瓊臺師范學院《計算機系統(tǒng)基礎》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁瓊臺師范學院《計算機系統(tǒng)基礎》

2021-2022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15個小題，每小題1分，共15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、在計算機系統(tǒng)的可靠性評估中，MTTF（平均無故障時間）和MTBF（平均故障間隔時間）是常用的指標。如果一個系統(tǒng)的MTTF為1000小時，MTBF為1200小時，那么該系統(tǒng)的平均維修時間是多少？（）A.200小時B.100小時C.50小時D.20小時2、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。以下關于內(nèi)存分配方式的描述，哪一項是錯誤的？（）A.首次適應算法從內(nèi)存的起始位置開始查找，找到第一個滿足要求的空閑分區(qū)進行分配B.最佳適應算法選擇大小最接近請求大小的空閑分區(qū)進行分配，以減少內(nèi)存碎片C.最壞適應算法選擇最大的空閑分區(qū)進行分配，可能會導致較大的內(nèi)存碎片D.無論采用哪種內(nèi)存分配算法，都能夠完全避免內(nèi)存碎片的產(chǎn)生3、文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中用于管理文件和目錄的重要組成部分。以下關于文件系統(tǒng)的描述中，不正確的是：（）A.文件系統(tǒng)負責文件的存儲、檢索、更新和共享，它為用戶提供了一種方便、高效的方式來組織和訪問數(shù)據(jù)B.常見的文件組織方式有順序文件、索引文件和鏈表文件等，不同的組織方式適用于不同的應用場景，例如順序文件適合順序訪問，索引文件適合隨機訪問C.目錄結構用于組織和管理文件，常見的目錄結構有單級目錄、兩級目錄和樹形目錄等，樹形目錄結構能夠有效地解決文件重名問題，并且便于文件的分類和管理D.文件系統(tǒng)的性能主要取決于磁盤的讀寫速度，與文件的組織方式、目錄結構和存儲分配策略等無關4、計算機系統(tǒng)中的算法是解決問題的步驟和方法。對于算法的特性，以下描述不準確的是（）A.算法應該具有確定性，每一步的執(zhí)行結果都是明確的B.算法應該具有有窮性，在有限的步驟內(nèi)結束C.算法的效率只取決于算法的時間復雜度，與空間復雜度無關D.算法可以用自然語言、流程圖、偽代碼等多種方式描述5、計算機系統(tǒng)中的頁面置換算法中，（）可能會產(chǎn)生Belady異?，F(xiàn)象。A.先進先出算法B.最近最少使用算法C.最佳置換算法D.時鐘置換算法6、在計算機系統(tǒng)中，多核處理器的出現(xiàn)帶來了性能的提升，但也帶來了一些挑戰(zhàn)。以下關于多核編程的描述中，錯誤的是：（）A.多核編程需要考慮線程的分配、同步和通信，以充分利用多核的計算資源，提高程序的并行性B.數(shù)據(jù)并行是多核編程中的一種常見方式，將數(shù)據(jù)分成多個部分，由不同的核心同時處理，以加快計算速度C.任務并行是將一個大任務分解為多個子任務，由不同的核心分別執(zhí)行，這種方式需要注意任務之間的依賴關系和同步D.多核編程非常簡單，只需要將程序中的循環(huán)并行化就可以充分發(fā)揮多核的性能，不需要考慮其他因素7、在計算機系統(tǒng)中，當多個進程并發(fā)執(zhí)行時，可能會出現(xiàn)進程之間相互等待對方所占用的資源，從而導致所有進程都無法繼續(xù)推進的情況，這種現(xiàn)象被稱為？（）A.饑餓B.死鎖C.活鎖D.競爭條件8、在計算機系統(tǒng)的可靠性指標中，平均無故障時間（MTTF）和平均故障修復時間（MTTR）是兩個重要的參數(shù)。以下關于這兩個參數(shù)的描述，哪一項是不正確的？（）A.MTTF越長，表示系統(tǒng)的可靠性越高B.MTTR越短，表示系統(tǒng)的可維護性越好C.系統(tǒng)的可用性可以用MTTF/(MTTF+MTTR)來計算D.為了提高系統(tǒng)的可用性，應該盡量縮短MTTF，同時延長MTTR9、在操作系統(tǒng)中，設備管理負責對硬件設備進行有效的控制和管理。關于設備管理的相關知識，以下選項錯誤的是（）A.設備可以分為字符設備和塊設備，字符設備以字符為單位進行數(shù)據(jù)傳輸，塊設備則以固定大小的塊為單位B.設備驅動程序是操作系統(tǒng)與設備之間的接口，它負責將操作系統(tǒng)的命令轉換為設備能夠理解的指令C.I/O控制方式包括程序控制、中斷驅動、DMA等，DMA方式可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蔇.設備分配通常采用先來先服務的策略，即按照請求的先后順序進行設備分配，不考慮設備的類型和性能10、操作系統(tǒng)是管理計算機硬件與軟件資源的程序，也是計算機系統(tǒng)的核心。對于操作系統(tǒng)的功能，下列描述不準確的是（）A.操作系統(tǒng)負責管理進程和線程，實現(xiàn)多任務處理B.它能夠進行內(nèi)存管理，合理分配內(nèi)存資源C.操作系統(tǒng)只負責控制硬件設備，不涉及軟件的安裝和卸載D.提供用戶接口，方便用戶與計算機進行交互11、在計算機系統(tǒng)的可靠性模型中，以下關于串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)的比較，正確的是：（）A.串聯(lián)系統(tǒng)的可靠性高于并聯(lián)系統(tǒng)，因為串聯(lián)系統(tǒng)中的每個組件都對系統(tǒng)的正常運行起關鍵作用B.并聯(lián)系統(tǒng)中只要有一個組件正常工作，系統(tǒng)就能正常運行，因此并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性總是高于串聯(lián)系統(tǒng)C.串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性計算方法相同，都可以通過簡單地相加各個組件的可靠性得到D.串聯(lián)系統(tǒng)和并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性與組件的數(shù)量無關，只取決于組件本身的可靠性12、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(nèi)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(nèi)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(nèi)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13、在計算機系統(tǒng)中，虛擬技術得到了廣泛應用。以下關于虛擬技術的描述，錯誤的是（）A.虛擬機可以在一臺物理計算機上模擬出多臺獨立的計算機B.虛擬內(nèi)存可以將硬盤空間作為內(nèi)存使用，擴大系統(tǒng)的可用內(nèi)存C.虛擬網(wǎng)絡可以將一個物理網(wǎng)絡劃分為多個邏輯網(wǎng)絡D.虛擬技術會降低計算機系統(tǒng)的性能14、在計算機系統(tǒng)的安全機制中，訪問控制是保護系統(tǒng)資源的重要手段。以下關于訪問控制的描述，哪一項是不正確的？（）A.自主訪問控制允許主體自主決定其他主體對其擁有資源的訪問權限B.強制訪問控制基于系統(tǒng)設定的安全策略，限制主體對客體的訪問C.基于角色的訪問控制根據(jù)用戶在系統(tǒng)中的角色來確定其訪問權限D.訪問控制列表（ACL）是實現(xiàn)訪問控制的唯一方式15、當一個計算機系統(tǒng)需要處理大量的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)包時，網(wǎng)絡協(xié)議棧的優(yōu)化至關重要。以下關于網(wǎng)絡協(xié)議棧優(yōu)化的描述，哪一項是不正確的？（）A.優(yōu)化數(shù)據(jù)包的接收與發(fā)送流程，例如使用零拷貝技術減少數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的復制次數(shù)，可以提高網(wǎng)絡性能B.流量控制機制用于防止發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)過快導致接收方緩沖區(qū)溢出，常見的方法如滑動窗口協(xié)議C.擁塞控制算法用于避免網(wǎng)絡擁塞，通過調(diào)整發(fā)送方的發(fā)送速率來適應網(wǎng)絡的負載狀況，TCP協(xié)議中的擁塞控制算法包括慢啟動、擁塞避免等階段D.網(wǎng)絡協(xié)議棧的優(yōu)化只需要關注軟件層面的改進，硬件設備的性能對網(wǎng)絡協(xié)議棧的效率沒有影響二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋計算機中Cache的寫策略。2、（本題5分）簡述操作系統(tǒng)中的進程通信的方式。3、（本題5分）解釋計算機操作系統(tǒng)中死鎖的預防策略。4、（本題5分）闡述計算機中計算機網(wǎng)絡的防火墻技術。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）分析在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫的并發(fā)控制機制如基于鎖的并發(fā)控制和基于時間戳的并發(fā)控制，討論它們在多事務并發(fā)執(zhí)行時的性能和正確性保障。2、（本題5分）計算機系統(tǒng)的安全模型和訪問控制策略用于保護系統(tǒng)資源的安全。請全面分析常見的安全模型，如自主訪問控制、強制訪問控制、基于角色的訪問控制，以及它們在操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡中的應用。3、（本題5分）深入研究計算機系統(tǒng)中的緩存機制，包括CPU緩存、磁盤緩存、網(wǎng)絡緩存等。分析緩存的工作原理、命中率的影響因素、替換策略（如LRU、LFU等），以及緩存一致性問題。討論如何優(yōu)化緩存的配置和管理以提高系統(tǒng)的性能。4、（本題5分）深入分析計算機系統(tǒng)中的邊緣智能的實現(xiàn)技術和應用，包括在邊緣設備上進行機器學習推理和數(shù)據(jù)分析，研究其對智能應用的推動作用。5、（本題5分）在計算機系統(tǒng)的文件壓縮技術中，分析常見的壓縮算法（如ZIP、RAR）的原理和壓縮效率，探討如何根據(jù)數(shù)據(jù)特點選擇合適的壓縮算法。四、綜合題（本大題共4個小題，共40分)1、（本題10分）某計算機系統(tǒng)中有4種資源R1、R2、R3、R4，資源總量分別為9、8、5、7，現(xiàn)有5個進程P1、P2、P3、P4、P5，它們的最大資源需求和已分配資源數(shù)量如下表所示：進程最大需求已分配R1R2R3R4R1R2R3R4P165213210P221211010P38021