青海師范大學(xué)《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、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(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)的性能評估中，以下關(guān)于響應(yīng)時間和吞吐量的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.響應(yīng)時間是指從用戶提交請求到系統(tǒng)給出響應(yīng)的時間間隔，通常用于衡量系統(tǒng)的交互性能B.吞吐量是指系統(tǒng)在單位時間內(nèi)完成的工作量，例如處理的事務(wù)數(shù)量、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量等C.減少系統(tǒng)的響應(yīng)時間通常會導(dǎo)致吞吐量的增加，因?yàn)橄到y(tǒng)能夠更快地處理請求D.優(yōu)化系統(tǒng)性能時，可能需要在響應(yīng)時間和吞吐量之間進(jìn)行權(quán)衡，以滿足不同的應(yīng)用需求2、在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度算法對系統(tǒng)性能有著重要影響。以下關(guān)于進(jìn)程調(diào)度算法的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法簡單直觀，但可能導(dǎo)致短作業(yè)等待時間過長B.短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度算法可以有效地減少平均等待時間，但難以準(zhǔn)確預(yù)估作業(yè)的運(yùn)行時間C.時間片輪轉(zhuǎn)（RR）調(diào)度算法適用于分時系統(tǒng)，能夠保證每個進(jìn)程都能獲得一定的CPU時間D.高響應(yīng)比優(yōu)先（HRRN）調(diào)度算法綜合考慮了作業(yè)的等待時間和運(yùn)行時間，是一種最優(yōu)的調(diào)度算法，適用于各種場景3、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，通過這些函數(shù)可以請求操作系統(tǒng)的服務(wù)B.應(yīng)用程序通過系統(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，這會帶來一定的性能開銷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4、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)中，防火墻是一種重要的設(shè)備。以下關(guān)于防火墻的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.防火墻可以根據(jù)預(yù)先設(shè)定的規(guī)則，對網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行過濾和控制B.防火墻可以分為軟件防火墻和硬件防火墻，它們的功能和性能有所不同C.防火墻能夠完全阻止來自外部網(wǎng)絡(luò)的攻擊，保護(hù)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全D.防火墻需要不斷更新和維護(hù)，以適應(yīng)新的安全威脅和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境5、在操作系統(tǒng)的虛擬存儲管理中，頁面置換算法的選擇對系統(tǒng)性能有很大影響。以下關(guān)于頁面置換算法的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.最佳置換算法（OPT）理論上性能最優(yōu)，但實(shí)際上無法實(shí)現(xiàn)B.最近未使用置換算法（NRU）根據(jù)頁面的使用情況來選擇置換頁面C.工作集模型是一種基于程序局部性原理的頁面置換策略D.頁面置換算法的性能只取決于算法本身，與系統(tǒng)的工作負(fù)載無關(guān)6、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。以下關(guān)于提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可靠性的方法，不正確的是（）A.采用冗余技術(shù)，如雙電源、雙硬盤等B.增加系統(tǒng)的復(fù)雜性，以應(yīng)對各種可能的故障C.定期進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)和檢測D.選用高質(zhì)量的硬件和軟件產(chǎn)品7、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的關(guān)鍵。以下關(guān)于TCP/IP協(xié)議棧的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.TCP/IP協(xié)議棧包括網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)際層、傳輸層和應(yīng)用層B.IP協(xié)議位于網(wǎng)際層，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)包的路由和尋址C.TCP協(xié)議位于傳輸層，提供不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于對實(shí)時性要求較高的應(yīng)用D.HTTP、FTP等應(yīng)用層協(xié)議基于TCP/IP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用8、操作系統(tǒng)中的進(jìn)程通信方式有多種，以下關(guān)于進(jìn)程通信方式的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.管道是一種半雙工的進(jìn)程通信方式，數(shù)據(jù)只能單向流動，通常用于父子進(jìn)程之間的通信B.消息隊(duì)列是一種消息的鏈表，進(jìn)程可以向隊(duì)列中發(fā)送消息，也可以從隊(duì)列中接收消息，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程間的異步通信C.共享內(nèi)存是進(jìn)程間通信中效率最高的方式，多個進(jìn)程可以直接訪問同一塊內(nèi)存區(qū)域，但需要使用同步機(jī)制來保證數(shù)據(jù)的一致性D.信號量主要用于進(jìn)程的同步，而不是進(jìn)程間的通信，它不能傳遞具體的數(shù)據(jù)信息9、在操作系統(tǒng)中，以下哪種頁面置換算法可能產(chǎn)生Belady現(xiàn)象（）A.先進(jìn)先出B.最近最少使用C.最佳置換D.以上都不是10、計(jì)算機(jī)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(zhǔn)確的是（）A.算法應(yīng)該具有確定性，每一步的執(zhí)行結(jié)果都是明確的B.算法應(yīng)該具有有窮性，在有限的步驟內(nèi)結(jié)束C.算法的效率只取決于算法的時間復(fù)雜度，與空間復(fù)雜度無關(guān)D.算法可以用自然語言、流程圖、偽代碼等多種方式描述11、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信中，數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)封裝成幀進(jìn)行傳輸。以下哪種數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議常用于局域網(wǎng)？（）A.PPPB.HDLCC.EthernetD.ATM12、在操作系統(tǒng)的虛擬內(nèi)存技術(shù)中，頁面置換算法起著關(guān)鍵作用。以下關(guān)于頁面置換算法的描述，正確的是：（）A.先進(jìn)先出（FIFO）頁面置換算法總是能選擇最優(yōu)的頁面進(jìn)行置換，保證系統(tǒng)性能最優(yōu)B.最近最少使用（LRU）頁面置換算法實(shí)現(xiàn)簡單，性能穩(wěn)定，是最常用的算法C.最優(yōu)（OPT）頁面置換算法在實(shí)際系統(tǒng)中容易實(shí)現(xiàn)，能夠有效地降低缺頁率D.不同的頁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13、在計(jì)算機(jī)的存儲體系中，高速緩沖存儲器（Cache）的作用是為了緩解主存與CPU速度不匹配的問題。以下關(guān)于Cache工作原理的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.Cache通常采用高速的靜態(tài)隨機(jī)存儲器（SRAM）實(shí)現(xiàn)B.Cache中的內(nèi)容是主存部分內(nèi)容的副本C.當(dāng)CPU訪問主存時，首先檢查所需數(shù)據(jù)是否在Cache中，如果在則直接從Cache讀取，稱為命中D.Cache的容量越大，命中率就一定越高，系統(tǒng)性能也越好14、在操作系統(tǒng)中，虛擬內(nèi)存技術(shù)是一種重要的內(nèi)存管理方法。以下關(guān)于虛擬內(nèi)存的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.虛擬內(nèi)存使得程序可以使用比實(shí)際物理內(nèi)存更大的地址空間，從而允許運(yùn)行更大規(guī)模的程序B.虛擬內(nèi)存通過將部分程序和數(shù)據(jù)暫時存儲在硬盤上，當(dāng)需要時再調(diào)入內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)了對物理內(nèi)存的擴(kuò)充C.虛擬內(nèi)存的使用可能會導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降，因?yàn)橛脖P的讀寫速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于內(nèi)存的讀寫速度D.虛擬內(nèi)存技術(shù)完全消除了內(nèi)存不足的問題，使得計(jì)算機(jī)可以無限制地運(yùn)行大型程序，而無需考慮物理內(nèi)存的限制15、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中，目錄結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對文件的管理和訪問效率有重要影響。以下關(guān)于目錄結(jié)構(gòu)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.單級目錄結(jié)構(gòu)簡單，但不便于文件的分類和管理B.兩級目錄結(jié)構(gòu)將用戶目錄和系統(tǒng)目錄分開，提高了安全性C.樹形目錄結(jié)構(gòu)層次清晰，便于文件的組織和查找，但可能存在路徑名過長的問題D.無環(huán)圖目錄結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)文件的共享，但會增加目錄管理的復(fù)雜性16、在文件系統(tǒng)的管理中，有多種常見的文件系統(tǒng)類型，如FAT文件系統(tǒng)、NTFS文件系統(tǒng)和EXT文件系統(tǒng)。以下關(guān)于它們的特點(diǎn)和適用場景的描述，正確的是：（）A.FAT文件系統(tǒng)簡單易用，但不支持大文件和高級權(quán)限管理，適用于小型存儲設(shè)備B.NTFS文件系統(tǒng)性能卓越，適用于所有操作系統(tǒng)和存儲場景，沒有任何局限性C.EXT文件系統(tǒng)主要用于Windows操作系統(tǒng)，具有出色的兼容性和穩(wěn)定性D.這三種文件系統(tǒng)在性能、功能和適用場景上沒有明顯區(qū)別，可以隨意選擇使用17、在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，圖形的渲染是將三維場景轉(zhuǎn)換為二維圖像的過程。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、場景復(fù)雜度和圖形API的選擇等因素?zé)o關(guān)18、在計(jì)算機(jī)圖形學(xué)中，關(guān)于圖形的顯示和渲染技術(shù)，以下描述哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.光柵化是將圖形從幾何表示轉(zhuǎn)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(jì)算圖形的顏色和光照效果，能生成逼真的圖像，但計(jì)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(zhì)量，但會增加計(jì)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(fù)雜度和渲染算法無關(guān)19、內(nèi)存管理是操作系統(tǒng)的重要功能之一。以下關(guān)于內(nèi)存管理的方式，錯誤的是（）A.分區(qū)存儲管理將內(nèi)存劃分為固定大小的分區(qū)B.頁式存儲管理將內(nèi)存劃分為大小相等的頁C.段式存儲管理將程序按照邏輯段進(jìn)行劃分D.內(nèi)存管理方式不會影響程序的執(zhí)行效率20、在嵌入式系統(tǒng)中，由于資源有限，需要進(jìn)行系統(tǒng)的裁剪和優(yōu)化。以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.內(nèi)核定制可以根據(jù)系統(tǒng)的具體需求裁剪不必要的內(nèi)核功能和模塊，減小內(nèi)核體積B.應(yīng)用程序精簡可以通過去除不必要的功能和代碼優(yōu)化來減少程序的存儲空間和運(yùn)行時開銷C.硬件資源的合理利用包括選擇低功耗的處理器、優(yōu)化內(nèi)存使用和合理配置外設(shè)等D.嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)化只需要關(guān)注性能和資源利用率，不需要考慮系統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）說明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中多媒體文件的格式和特點(diǎn)。2、（本題5分）簡述操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)的一致性檢查。3、（本題5分）闡述計(jì)算機(jī)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的PON技術(shù)。4、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)中浮點(diǎn)數(shù)的表示方法和精度問題。5、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中內(nèi)存分頁和分段的區(qū)別。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用固定分區(qū)存儲管理方式，分區(qū)大小分別為100MB、200MB、300MB、100MB，現(xiàn)有4個作業(yè)J1、J2、J3、J4，它們所需的內(nèi)存空間分別為150MB、100MB、250MB、50MB，采用最佳適應(yīng)算法進(jìn)行分配，畫出內(nèi)存分配的示意圖。2、（本題5分）詳細(xì)闡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的多核技術(shù)，包括多核處理器的架構(gòu)、并行編程模型和性能優(yōu)化方法。3、（本題5分）某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中有5個進(jìn)程，它們的到達(dá)時間和服務(wù)時間如下表所示：進(jìn)程到達(dá)時間服務(wù)時間P103P226P344P465P582采用非搶占式短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法，計(jì)算平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。4、（本題5分）詳細(xì)探討計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如星型、總線型、環(huán)型和網(wǎng)狀型的特點(diǎn)和適用環(huán)境。5、（本題5分）詳細(xì)探討計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的教育信息化中的作用，如在線學(xué)習(xí)平臺的支持。四、