湖南中醫(yī)藥大學(xué)《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

裝訂線裝訂線PAGE2第1頁(yè)，共3頁(yè)湖南中醫(yī)藥大學(xué)《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》

2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，（）是指多個(gè)進(jìn)程在一段時(shí)間內(nèi)交替占用CPU資源。A.并行B.并發(fā)C.同步D.異步2、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中的索引對(duì)于提高查詢性能起著重要作用，但不當(dāng)?shù)乃饕褂靡部赡軒?lái)負(fù)面影響。以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)索引的描述中，錯(cuò)誤的是：（）A.索引可以加快數(shù)據(jù)的查詢速度，特別是在對(duì)大型數(shù)據(jù)表進(jìn)行查詢時(shí)，合適的索引能夠顯著減少查詢時(shí)間B.過(guò)多的索引會(huì)增加數(shù)據(jù)插入、更新和刪除操作的開銷，因?yàn)樵谶@些操作時(shí)，不僅要修改數(shù)據(jù)，還要同時(shí)維護(hù)相關(guān)的索引C.對(duì)于經(jīng)常出現(xiàn)在查詢條件中的列、連接操作中頻繁使用的列以及數(shù)據(jù)分布不均勻的列，創(chuàng)建索引通常能夠提高查詢性能D.為了提高性能，應(yīng)該在數(shù)據(jù)庫(kù)的所有列上都創(chuàng)建索引，這樣無(wú)論進(jìn)行何種查詢操作都能快速得到結(jié)果3、在操作系統(tǒng)中，死鎖是一種嚴(yán)重的問(wèn)題。以下關(guān)于死鎖產(chǎn)生的條件，不正確的是（）A.互斥條件，即資源只能被一個(gè)進(jìn)程占用B.請(qǐng)求和保持條件，進(jìn)程在請(qǐng)求新資源的同時(shí)保持已有的資源C.不剝奪條件，進(jìn)程已獲得的資源在未使用完之前不能被剝奪D.循環(huán)等待條件，多個(gè)進(jìn)程形成首尾相接的循環(huán)等待資源的關(guān)系E.只有當(dāng)以上四個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生死鎖4、在實(shí)時(shí)多媒體流處理中，需要多種技術(shù)和機(jī)制來(lái)保證質(zhì)量。以下關(guān)于實(shí)時(shí)多媒體處理的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.音頻和視頻編碼算法（如MP3、H.264）用于壓縮數(shù)據(jù)，減少傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間的需求B.流媒體協(xié)議（如RTSP、RTMP）用于控制多媒體流的傳輸，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和順序性C.網(wǎng)絡(luò)QoS（服務(wù)質(zhì)量）保障機(jī)制通過(guò)優(yōu)先級(jí)設(shè)置、流量整形等方式確保多媒體流的帶寬和延遲要求D.實(shí)時(shí)多媒體流處理只需要關(guān)注數(shù)據(jù)的傳輸和播放，不需要考慮編碼和解碼的效率5、死鎖是操作系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的一種嚴(yán)重問(wèn)題，它會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)資源的浪費(fèi)和進(jìn)程的阻塞。關(guān)于死鎖的產(chǎn)生和解決，以下描述錯(cuò)誤的是（）A.死鎖產(chǎn)生的必要條件包括互斥條件、請(qǐng)求和保持條件、不可剝奪條件以及循環(huán)等待條件B.銀行家算法是一種用于避免死鎖的資源分配算法，它通過(guò)預(yù)測(cè)資源分配的安全性來(lái)決定是否進(jìn)行分配C.死鎖檢測(cè)可以通過(guò)資源分配圖等方法來(lái)進(jìn)行，一旦檢測(cè)到死鎖，可以通過(guò)剝奪資源、撤銷進(jìn)程等方式來(lái)解除死鎖D.死鎖是一種不可避免的現(xiàn)象，在操作系統(tǒng)中無(wú)法通過(guò)任何方法來(lái)預(yù)防或解決，只能盡量減少其發(fā)生的概率6、虛擬內(nèi)存是操作系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，它為程序提供了一個(gè)比實(shí)際物理內(nèi)存更大的地址空間。對(duì)于虛擬內(nèi)存，以下說(shuō)法不正確的是（）A.虛擬內(nèi)存通過(guò)將程序的部分內(nèi)容暫時(shí)存儲(chǔ)在磁盤上，當(dāng)需要時(shí)再調(diào)入內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)了在有限物理內(nèi)存下運(yùn)行大型程序的能力B.頁(yè)表是實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存到物理內(nèi)存映射的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)通過(guò)頁(yè)表查找來(lái)確定虛擬地址對(duì)應(yīng)的物理地址C.虛擬內(nèi)存技術(shù)可以提高系統(tǒng)的內(nèi)存利用率，但也會(huì)帶來(lái)一定的性能開銷，如頁(yè)面置換時(shí)的磁盤I/O操作D.虛擬內(nèi)存的大小不受物理內(nèi)存和磁盤空間的限制，可以根據(jù)需要任意設(shè)置，越大越好7、在虛擬內(nèi)存管理系統(tǒng)中，關(guān)于頁(yè)面置換算法，以下哪種說(shuō)法是較為全面的？（）A.最佳置換算法（OPT）總能選擇未來(lái)最長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不會(huì)被訪問(wèn)的頁(yè)面進(jìn)行置換，是實(shí)際系統(tǒng)中最常用的算法，因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且效果最佳B.先進(jìn)先出置換算法（FIFO）按照頁(yè)面進(jìn)入內(nèi)存的先后順序進(jìn)行置換，可能會(huì)把經(jīng)常使用的頁(yè)面置換出去，導(dǎo)致性能不佳，所以很少在實(shí)際系統(tǒng)中使用C.最近最久未使用置換算法（LRU）通過(guò)記錄頁(yè)面的訪問(wèn)時(shí)間來(lái)選擇置換頁(yè)面，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜但性能最優(yōu)，是所有操作系統(tǒng)默認(rèn)的頁(yè)面置換算法D.頁(yè)面置換算法的選擇對(duì)系統(tǒng)性能影響不大，只要有虛擬內(nèi)存機(jī)制，就能保證系統(tǒng)高效運(yùn)行，無(wú)需過(guò)多關(guān)注具體的置換算法8、內(nèi)存泄漏是程序運(yùn)行中常見(jiàn)的問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降甚至崩潰。以下關(guān)于內(nèi)存泄漏的描述，錯(cuò)誤的是（）A.內(nèi)存泄漏是指程序在運(yùn)行過(guò)程中不斷申請(qǐng)內(nèi)存，但沒(méi)有及時(shí)釋放不再使用的內(nèi)存B.內(nèi)存泄漏會(huì)逐漸消耗系統(tǒng)的內(nèi)存資源，導(dǎo)致可用內(nèi)存減少，最終影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行C.可以通過(guò)使用內(nèi)存泄漏檢測(cè)工具來(lái)發(fā)現(xiàn)程序中的內(nèi)存泄漏問(wèn)題，并進(jìn)行修復(fù)D.只要程序能夠正常結(jié)束，就不會(huì)存在內(nèi)存泄漏的問(wèn)題，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)會(huì)自動(dòng)回收所有內(nèi)存9、在操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存技術(shù)中，頁(yè)面置換算法起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于頁(yè)面置換算法的描述，正確的是：（）A.先進(jìn)先出（FIFO）頁(yè)面置換算法總是能選擇最優(yōu)的頁(yè)面進(jìn)行置換，保證系統(tǒng)性能最優(yōu)B.最近最少使用（LRU）頁(yè)面置換算法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，是最常用的算法C.最優(yōu)（OPT）頁(yè)面置換算法在實(shí)際系統(tǒng)中容易實(shí)現(xiàn)，能夠有效地降低缺頁(yè)率D.不同的頁(yè)面置換算法在不同的工作負(fù)載和內(nèi)存使用情況下表現(xiàn)各異，需要根據(jù)具體情況選擇合適的算法10、在操作系統(tǒng)的內(nèi)存分配策略中，首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法和最壞適應(yīng)算法各有特點(diǎn)。以下關(guān)于它們的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.首次適應(yīng)算法從內(nèi)存的起始位置開始查找，找到第一個(gè)滿足要求的空閑分區(qū)進(jìn)行分配B.最佳適應(yīng)算法總是選擇大小最接近請(qǐng)求大小的空閑分區(qū)進(jìn)行分配，以減少內(nèi)存碎片C.最壞適應(yīng)算法選擇最大的空閑分區(qū)進(jìn)行分配，可能導(dǎo)致較大的內(nèi)存碎片D.這三種算法在內(nèi)存分配效率和減少內(nèi)存碎片方面的表現(xiàn)完全相同，沒(méi)有優(yōu)劣之分11、在計(jì)算機(jī)的圖像壓縮技術(shù)中，JPEG壓縮算法的主要特點(diǎn)是什么？（）A.無(wú)損壓縮，圖像質(zhì)量高B.適用于動(dòng)態(tài)圖像壓縮C.壓縮比可調(diào)，常用于圖像存儲(chǔ)和傳輸D.算法簡(jiǎn)單，計(jì)算量小12、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)估中，以下哪種指標(biāo)能夠綜合反映CPU的運(yùn)算速度和處理能力？（）A.時(shí)鐘頻率B.指令周期C.MIPS（每秒百萬(wàn)條指令）D.CPI（每條指令的時(shí)鐘周期數(shù)）13、在操作系統(tǒng)的內(nèi)存分配策略中，有多種分配方式可供選擇。以下關(guān)于內(nèi)存分配方式的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.首次適應(yīng)算法從內(nèi)存的起始位置開始查找，找到第一個(gè)滿足要求的空閑分區(qū)進(jìn)行分配B.最佳適應(yīng)算法選擇大小最接近請(qǐng)求大小的空閑分區(qū)進(jìn)行分配，以減少內(nèi)存碎片C.最壞適應(yīng)算法選擇最大的空閑分區(qū)進(jìn)行分配，可能會(huì)導(dǎo)致較大的內(nèi)存碎片D.無(wú)論采用哪種內(nèi)存分配算法，都能夠完全避免內(nèi)存碎片的產(chǎn)生14、關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的圖形處理單元（GPU）架構(gòu)和編程模型，以下哪種表述是正確的？（）A.CUDA編程模型只能在NVIDIA的GPU上使用，其他品牌的GPU不支持。B.OpenCL編程模型比CUDA編程模型更高效，適用于所有類型的GPU計(jì)算任務(wù)。C.GPU的并行計(jì)算能力只適用于圖形處理相關(guān)的任務(wù)，如游戲渲染，對(duì)通用計(jì)算任務(wù)沒(méi)有幫助。D.在異構(gòu)計(jì)算環(huán)境中，需要合理地分配任務(wù)給CPU和GPU，以充分發(fā)揮它們的優(yōu)勢(shì)15、在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，圖形的渲染是將三維場(chǎng)景轉(zhuǎn)換為二維圖像的過(guò)程。以下關(guān)于圖形渲染的描述中，不正確的是：（）A.圖形渲染管線包括頂點(diǎn)處理、幾何處理、光柵化、片段處理和輸出合并等階段，每個(gè)階段負(fù)責(zé)完成特定的任務(wù)，共同實(shí)現(xiàn)圖形的渲染B.頂點(diǎn)著色器用于處理頂點(diǎn)的位置、顏色、紋理坐標(biāo)等屬性，幾何著色器可以對(duì)圖元進(jìn)行生成、修改或刪除操作，片段著色器用于計(jì)算每個(gè)像素的顏色值C.紋理映射是將紋理圖像應(yīng)用到幾何表面上，以增加圖形的真實(shí)感，常見(jiàn)的紋理映射方式有環(huán)境映射、漫反射映射和鏡面反射映射等D.圖形渲染的性能只取決于顯卡的硬件性能，與渲染算法、場(chǎng)景復(fù)雜度和圖形API的選擇等因素?zé)o關(guān)16、計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的保存和讀取方面起著關(guān)鍵作用。關(guān)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)，以下說(shuō)法不正確的是（）A.內(nèi)存的讀寫速度通常比外存快，但容量較小B.硬盤是常見(jiàn)的外存儲(chǔ)設(shè)備，其存儲(chǔ)容量大但讀寫速度相對(duì)較慢C.緩存（Cache）位于CPU和內(nèi)存之間，用于加快數(shù)據(jù)傳輸速度D.存儲(chǔ)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)一旦寫入，就無(wú)法更改或刪除17、在操作系統(tǒng)的文件管理中，文件的物理結(jié)構(gòu)決定了文件在存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)方式。以下哪種文件物理結(jié)構(gòu)適合頻繁隨機(jī)訪問(wèn)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18、在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，關(guān)于光柵掃描顯示系統(tǒng)，以下描述錯(cuò)誤的是哪一項(xiàng)？（）A.逐行掃描屏幕，按照一定的規(guī)則點(diǎn)亮像素來(lái)顯示圖形B.刷新頻率越高，圖像的穩(wěn)定性越好C.分辨率越高，顯示的圖像越清晰D.只能顯示簡(jiǎn)單的幾何圖形，無(wú)法顯示復(fù)雜的真實(shí)感圖形19、操作系統(tǒng)的安全機(jī)制對(duì)于保護(hù)系統(tǒng)和用戶的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。以下關(guān)于操作系統(tǒng)安全機(jī)制的描述，不正確的是（）A.用戶認(rèn)證通過(guò)用戶名和密碼等方式驗(yàn)證用戶的身份，確保只有合法用戶能夠登錄系統(tǒng)B.訪問(wèn)控制根據(jù)用戶的權(quán)限和角色來(lái)限制對(duì)系統(tǒng)資源的訪問(wèn)，防止未經(jīng)授權(quán)的操作C.加密技術(shù)可以對(duì)文件和數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)制一旦建立，就無(wú)需更新和維護(hù)，可以一直有效地保護(hù)系統(tǒng)安全20、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全機(jī)制包括用戶認(rèn)證、訪問(wèn)控制和加密技術(shù)等。以下關(guān)于系統(tǒng)安全機(jī)制的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.用戶認(rèn)證用于驗(yàn)證用戶的身份，常見(jiàn)的認(rèn)證方式包括密碼認(rèn)證、指紋認(rèn)證和令牌認(rèn)證等B.訪問(wèn)控制用于限制用戶對(duì)系統(tǒng)資源的訪問(wèn)權(quán)限，常見(jiàn)的訪問(wèn)控制模型有自主訪問(wèn)控制（DAC）和強(qiáng)制訪問(wèn)控制（MAC）C.加密技術(shù)可以保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，對(duì)稱加密算法（如AES）加密和解密速度快，非對(duì)稱加密算法（如RSA）安全性更高D.只要采用了先進(jìn)的安全機(jī)制，就可以完全避免系統(tǒng)受到任何攻擊和數(shù)據(jù)泄露21、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的指令系統(tǒng)中，指令的格式和編碼方式會(huì)影響指令的執(zhí)行效率。以下哪種指令格式能夠提供最多的操作碼位數(shù)？（）A.變長(zhǎng)操作碼格式B.定長(zhǎng)操作碼格式C.擴(kuò)展操作碼格式D.混合操作碼格式22、在操作系統(tǒng)的進(jìn)程通信中，共享內(nèi)存是一種高效的通信方式。以下關(guān)于共享內(nèi)存的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.共享內(nèi)存允許多個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)同一塊物理內(nèi)存區(qū)域，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速交換B.為了保證數(shù)據(jù)的一致性，使用共享內(nèi)存進(jìn)行進(jìn)程通信時(shí)需要進(jìn)行同步操作C.共享內(nèi)存的創(chuàng)建和管理由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)，進(jìn)程只需要通過(guò)特定的系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)行訪問(wèn)D.共享內(nèi)存只能用于同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的進(jìn)程通信，不能用于不同計(jì)算機(jī)之間的進(jìn)程通信23、在數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢優(yōu)化中，索引的使用可以提高查詢效率。但在什么情況下，使用索引可能反而會(huì)降低查詢性能？（）A.表中的數(shù)據(jù)量較小B.查詢條件涉及的列經(jīng)常被修改C.索引列的選擇性較低D.以上情況都有可能24、操作系統(tǒng)的系統(tǒng)調(diào)用接口為應(yīng)用程序提供了與操作系統(tǒng)交互的途徑。以下關(guān)于系統(tǒng)調(diào)用接口的描述，錯(cuò)誤的是（）A.系統(tǒng)調(diào)用接口定義了一組應(yīng)用程序可以使用的函數(shù)或方法，通過(guò)這些函數(shù)可以請(qǐng)求操作系統(tǒng)的服務(wù)B.應(yīng)用程序通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用接口可以實(shí)現(xiàn)文件操作、進(jìn)程管理、內(nèi)存管理等各種功能C.系統(tǒng)調(diào)用接口的實(shí)現(xiàn)通常涉及從用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的切換，這會(huì)帶來(lái)一定的性能開銷D.系統(tǒng)調(diào)用接口是操作系統(tǒng)內(nèi)核的一部分，應(yīng)用程序可以直接修改和擴(kuò)展系統(tǒng)調(diào)用接口的功能25、在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的超標(biāo)量和超流水線技術(shù)中，以下關(guān)于它們對(duì)處理器性能提升的描述，正確的是：（）A.超標(biāo)量技術(shù)和超流水線技術(shù)都可以顯著提高處理器的性能，但超流水線技術(shù)的效果更明顯B.超標(biāo)量技術(shù)通過(guò)同時(shí)執(zhí)行多條指令來(lái)提高性能，而超流水線技術(shù)通過(guò)細(xì)化流水線階段來(lái)提高性能C.超標(biāo)量技術(shù)和超流水線技術(shù)不能同時(shí)應(yīng)用于一個(gè)處理器中，因?yàn)樗鼈儠?huì)相互沖突D.超標(biāo)量技術(shù)和超流水線技術(shù)都不需要對(duì)指令集進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，適用于所有類型的處理器二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）說(shuō)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的容錯(cuò)技術(shù)。2、（本題5分）簡(jiǎn)要說(shuō)明計(jì)算機(jī)中指令流水線的工作原理和優(yōu)勢(shì)。3、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的VPN技術(shù)。4、（本題5分）簡(jiǎn)要說(shuō)明計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中磁盤碎片整理的原理和作用。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)估指標(biāo)，如響應(yīng)時(shí)間、吞吐量、資源利用率等，并闡述如何通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)來(lái)提高這些指標(biāo)。2、（本題5分）綜合探討計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的指令流水線技術(shù)，包括流水線的階段、沖突解決和性能評(píng)估。3、（本題5分）深入分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的云原生應(yīng)用支持，包括微服務(wù)架構(gòu)和容器編排。4、（本題5分）詳細(xì)闡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的