南昌工學院《現代交換技術》2023-2024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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南昌工學院

《現代交換技術》2023-2024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20個小題，每小題1分，共20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據傳輸，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據傳輸的效率D.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2、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存區(qū)域來交換數據，但需要使用同步機制來避免數據競爭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，這種方式比共享內存更易于理解和實現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，不會出現死鎖現象3、在計算機網絡系統(tǒng)中，關于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據傳輸服務，通過三次握手建立連接，保證數據的有序到達和正確性B.UDP協(xié)議提供無連接的不可靠數據傳輸服務，適用于對實時性要求高但對數據準確性要求不高的應用C.IP協(xié)議負責網絡層的尋址和路由選擇，將數據包從源主機發(fā)送到目的主機D.TCP/IP協(xié)議簇是互聯(lián)網的基礎，各個協(xié)議相互配合，共同實現網絡通信的功能4、在操作系統(tǒng)中，進程調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)需要快速響應交互式用戶的請求，以下哪種進程調度算法較為合適？（）A.先來先服務調度算法B.短作業(yè)優(yōu)先調度算法C.時間片輪轉調度算法D.優(yōu)先級調度算法5、在計算機網絡的傳輸層協(xié)議中，UDP（用戶數據報協(xié)議）和TCP（傳輸控制協(xié)議）有不同的特點和應用場景。以下關于UDP和TCP的描述，哪一項是不準確的？（）A.UDP是無連接的協(xié)議，不保證數據的可靠傳輸B.TCP是面向連接的協(xié)議，提供可靠的字節(jié)流服務C.UDP適用于實時性要求高、對數據丟失不敏感的應用，如視頻會議D.TCP的首部開銷比UDP小，因此在網絡帶寬有限的情況下，TCP更適合傳輸數據6、在分布式系統(tǒng)中，數據一致性是一個關鍵問題。以下關于數據一致性模型的描述，哪一項是錯誤的？（）A.強一致性要求任何時刻所有副本的數據都是一致的，這通常會導致較高的系統(tǒng)開銷B.弱一致性允許副本之間存在一定的不一致，但最終會達到一致狀態(tài)C.最終一致性是一種較弱的一致性模型，在一定時間后數據能夠達到一致，但不保證具體的時間限制D.數據一致性模型只與分布式系統(tǒng)的架構有關，與應用場景和業(yè)務需求無關7、當計算機系統(tǒng)面臨存儲容量擴展的需求時，有多種擴展技術可供選擇。以下關于存儲擴展技術的描述，哪一項是不準確的？（）A.外接硬盤是一種簡單的存儲擴展方式，通過USB或其他接口連接到計算機，但傳輸速度可能受到接口限制B.存儲陣列（RAID）可以將多個硬盤組合成一個邏輯卷，提供更高的容量和性能，但成本較高C.網絡存儲（如NAS、SAN）通過網絡連接提供存儲服務，具有靈活的擴展性和集中管理的優(yōu)勢D.存儲容量擴展時，只需要考慮當前的需求，不需要考慮未來的可擴展性和兼容性8、中斷處理在計算機系統(tǒng)中非常重要，以下關于中斷處理的描述，哪一項是不準確的？（）A.中斷處理過程包括中斷請求、中斷響應、中斷服務和中斷返回等階段B.中斷優(yōu)先級分配策略用于確定多個中斷同時發(fā)生時的處理順序，高優(yōu)先級中斷會優(yōu)先得到處理C.中斷嵌套是指在處理一個中斷時，又發(fā)生了更高優(yōu)先級的中斷，可以暫停當前中斷處理去響應更高優(yōu)先級的中斷D.中斷處理程序可以任意長時間占用CPU資源，不會影響系統(tǒng)的其他任務9、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，不會產生任何存儲空間的浪費10、在計算機網絡中，IP地址用于標識網絡中的設備。關于IP地址的分類，以下說法錯誤的是（）A.A類地址的網絡號占8位，主機號占24位B.B類地址的網絡號占16位，主機號占16位C.C類地址的網絡號占24位，主機號占8位D.D類地址用于多播，不能分配給主機使用11、在數據庫管理系統(tǒng)中，索引是提高查詢效率的重要手段。然而，不恰當的索引使用也可能帶來一些問題。以下關于索引的描述，哪一個是錯誤的？（）A.過多的索引會增加數據插入、更新和刪除操作的開銷B.對于經常出現在查詢條件中的列，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據庫的查詢效率，無論數據量大小和查詢條件的復雜程度如何D.對于數據分布比較均勻、取值范圍較大的列，創(chuàng)建索引可能效果不明顯12、在實時多媒體流處理中，需要多種技術和機制來保證質量。以下關于實時多媒體處理的描述，哪一項是錯誤的？（）A.音頻和視頻編碼算法（如MP3、H.264）用于壓縮數據，減少傳輸帶寬和存儲空間的需求B.流媒體協(xié)議（如RTSP、RTMP）用于控制多媒體流的傳輸，保證數據的實時性和順序性C.網絡QoS（服務質量）保障機制通過優(yōu)先級設置、流量整形等方式確保多媒體流的帶寬和延遲要求D.實時多媒體流處理只需要關注數據的傳輸和播放，不需要考慮編碼和解碼的效率13、在計算機系統(tǒng)的性能評估中，以下哪種指標能夠綜合反映CPU的運算速度和處理能力？（）A.時鐘頻率B.指令周期C.MIPS（每秒百萬條指令）D.CPI（每條指令的時鐘周期數）14、高可用性計算機系統(tǒng)需要采用容錯技術來應對故障。以下關于容錯技術的描述，哪一項是錯誤的？（）A.冗余組件（如電源、硬盤）可以在主組件故障時立即接管工作，保證系統(tǒng)的持續(xù)運行B.故障檢測與恢復機制能夠及時發(fā)現故障并采取相應的恢復措施，如重啟服務或切換到備份系統(tǒng)C.備份與恢復策略包括定期備份數據和系統(tǒng)配置，以便在災難發(fā)生時進行恢復D.容錯技術可以完全消除系統(tǒng)故障，不需要進行日常的維護和監(jiān)控15、計算機系統(tǒng)中的緩存（Cache）用于提高數據訪問速度。以下關于緩存的工作原理，錯誤的是（）A.緩存根據局部性原理，將經常訪問的數據存儲在高速緩存中B.當CPU訪問數據時，首先在緩存中查找，如果未找到再從內存中讀取C.緩存的容量越大，命中率就越高，系統(tǒng)性能就越好D.緩存中的數據會自動與內存中的數據保持同步，無需額外操作16、在計算機網絡的安全防護中，防火墻是常用的設備之一。以下哪種防火墻能夠根據應用層數據進行過濾和控制？（）A.包過濾防火墻B.狀態(tài)檢測防火墻C.應用代理防火墻D.網絡地址轉換防火墻17、當一個計算機系統(tǒng)需要處理大量的網絡數據包時，網絡協(xié)議棧的優(yōu)化至關重要。以下關于網絡協(xié)議棧優(yōu)化的描述，哪一項是不正確的？（）A.優(yōu)化數據包的接收與發(fā)送流程，例如使用零拷貝技術減少數據在內存中的復制次數，可以提高網絡性能B.流量控制機制用于防止發(fā)送方發(fā)送數據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絡擁塞，通過調整發(fā)送方的發(fā)送速率來適應網絡的負載狀況，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絡協(xié)議棧的效率沒有影響18、在計算機系統(tǒng)中，（）是指多個進程同時訪問共享資源而造成的結果不確定性。A.死鎖B.饑餓C.并發(fā)D.同步19、在計算機體系結構的緩存一致性問題中，以下關于MESI協(xié)議的描述，正確的是：（）A.MESI協(xié)議可以完全避免緩存一致性問題，保證多核系統(tǒng)中數據的一致性B.MESI協(xié)議通過四種狀態(tài)（Modified、Exclusive、Shared、Invalid）來標記緩存行的狀態(tài)，實現緩存數據的同步C.MESI協(xié)議簡單高效，但會導致大量的總線通信，降低系統(tǒng)性能D.MESI協(xié)議只適用于小規(guī)模的多核系統(tǒng)，對于大規(guī)模多核系統(tǒng)效果不佳20、RAID（獨立磁盤冗余陣列）技術被廣泛用于提高存儲系統(tǒng)的可靠性和性能。以下關于RAID技術的描述，哪一項是錯誤的？（）A.RAID0將數據分成多個條帶分別存儲在不同的磁盤上，提高了讀寫性能，但沒有提供冗余B.RAID1通過磁盤鏡像實現數據冗余，即一個數據塊同時寫入兩個磁盤，讀性能較好，但存儲空間利用率較低C.RAID5使用分布式奇偶校驗，允許在一個磁盤故障時通過計算恢復數據，兼顧了性能和冗余D.RAID10先進行鏡像再進行條帶化，是RAID0和RAID1的簡單組合，性能和冗余都不如RAID5二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋計算機存儲系統(tǒng)中主存和輔存的性能差異。2、（本題5分）簡述操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)的安裝和卸載過程。3、（本題5分）簡述計算機系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的設備管理功能。4、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中虛擬內存的實現原理和作用。5、（本題5分）簡述計算機操作系統(tǒng)中進程的概念和特征。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）詳細闡述計算機系統(tǒng)中的計算機體系結構，包括馮·諾依曼結構和哈佛結構的特點和應用場景。2、（本題5分）綜合論述計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的社區(qū)服務中的資源整合和調度。3、（本題5分）綜合分析計算機存儲系統(tǒng)中各級存儲器（如寄存器、高速緩存、內存、硬盤等）的特點、性能和相互關系。4、（本題5分）某計算機的Cache分為數據Cache和指令Cache，數據Cache的命中率為90%，指令Cache的命中率為95%，Cache訪問時間為1ns，主存訪問時間為100ns，計算CPU訪問Cache的平均時間。5、（本題5分）深入分析計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的資源監(jiān)控和性能調優(yōu)工具，如任務管理器、top命令等的使用和分析。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）深入分析計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)