石嘴山工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁石嘴山工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《計算機系統(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2分，共40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、在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，索引是提高查詢效率的重要手段。然而，不恰當?shù)乃饕褂靡部赡軒硪恍﹩栴}。以下關(guān)于索引的描述，哪一個是錯誤的？（）A.過多的索引會增加數(shù)據(jù)插入、更新和刪除操作的開銷B.對于經(jīng)常出現(xiàn)在查詢條件中的列，創(chuàng)建索引通?？梢蕴岣卟樵冃阅蹸.索引總是能夠顯著提高數(shù)據(jù)庫的查詢效率，無論數(shù)據(jù)量大小和查詢條件的復(fù)雜程度如何D.對于數(shù)據(jù)分布比較均勻、取值范圍較大的列，創(chuàng)建索引可能效果不明顯2、在計算機系統(tǒng)中，當多個進程同時訪問共享資源時，可能會出現(xiàn)競爭條件和數(shù)據(jù)不一致的問題。以下哪種方法通常用于解決進程之間的同步和互斥問題？（）A.中斷機制B.信號量C.虛擬存儲D.通道技術(shù)3、死鎖是操作系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的一種嚴重問題，它會導(dǎo)致系統(tǒng)資源的浪費和進程的阻塞。關(guān)于死鎖的產(chǎn)生和解決，以下描述錯誤的是（）A.死鎖產(chǎn)生的必要條件包括互斥條件、請求和保持條件、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，它通過預(yù)測資源分配的安全性來決定是否進行分配C.死鎖檢測可以通過資源分配圖等方法來進行，一旦檢測到死鎖，可以通過剝奪資源、撤銷進程等方式來解除死鎖D.死鎖是一種不可避免的現(xiàn)象，在操作系統(tǒng)中無法通過任何方法來預(yù)防或解決，只能盡量減少其發(fā)生的概率4、在操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中，文件權(quán)限的設(shè)置對于文件的安全性和共享性至關(guān)重要。以下關(guān)于文件權(quán)限的描述，哪一項是不準確的？（）A.文件權(quán)限通常包括讀、寫和執(zhí)行三種權(quán)限，可以分別針對所有者、所屬組和其他用戶進行設(shè)置B.更改文件權(quán)限可以使用命令行工具或圖形界面工具，不同的操作系統(tǒng)可能有不同的具體操作方式C.當一個用戶屬于多個組時，其對文件的有效權(quán)限是各個組權(quán)限的并集D.對于一個目錄，如果沒有執(zhí)行權(quán)限，用戶將無法進入該目錄，但可以查看目錄內(nèi)文件的屬性5、在操作系統(tǒng)中，關(guān)于虛擬地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，以下哪種描述是恰當?shù)模浚ǎ〢.頁表是實現(xiàn)虛擬地址到物理地址轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)通過查詢頁表來確定虛擬頁對應(yīng)的物理頁幀B.多級頁表可以減少頁表占用的內(nèi)存空間，但會增加地址轉(zhuǎn)換的時間開銷，因此只適用于內(nèi)存資源緊張的系統(tǒng)C.硬件支持的TLB（TranslationLookasideBuffer）可以加速地址轉(zhuǎn)換過程，但其容量有限，對大地址空間的支持不夠D.以上關(guān)于虛擬地址到物理地址轉(zhuǎn)換的說法都是正確的6、在計算機系統(tǒng)的性能評估中，有許多指標用于衡量系統(tǒng)的不同方面。以下關(guān)于系統(tǒng)性能指標的描述，哪一項是不準確的？（）A.吞吐量表示單位時間內(nèi)系統(tǒng)完成的工作量，如每秒處理的事務(wù)數(shù)B.響應(yīng)時間指從用戶提交請求到系統(tǒng)給出響應(yīng)的時間間隔C.CPU利用率越高，說明系統(tǒng)性能越好，不存在性能瓶頸D.內(nèi)存帶寬是指內(nèi)存與CPU之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，對系統(tǒng)性能有重要影響7、在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，事務(wù)是一個重要的概念，用于保證數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。以下關(guān)于事務(wù)的特性，哪一項描述是不準確的？（）A.原子性：事務(wù)中的所有操作要么全部成功執(zhí)行，要么全部不執(zhí)行，不存在部分執(zhí)行的情況B.一致性：事務(wù)執(zhí)行的結(jié)果必須使數(shù)據(jù)庫從一個一致性狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個一致性狀態(tài)C.隔離性：多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時，它們之間的操作相互隔離，不會相互干擾D.持久性：事務(wù)一旦提交，其對數(shù)據(jù)庫的修改就會永久保存，即使系統(tǒng)發(fā)生故障也不會丟失8、在多線程編程中，當多個線程同時訪問和修改共享數(shù)據(jù)時，可能會出現(xiàn)數(shù)據(jù)不一致的問題。為了避免這種情況，通常會使用同步機制。以下關(guān)于同步機制的描述，哪一項是正確的？（）A.互斥鎖是一種高級的同步機制，它允許多個線程同時獲取鎖并訪問共享資源B.信號量可以用于實現(xiàn)線程之間的同步，但不能用于控制對共享資源的訪問C.讀寫鎖適合于讀操作頻繁而寫操作較少的情況，允許多個線程同時進行讀操作D.條件變量通常用于在多個線程之間傳遞復(fù)雜的數(shù)據(jù)9、計算機系統(tǒng)中的輸入輸出控制方式有多種，例如程序查詢方式、中斷方式、DMA方式等。對于高速、大批量數(shù)據(jù)傳輸，哪種控制方式效率更高？（）A.程序查詢方式B.中斷方式C.DMA方式D.通道方式10、在計算機系統(tǒng)的性能優(yōu)化中，緩存的命中率對系統(tǒng)性能有重要影響。以下哪種方法可以提高緩存的命中率？（）A.增加緩存容量B.增大緩存塊大小C.采用更復(fù)雜的替換算法D.以上方法都可以11、設(shè)備驅(qū)動程序在計算機系統(tǒng)中起著連接硬件設(shè)備和操作系統(tǒng)的重要作用。以下關(guān)于設(shè)備驅(qū)動程序的描述，哪一項是不正確的？（）A.設(shè)備驅(qū)動程序負責(zé)與硬件設(shè)備進行通信，將操作系統(tǒng)的指令轉(zhuǎn)換為硬件能夠理解的信號B.中斷處理是設(shè)備驅(qū)動程序的重要組成部分，當硬件設(shè)備產(chǎn)生中斷時，驅(qū)動程序會響應(yīng)并進行相應(yīng)的處理C.設(shè)備驅(qū)動程序的即插即用支持使得新設(shè)備能夠在插入系統(tǒng)時自動被識別和配置，無需用戶手動安裝驅(qū)動D.設(shè)備驅(qū)動程序都是由操作系統(tǒng)內(nèi)核開發(fā)團隊統(tǒng)一編寫的，第三方開發(fā)者無法為新的硬件設(shè)備開發(fā)驅(qū)動程序12、在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，關(guān)于TCP/IP協(xié)議簇，以下表述正確的是（）A.TCP協(xié)議提供面向連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，通過三次握手建立連接，保證數(shù)據(jù)的有序到達和正確性B.UDP協(xié)議提供無連接的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于對實時性要求高但對數(shù)據(jù)準確性要求不高的應(yīng)用C.IP協(xié)議負責(zé)網(wǎng)絡(luò)層的尋址和路由選擇，將數(shù)據(jù)包從源主機發(fā)送到目的主機D.TCP/IP協(xié)議簇是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，各個協(xié)議相互配合，共同實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的功能13、在計算機系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用于組織和存儲數(shù)據(jù)。以下關(guān)于常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的說法，錯誤的是（）A.數(shù)組是一種順序存儲結(jié)構(gòu)，訪問元素的時間復(fù)雜度為O(1)B.鏈表是一種鏈式存儲結(jié)構(gòu)，插入和刪除元素的操作比較方便C.棧是一種先進先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)D.樹和圖也是常見的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于解決不同類型的問題14、操作系統(tǒng)中的CPU調(diào)度算法對于系統(tǒng)的性能有著重要的影響。以下關(guān)于幾種常見的CPU調(diào)度算法的描述，不正確的是（）A.先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法按照進程到達的先后順序進行調(diào)度，這種算法簡單直觀，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)度算法優(yōu)先調(diào)度執(zhí)行時間短的作業(yè)，能有效減少平均等待時間，但可能導(dǎo)致長作業(yè)長期得不到執(zhí)行C.時間片輪轉(zhuǎn)（RR）調(diào)度算法將CPU時間劃分為固定長度的時間片，每個進程輪流獲得一個時間片進行執(zhí)行D.優(yōu)先級調(diào)度算法根據(jù)進程的優(yōu)先級進行調(diào)度，優(yōu)先級高的進程總是先獲得CPU資源，不存在優(yōu)先級反轉(zhuǎn)的情況15、計算機系統(tǒng)中的I/O控制方式中，（）可以大大提高CPU的利用率。A.程序查詢方式B.中斷方式C.DMA方式D.通道方式16、在操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，分頁存儲管理和分段存儲管理是兩種常見的方式。以下關(guān)于它們的特點和區(qū)別，哪一項描述是不準確的？（）A.分頁存儲管理將內(nèi)存空間劃分為固定大小的頁，分段存儲管理將程序按照邏輯單元劃分為段B.分頁存儲管理的頁面大小是固定的，分段存儲管理的段大小可以不固定C.分頁存儲管理便于實現(xiàn)內(nèi)存的共享和保護，分段存儲管理更符合用戶的邏輯思維D.分頁存儲管理和分段存儲管理在內(nèi)存分配和釋放的過程中效率相同，沒有明顯的差異17、在操作系統(tǒng)中，文件共享和保護是確保數(shù)據(jù)安全和有效使用的重要方面。以下關(guān)于文件共享和保護的描述中，錯誤的是：（）A.文件共享可以通過硬鏈接和軟鏈接的方式實現(xiàn)，硬鏈接是多個文件名指向同一個文件的物理存儲位置，而軟鏈接則是通過創(chuàng)建一個新的文件來指向原文件的路徑B.訪問控制列表（ACL）可以為每個文件或目錄設(shè)置不同用戶或用戶組的訪問權(quán)限，如讀、寫、執(zhí)行等，實現(xiàn)精細的文件訪問控制C.文件加密是一種保護文件內(nèi)容不被未授權(quán)用戶訪問的有效方式，加密后的文件只有在輸入正確的密鑰后才能被解密和讀取D.文件共享和保護不會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生任何影響，因此可以在任何情況下隨意設(shè)置文件的共享和保護策略18、在文件系統(tǒng)中，文件的存儲方式和組織方式對文件的訪問效率和存儲空間利用率有著重要影響。以下關(guān)于文件存儲方式的描述，哪一個是不正確的？（）A.連續(xù)分配方式將文件存儲在連續(xù)的磁盤塊中，訪問速度快，但容易產(chǎn)生外部碎片B.鏈式分配方式通過指針將文件的磁盤塊鏈接起來，便于文件的擴展，但隨機訪問效率低C.索引分配方式為每個文件建立一個索引表，記錄文件的磁盤塊位置，能夠有效地支持隨機訪問和文件擴展D.無論采用哪種文件存儲方式，都能夠充分利用磁盤空間，不會產(chǎn)生任何存儲空間的浪費19、在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，存儲過程是一組預(yù)先編譯好的SQL語句集合，可以被多次調(diào)用執(zhí)行。以下關(guān)于存儲過程的描述中，不正確的是：（）A.存儲過程可以接受參數(shù)，根據(jù)參數(shù)的值執(zhí)行不同的操作，提高了數(shù)據(jù)庫操作的靈活性和可重用性B.存儲過程在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端執(zhí)行，減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，提高了系統(tǒng)的性能C.存儲過程可以封裝復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯，使得應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)庫的交互更加簡潔和清晰D.存儲過程一旦創(chuàng)建就不能修改，只能刪除重新創(chuàng)建，因此在創(chuàng)建存儲過程時必須確保其邏輯完全正確20、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。以下關(guān)于它們的描述，哪一項是不準確的？（）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)劣之分二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述計算機操作系統(tǒng)中進程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及其原因。2、（本題5分）簡述操作系統(tǒng)中的內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)的區(qū)別和切換方式。3、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中計算機體系結(jié)構(gòu)中的多核處理。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細論述計算機系統(tǒng)中的虛擬設(shè)備技術(shù)，如虛擬打印機、虛擬磁盤的實現(xiàn)原理和應(yīng)用。2、（本題5分）詳細闡述計算機系統(tǒng)中的總線結(jié)構(gòu)，包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的功能、特點和相互協(xié)作方式。3、（本題5分）某計算機采用中斷方式進行輸入輸出操作，中斷響應(yīng)時間為100ns，中斷處理時間為500ns，若每50ms進行一次中斷處理，計算中斷占CPU時間的比例。4、（本題5分）綜合闡述計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的內(nèi)核調(diào)試技術(shù)，如打印調(diào)試信息、使用調(diào)試工具。5、（本題5分）