　　　}　　　　　　　　　　　　　　　/*while*/
　　　　}　　　　　　　　　/*for*/
　　　　for (j=1;j<=G.n;j++)                         /求网中入度为0的顶点并保存其编号*/
　　　　if (!indegree[j])　Stack[++top]=j;
　　　　while (top>0){
　　　　　w=__(2)__;
　　　　　printf(“%c”,G.head[w].vdata);
　　　　　p=G.head[w].Firstadj;
　　　　　while (p) {
　　　　　　__(3)__;
　　　　　　if (!indegree[p->adjvex])
　　　　　　　Stack[++top]=p->adjvex;
　　　　　　If(__(4)__)
　　　　　　　Ve[p->adjvex]=ve[w]+p->weight;
　　　　　　P=p->nextarc;
　　　　　}/*while*/
　　　　　return(5);
　　　　}　　　　　　　/*Toplogical*/

试题六（15分，每空3分）

　　阅读下列函数说明和C++代码，将应填入（__n__）处的字句写在答题纸的对应栏内。

　【说明】

　　通常情况下，用户可以对应用系统进行配置，并将配置信息保存在配置文件中，应用系统在启动时首先将配置文件加载到内存中，这些内存配置信息应该有且仅有一份。

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