湖北師范大學文理學院《計算機系統(tǒng)結構》2023-2024學年第一學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁湖北師范大學文理學院《計算機系統(tǒng)結構》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、計算機的性能評估是衡量其工作能力的重要手段。在評估計算機性能時，以下哪個指標不是主要考慮的因素（）A.CPU的運算速度B.硬盤的存儲容量C.顯卡的圖形處理能力D.計算機的外觀設計2、操作系統(tǒng)的安全機制對于保護系統(tǒng)和用戶的數(shù)據(jù)至關重要。以下關于操作系統(tǒng)安全機制的描述，不正確的是（）A.用戶認證通過用戶名和密碼等方式驗證用戶的身份，確保只有合法用戶能夠登錄系統(tǒng)B.訪問控制根據(jù)用戶的權限和角色來限制對系統(tǒng)資源的訪問，防止未經(jīng)授權的操作C.加密技術可以對文件和數(shù)據(jù)進行加密，即使數(shù)據(jù)被竊取，也能保證其保密性D.操作系統(tǒng)的安全機制一旦建立，就無需更新和維護，可以一直有效地保護系統(tǒng)安全3、在計算機系統(tǒng)的指令執(zhí)行過程中，取指、譯碼、執(zhí)行等階段需要不同的硬件部件協(xié)同工作。以下哪個部件主要負責指令的譯碼操作？（）A.控制器B.運算器C.寄存器D.存儲器4、在操作系統(tǒng)的內存管理中，分頁存儲管理方式存在內部碎片問題。以下關于內部碎片的描述，不正確的是哪一項？（）A.是指分配給進程的內存空間中未被使用的部分B.會造成一定的內存浪費C.分頁大小固定時，內部碎片的大小也固定D.可以通過減小頁的大小來完全消除內部碎片5、在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的查詢優(yōu)化中，索引的選擇和使用是關鍵因素之一。以下關于索引優(yōu)化的描述，哪一個是不正確的？（）A.對于經(jīng)常用于連接操作的列，創(chuàng)建索引可以提高查詢效率B.對于數(shù)據(jù)量較小且取值范圍有限的列，創(chuàng)建索引可能效果不明顯C.索引的維護會增加數(shù)據(jù)插入、更新和刪除操作的開銷，因此應謹慎創(chuàng)建過多索引D.只要查詢中涉及到的列都創(chuàng)建索引，就一定能夠提高查詢性能6、對于計算機系統(tǒng)中的輸入輸出（I/O）控制方式，以下哪種說法是恰當?shù)模浚ǎ〢.程序查詢方式雖然簡單，但CPU利用率低，只適用于低速I/O設備，在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中已很少使用B.中斷驅動方式在I/O設備完成操作后主動向CPU發(fā)送中斷請求，CPU立即響應并處理I/O數(shù)據(jù)，這種方式?jīng)]有延遲C.DMA方式完全由硬件控制數(shù)據(jù)傳輸，不需要CPU干預，因此可以實現(xiàn)高速I/O設備與內存之間的數(shù)據(jù)直接傳輸，且不會占用CPU時間D.I/O控制方式的選擇對系統(tǒng)性能影響不大，無論采用哪種方式，都能滿足不同類型I/O設備的需求7、實時操作系統(tǒng)對任務的響應時間和確定性有嚴格的要求。以下關于實時操作系統(tǒng)的描述，不正確的是（）A.硬實時任務必須在規(guī)定的時間內完成，否則會導致嚴重的后果，如航空航天控制系統(tǒng)B.軟實時任務允許在一定程度上錯過截止時間，但仍然需要盡快完成，如多媒體播放系統(tǒng)C.實時操作系統(tǒng)通常采用搶占式調度算法，以確保高優(yōu)先級的任務能夠及時獲得CPU資源D.實時操作系統(tǒng)不需要考慮系統(tǒng)的資源利用率和公平性，只關注任務的實時性8、在計算機網(wǎng)絡的網(wǎng)絡安全體系中，以下關于防火墻和入侵檢測系統(tǒng)（IDS）的配合使用，正確的是：（）A.防火墻主要用于阻止外部非法訪問，入侵檢測系統(tǒng)主要用于檢測和響應內部的攻擊行為B.入侵檢測系統(tǒng)可以替代防火墻，實現(xiàn)網(wǎng)絡安全防護的全部功能C.防火墻和入侵檢測系統(tǒng)相互獨立，沒有任何關聯(lián)，各自發(fā)揮作用D.防火墻和入侵檢測系統(tǒng)的功能完全相同，只是實現(xiàn)方式不同9、在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，事務具有原子性、一致性、隔離性和持久性的特性。以下關于事務隔離級別的描述，哪一個能夠避免臟讀、不可重復讀和幻讀問題？（）A.讀未提交B.讀已提交C.可重復讀D.串行化10、內核態(tài)和用戶態(tài)的切換在操作系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生，以下關于內核態(tài)和用戶態(tài)切換的描述，哪一項是不正確的？（）A.系統(tǒng)調用會導致從用戶態(tài)切換到內核態(tài)，以獲取操作系統(tǒng)提供的服務B.中斷和異常也會觸發(fā)內核態(tài)和用戶態(tài)的切換，以便操作系統(tǒng)進行處理C.內核態(tài)和用戶態(tài)的切換會帶來一定的開銷，應盡量減少不必要的切換D.內核態(tài)和用戶態(tài)的切換對系統(tǒng)性能沒有影響，不需要進行優(yōu)化11、在操作系統(tǒng)中，進程調度算法對于系統(tǒng)性能有著重要影響。下列關于先來先服務（FCFS）調度算法的描述，哪一項是不正確的？（）A.按照進程到達的先后順序進行調度B.不利于短作業(yè)或短進程的執(zhí)行C.平均等待時間可能較長，系統(tǒng)吞吐量較低D.對長作業(yè)和短作業(yè)都能提供較好的響應時間12、在操作系統(tǒng)的文件管理中，文件的物理結構決定了文件在存儲設備上的存儲方式。以下哪種文件物理結構適合頻繁隨機訪問且文件大小不固定的情況？（）A.連續(xù)分配B.鏈接分配C.索引分配D.混合分配13、在多核處理器環(huán)境下進行并行程序設計，線程間的通信和同步是關鍵問題。以下關于線程間通信和同步的描述，哪一項是錯誤的？（）A.共享內存是一種常見的線程間通信方式，多個線程可以通過讀寫共同的內存區(qū)域來交換數(shù)據(jù)，但需要使用同步機制來避免數(shù)據(jù)競爭B.消息傳遞是另一種線程間通信方式，線程通過發(fā)送和接收消息來進行通信，這種方式比共享內存更易于理解和實現(xiàn)C.條件變量可以用于線程間的同步，當某個條件滿足時通知等待的線程繼續(xù)執(zhí)行D.死鎖只會在多個進程之間發(fā)生，在多線程環(huán)境中由于線程的切換速度快，不會出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象14、高可用性計算機系統(tǒng)需要采用容錯技術來應對故障。以下關于容錯技術的描述，哪一項是錯誤的？（）A.冗余組件（如電源、硬盤）可以在主組件故障時立即接管工作，保證系統(tǒng)的持續(xù)運行B.故障檢測與恢復機制能夠及時發(fā)現(xiàn)故障并采取相應的恢復措施，如重啟服務或切換到備份系統(tǒng)C.備份與恢復策略包括定期備份數(shù)據(jù)和系統(tǒng)配置，以便在災難發(fā)生時進行恢復D.容錯技術可以完全消除系統(tǒng)故障，不需要進行日常的維護和監(jiān)控15、在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，虛擬內存技術被廣泛應用。虛擬內存使得程序可以使用比實際物理內存更大的地址空間。以下關于虛擬內存的描述，哪一項是不正確的？（）A.虛擬內存通過將部分不常用的內存頁交換到磁盤上，來擴展程序可用的內存空間B.虛擬內存的實現(xiàn)需要硬件支持，如內存管理單元（MMU）C.虛擬內存可以提高系統(tǒng)的多任務處理能力，讓更多程序同時運行D.虛擬內存能夠完全消除內存不足導致的程序崩潰問題16、在操作系統(tǒng)的設備管理中，以下關于設備驅動程序的描述，哪一項是準確的？（）A.設備驅動程序是操作系統(tǒng)的核心部分，直接控制硬件設備的所有操作，無需操作系統(tǒng)內核的其他部分參與。B.設備驅動程序只需要在設備安裝時加載一次，之后無論設備如何使用或系統(tǒng)如何重啟，都無需重新加載。C.設備驅動程序的開發(fā)與具體的操作系統(tǒng)無關，可以在不同的操作系統(tǒng)上通用，無需修改。D.設備驅動程序負責將硬件設備的操作細節(jié)與操作系統(tǒng)和應用程序隔離開來，為上層提供統(tǒng)一的接口17、在計算機系統(tǒng)的存儲層次中，主存和輔存之間的數(shù)據(jù)交換通常由操作系統(tǒng)的存儲管理模塊負責。以下關于存儲管理中頁面置換算法的描述，哪一項是錯誤的？（）A.先進先出（FIFO）頁面置換算法可能會出現(xiàn)Belady異?，F(xiàn)象B.最近最少使用（LRU）頁面置換算法性能較好，但實現(xiàn)較為復雜C.最不經(jīng)常使用（LFU）頁面置換算法根據(jù)頁面的訪問頻率來選擇置換頁面D.隨機頁面置換算法是一種公平且高效的頁面置換算法18、在計算機網(wǎng)絡的路由算法中，距離矢量路由算法和鏈路狀態(tài)路由算法是兩種常見的類型。以下關于它們的特點和區(qū)別，哪一項描述是不準確的？（）A.距離矢量路由算法通過交換路由表信息來計算最短路徑，容易產(chǎn)生路由環(huán)路B.鏈路狀態(tài)路由算法通過收集網(wǎng)絡拓撲信息來計算最短路徑，計算復雜度較高C.距離矢量路由算法收斂速度較慢，鏈路狀態(tài)路由算法收斂速度較快D.這兩種路由算法在所有網(wǎng)絡環(huán)境下的性能表現(xiàn)相同，可以根據(jù)個人喜好選擇使用19、在數(shù)據(jù)庫的關系模型中，關系的規(guī)范化旨在解決數(shù)據(jù)冗余和操作異常問題。以下關于第三范式（3NF）的描述，錯誤的是哪一項？（）A.消除了非主屬性對碼的傳遞函數(shù)依賴B.一定滿足第二范式（2NF）的要求C.所有非主屬性都完全依賴于主鍵D.是關系模式的最高規(guī)范化程度20、在計算機圖形學中，關于圖形的顯示和渲染技術，以下描述哪一項是錯誤的？（）A.光柵化是將圖形從幾何表示轉換為像素表示的過程，是常見的圖形顯示方法之一B.光線追蹤通過模擬光線的傳播和交互來計算圖形的顏色和光照效果，能生成逼真的圖像，但計算量較大C.圖形的抗鋸齒處理可以減少圖像中的鋸齒狀邊緣，提高圖像質量，但會增加計算成本D.圖形的渲染速度只取決于顯卡的性能，與圖形的復雜度和渲染算法無關二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述計算機中計算機網(wǎng)絡的ZigBee技術。2、（本題5分）簡述計算機系統(tǒng)中輸入輸出控制方式的種類和特點。3、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中計算機體系結構中的流水線冒險。4、（本題5分）簡述計算機系統(tǒng)中計算機性能評價的指標和方法。5、（本題5分）簡要說明計算機系統(tǒng)中網(wǎng)絡協(xié)議分析工具的使用。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）綜合探討計算機系統(tǒng)中的網(wǎng)絡服務質量（QoS）保障技術，包括流量整形、優(yōu)先級隊列等的原理和應用。2、（本題5分）某計算機系統(tǒng)采用動態(tài)分區(qū)存儲管理方式，初始時內存大小為512KB，作業(yè)A要求128KB，作業(yè)B要求64KB，作業(yè)C要求256KB，采用最佳適應算法進行內存分配，畫出內存分配的示意圖。3、（本題5分）深入分析計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的養(yǎng)老服務中的信息化管理和遠程監(jiān)護。4、（本題5分）某計算機系統(tǒng)中有5個進程，它們的到達時間和服務時間如下表所示：進程到達時間服務時間P103P226P344P465P582采用非搶占式短作業(yè)優(yōu)先調度算法，計算平均周轉時間和平均帶權周轉時間。5、（本題5分）在一個采用樹形目錄結構的文件系統(tǒng)中，用戶要刪除一個文件，系統(tǒng)如何進行操作？四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細分析虛擬內存技術在現(xiàn)代操