青海衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁青海衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)原理基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)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2分，共30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)中，輸入輸出（I/O）操作對于系統(tǒng)的性能和功能至關(guān)重要。以下關(guān)于I/O控制方式的描述中，不正確的是：（）A.程序查詢方式需要CPU不斷查詢I/O設(shè)備的狀態(tài)，直到設(shè)備準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)，這種方式會大量占用CPU時間，導(dǎo)致系統(tǒng)效率低下B.中斷驅(qū)動方式在I/O設(shè)備準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)時向CPU發(fā)送中斷請求，CPU響應(yīng)中斷后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，提高了CPU的利用率C.DMA方式允許I/O設(shè)備直接與內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，而不需要CPU的干預(yù)，進(jìn)一步減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蔇.I/O通道方式是一種比DMA方式更高效的I/O控制方式，它可以同時控制多個I/O設(shè)備，但需要更復(fù)雜的硬件支持，因此成本較高，不適合在一般系統(tǒng)中使用2、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，沒有優(yōu)劣之分3、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的索引對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碡?fù)面影響。以下關(guān)于數(shù)據(jù)庫索引的描述中，錯誤的是：（）A.索引可以加快數(shù)據(jù)的查詢速度，特別是在對大型數(shù)據(jù)表進(jìn)行查詢時，合適的索引能夠顯著減少查詢時間B.過多的索引會增加數(shù)據(jù)插入、更新和刪除操作的開銷，因?yàn)樵谶@些操作時，不僅要修改數(shù)據(jù)，還要同時維護(hù)相關(guān)的索引C.對于經(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)庫的所有列上都創(chuàng)建索引，這樣無論進(jìn)行何種查詢操作都能快速得到結(jié)果4、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評估中，基準(zhǔn)測試程序是常用的工具。以下關(guān)于基準(zhǔn)測試程序的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.基準(zhǔn)測試程序用于測量計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在特定任務(wù)下的性能表現(xiàn)B.不同的基準(zhǔn)測試程序針對不同的系統(tǒng)性能方面，如CPU性能、內(nèi)存性能等C.基準(zhǔn)測試程序的結(jié)果可以直接比較不同類型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能D.選擇合適的基準(zhǔn)測試程序?qū)τ跍?zhǔn)確評估系統(tǒng)性能非常重要5、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6、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，TCP/IP模型的網(wǎng)絡(luò)層主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的路由和轉(zhuǎn)發(fā)。以下哪個協(xié)議工作在網(wǎng)絡(luò)層？（）A.HTTPB.IPC.TCPD.UDP7、文件共享和權(quán)限管理是文件系統(tǒng)中的重要功能。以下關(guān)于文件共享和權(quán)限管理的描述，錯誤的是（）A.文件共享可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，多個用戶可以同時訪問和修改同一個文件B.文件權(quán)限包括讀取、寫入、執(zhí)行等，不同的用戶或用戶組可以具有不同的權(quán)限C.文件共享和權(quán)限管理需要確保數(shù)據(jù)的安全性和一致性，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和修改D.一旦設(shè)置了文件的共享和權(quán)限，就不能再進(jìn)行更改，否則會導(dǎo)致系統(tǒng)的混亂和不安全8、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的緩存（Cache）用于提高數(shù)據(jù)訪問速度。以下關(guān)于緩存的工作原理，錯誤的是（）A.緩存根據(jù)局部性原理，將經(jīng)常訪問的數(shù)據(jù)存儲在高速緩存中B.當(dāng)CPU訪問數(shù)據(jù)時，首先在緩存中查找，如果未找到再從內(nèi)存中讀取C.緩存的容量越大，命中率就越高，系統(tǒng)性能就越好D.緩存中的數(shù)據(jù)會自動與內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保持同步，無需額外操作9、在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，事務(wù)具有ACID特性。以下關(guān)于事務(wù)的原子性（Atomicity）的描述，不正確的是哪一項(xiàng)？（）A.事務(wù)中的所有操作要么全部成功，要么全部失敗B.部分操作失敗時，已成功的操作會被撤銷C.保證了數(shù)據(jù)庫的一致性和完整性D.可以通過回滾操作實(shí)現(xiàn)原子性10、在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度算法的選擇會直接影響系統(tǒng)的性能和資源利用率。如果一個系統(tǒng)需要快速響應(yīng)交互式用戶的請求，以下哪種進(jìn)程調(diào)度算法較為合適？（）A.先來先服務(wù)調(diào)度算法B.短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法C.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法D.優(yōu)先級調(diào)度算法11、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)存允許多個進(jìn)程訪問同一塊物理內(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)程只需要通過特定的系統(tǒng)調(diào)用進(jìn)行訪問D.共享內(nèi)存只能用于同一臺計(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12、內(nèi)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(guān)于內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)切換的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.系統(tǒng)調(diào)用會導(dǎo)致從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)，以獲取操作系統(tǒng)提供的服務(wù)B.中斷和異常也會觸發(fā)內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)的切換，以便操作系統(tǒng)進(jìn)行處理C.內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)的切換會帶來一定的開銷，應(yīng)盡量減少不必要的切換D.內(nèi)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(jìn)行優(yōu)化13、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能優(yōu)化中，算法的選擇和優(yōu)化對性能有著重要影響。以下關(guān)于算法優(yōu)化的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.對于相同的問題，不同的算法可能具有不同的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度B.在選擇算法時，應(yīng)根據(jù)問題的規(guī)模和特點(diǎn)選擇最合適的算法，而不僅僅考慮算法的理論復(fù)雜度C.對算法進(jìn)行優(yōu)化時，可以通過改進(jìn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、減少重復(fù)計(jì)算等方式提高性能D.一旦確定了一種算法，就無法再對其進(jìn)行優(yōu)化，只能更換算法來提高性能14、在計(jì)算機(jī)的輸入輸出（I/O）控制方式中，DMA（直接內(nèi)存訪問）方式相較于中斷驅(qū)動方式的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.減少了CPU的干預(yù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率B.降低了硬件成本C.適用于高速設(shè)備和大量數(shù)據(jù)傳輸D.編程更加簡單15、在操作系統(tǒng)中，設(shè)備管理負(fù)責(zé)對硬件設(shè)備進(jìn)行有效的控制和管理。關(guān)于設(shè)備管理的相關(guān)知識，以下選項(xiàng)錯誤的是（）A.設(shè)備可以分為字符設(shè)備和塊設(shè)備，字符設(shè)備以字符為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，塊設(shè)備則以固定大小的塊為單位B.設(shè)備驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)與設(shè)備之間的接口，它負(fù)責(zé)將操作系統(tǒng)的命令轉(zhuǎn)換為設(shè)備能夠理解的指令C.I/O控制方式包括程序控制、中斷驅(qū)動、DMA等，DMA方式可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蔇.設(shè)備分配通常采用先來先服務(wù)的策略，即按照請求的先后順序進(jìn)行設(shè)備分配，不考慮設(shè)備的類型和性能二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述操作系統(tǒng)中的線程和進(jìn)程的區(qū)別與聯(lián)系。2、（本題5分）簡要說明計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)中固態(tài)硬盤與機(jī)械硬盤的區(qū)別。3、（本題5分）簡述計(jì)算機(jī)存儲系統(tǒng)中虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）深入分析操作系統(tǒng)中的內(nèi)存管理機(jī)制，如分頁存儲管理、分段存儲管理和段頁式存儲管理，比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)，并探討在實(shí)際應(yīng)用中如何根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行選擇和優(yōu)化。2、（本題5分）研究計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的容錯技術(shù)，包括硬件容錯（如冗余部件）、軟件容錯（如錯誤檢測和恢復(fù)代碼）。分析容錯系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、可靠性評估方法，以及在面臨故障時如何保證系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。3、（本題5分）分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的容錯技術(shù)（如冗余技術(shù)、錯誤檢測與糾正碼），探討如何提高系統(tǒng)在硬件故障和軟件錯誤情況下的可靠性和可用性。4、（本題5分）詳細(xì)分析操作系統(tǒng)中的智能城市管理支持，如城市設(shè)施監(jiān)控、公共服務(wù)管理、資源分配決策等方面，研究如何打造智慧型城市的操作系統(tǒng)基礎(chǔ)。5、（本題5分）詳細(xì)分析數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的索引維護(hù)和優(yōu)化，包括索引的創(chuàng)建、刪除、重建等操作的時機(jī)和方法，探討如何根據(jù)數(shù)據(jù)庫的操作特點(diǎn)進(jìn)行索引的優(yōu)化，并討論索引維護(hù)對數(shù)據(jù)庫性能的影響。四、綜合題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）詳細(xì)闡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的老年大學(xué)中的教學(xué)管理和資源分配。2、（本題10分）某計(jì)算機(jī)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(jìn)程P1、P2、P3、P4、P5，它們的最大資源需求和已分配資源數(shù)