重慶藝術(shù)工程職業(yè)學(xué)院《計算機系統(tǒng)原理》2023-2024學(xué)年第二學(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頁重慶藝術(shù)工程職業(yè)學(xué)院

《計算機系統(tǒng)原理》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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)的性能優(yōu)化中，指令流水線技術(shù)可以提高CPU的執(zhí)行效率。以下關(guān)于指令流水線的描述，哪一項是錯誤的？（）A.指令流水線通過將指令的執(zhí)行過程分為多個階段，實現(xiàn)并行處理B.流水線的深度越深，即階段越多，CPU的性能就一定越高C.流水線中的相關(guān)問題，如數(shù)據(jù)相關(guān)和控制相關(guān)，會影響流水線的效率D.超標(biāo)量技術(shù)是一種通過同時發(fā)射多條指令來提高流水線性能的方法2、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，就不能再進行更改，否則會導(dǎo)致系統(tǒng)的混亂和不安全3、在計算機系統(tǒng)的容錯技術(shù)中，冗余技術(shù)是常用的手段之一。以下關(guān)于冗余技術(shù)的描述，哪一項是不正確的？（）A.硬件冗余包括冗余部件和容錯結(jié)構(gòu)，如雙機熱備B.信息冗余通過添加校驗位等方式來檢測和糾正數(shù)據(jù)錯誤C.時間冗余通過重復(fù)執(zhí)行操作來提高系統(tǒng)的可靠性D.冗余技術(shù)會增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，但對系統(tǒng)性能沒有影響4、操作系統(tǒng)的安全機制對于保護系統(tǒng)和用戶的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。以下關(guān)于操作系統(tǒng)安全機制的描述，不正確的是（）A.用戶認(rèn)證通過用戶名和密碼等方式驗證用戶的身份，確保只有合法用戶能夠登錄系統(tǒng)B.訪問控制根據(jù)用戶的權(quán)限和角色來限制對系統(tǒng)資源的訪問，防止未經(jīng)授權(quán)的操作C.加密技術(shù)可以對文件和數(shù)據(jù)進行加密，即使數(shù)據(jù)被竊取，也能保證其保密性D.操作系統(tǒng)的安全機制一旦建立，就無需更新和維護，可以一直有效地保護系統(tǒng)安全5、在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，多核處理器的出現(xiàn)帶來了性能提升，但也面臨一些挑戰(zhàn)。以下哪一項不是多核處理器面臨的主要挑戰(zhàn)？（）A.核間通信開銷B.線程調(diào)度和資源分配C.散熱問題D.指令集的擴展6、文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)和文件組織方式對文件的查找和訪問性能有很大影響。以下關(guān)于文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是不正確的？（）A.樹形目錄結(jié)構(gòu)便于文件的分類管理和層次組織，是大多數(shù)操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)B.哈希目錄結(jié)構(gòu)通過對文件名進行哈希計算來確定文件的存儲位置，查找速度快，但可能存在哈希沖突C.索引節(jié)點（inode）是文件系統(tǒng)中用于存儲文件屬性和數(shù)據(jù)指針的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不同的文件系統(tǒng)inode的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容可能不同D.文件系統(tǒng)的布局優(yōu)化只需要考慮文件的存儲位置，不需要考慮目錄的組織和inode的分配7、在操作系統(tǒng)的設(shè)備管理中，設(shè)備驅(qū)動程序起著關(guān)鍵作用。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(fù)責(zé)將操作系統(tǒng)的指令轉(zhuǎn)換為設(shè)備能夠理解的控制信號B.設(shè)備驅(qū)動程序通常由設(shè)備廠商提供，操作系統(tǒng)需要對其進行適配和安裝C.不同類型的設(shè)備可能需要不同的設(shè)備驅(qū)動程序，即使是同一類型的設(shè)備，不同廠商的產(chǎn)品也可能需要不同的驅(qū)動程序D.設(shè)備驅(qū)動程序一旦安裝后就不需要更新，能夠一直穩(wěn)定地工作8、當(dāng)一個計算機系統(tǒng)需要處理大量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包時，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的優(yōu)化至關(guān)重要。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)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(shù)減少數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的復(fù)制次數(shù)，可以提高網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)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(luò)擁塞，通過調(diào)整發(fā)送方的發(fā)送速率來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)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(luò)協(xié)議棧的優(yōu)化只需要關(guān)注軟件層面的改進，硬件設(shè)備的性能對網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的效率沒有影響9、在計算機系統(tǒng)中，（）是指把一個進程的邏輯地址空間映射到物理地址空間的過程。A.地址重定位B.地址分配C.地址保護D.地址轉(zhuǎn)換10、在操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，分頁存儲管理方式將內(nèi)存劃分為固定大小的頁。當(dāng)進行頁面置換時，以下哪種頁面置換算法可能產(chǎn)生Belady異?，F(xiàn)象？（）A.先進先出置換算法（FIFO）B.最近最少使用置換算法（LRU）C.最佳置換算法（OPT）D.時鐘置換算法（CLOCK）11、在編譯原理中，關(guān)于詞法分析和語法分析，以下說法哪一項是不正確的？（）A.詞法分析將輸入的源程序分解為單詞符號，如標(biāo)識符、關(guān)鍵字、運算符等B.語法分析根據(jù)編程語言的語法規(guī)則，檢查單詞符號序列是否符合語法結(jié)構(gòu)C.自頂向下的語法分析方法從語法的開始符號出發(fā)，逐步推導(dǎo)輸入符號串是否合法D.詞法分析和語法分析可以相互替代，只進行其中一項就能完成對源程序的分析12、批處理系統(tǒng)、分時系統(tǒng)和實時系統(tǒng)是操作系統(tǒng)的三種基本類型。以下關(guān)于這三種系統(tǒng)的特點和應(yīng)用場景的描述，錯誤的是（）A.批處理系統(tǒng)將一批作業(yè)按照順序依次處理，適合于需要大量計算但對響應(yīng)時間要求不高的任務(wù)，如科學(xué)計算B.分時系統(tǒng)允許多個用戶同時與系統(tǒng)交互，每個用戶感覺自己獨占系統(tǒng)，適用于交互式的終端用戶環(huán)境C.實時系統(tǒng)要求對外部事件在規(guī)定的時間內(nèi)做出響應(yīng)，常用于工業(yè)控制、航空航天等對實時性要求極高的領(lǐng)域D.這三種系統(tǒng)是相互獨立的，不存在相互融合和借鑒的情況，每個系統(tǒng)都有其特定的應(yīng)用領(lǐng)域和局限性13、在操作系統(tǒng)中，關(guān)于內(nèi)存管理的分頁和分段機制，以下哪種理解是正確的？（）A.分頁機制將內(nèi)存劃分為固定大小的頁，分段機制將內(nèi)存劃分為可變長度的段，分頁更適合內(nèi)存的有效利用，分段更便于程序的邏輯組織B.分頁和分段機制是完全相同的，只是名稱不同，它們在內(nèi)存管理中的作用和實現(xiàn)方式?jīng)]有區(qū)別C.分段機制可以解決內(nèi)存碎片問題，分頁機制不能，因此在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，分段機制被廣泛使用，而分頁機制逐漸被淘汰D.分頁和分段機制都增加了內(nèi)存管理的復(fù)雜性，降低了系統(tǒng)性能，應(yīng)該盡量避免使用14、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？（）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現(xiàn)原子性15、在計算機系統(tǒng)中，軟件可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。以下關(guān)于系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件的區(qū)別，不正確的是（）A.系統(tǒng)軟件是為了管理和維護計算機系統(tǒng)而設(shè)計的，應(yīng)用軟件則是為了滿足用戶特定需求B.系統(tǒng)軟件通常在計算機購買時已安裝好，應(yīng)用軟件需要用戶自行安裝C.系統(tǒng)軟件的更新頻率較低，應(yīng)用軟件則會經(jīng)常更新以增加功能D.系統(tǒng)軟件的價格通常比應(yīng)用軟件高16、計算機系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)具有專用性強、體積小、功耗低等特點。以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的說法，錯誤的是（）A.嵌入式系統(tǒng)通常用于控制和監(jiān)測設(shè)備，如智能家電和汽車電子B.嵌入式系統(tǒng)的軟件和硬件可以根據(jù)具體應(yīng)用進行定制C.嵌入式系統(tǒng)不需要考慮實時性要求D.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要特定的工具和技術(shù)17、在計算機網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中，以下關(guān)于TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的比較，正確的是：（）A.TCP協(xié)議提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求高的應(yīng)用；UDP協(xié)議提供不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于實時性要求高的應(yīng)用B.TCP協(xié)議的傳輸效率高于UDP協(xié)議，因為TCP協(xié)議不需要建立連接和進行擁塞控制C.UDP協(xié)議比TCP協(xié)議更復(fù)雜，需要更多的系統(tǒng)資源來實現(xiàn)D.TCP協(xié)議和UDP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用場景完全不同，不存在相互替代的情況18、在計算機系統(tǒng)的性能評估中，有許多指標(biāo)用于衡量系統(tǒng)的不同方面。以下關(guān)于系統(tǒng)性能指標(biāo)的描述，哪一項是不準(zhǔn)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19、在計算機系統(tǒng)的輸入輸出（I/O）控制方式中，中斷驅(qū)動I/O控制方式相對于程序查詢I/O控制方式的主要優(yōu)點是？（）A.大大提高了CPU的利用率B.可以實現(xiàn)對I/O設(shè)備的實時控制C.減少了I/O設(shè)備與CPU之間的數(shù)據(jù)傳輸量D.簡化了I/O控制程序的設(shè)計20、在計算機網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧是實現(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)議棧實現(xiàn)了各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用21、不同類型的操作系統(tǒng)在功能和特點上存在著差異。關(guān)于Windows、Linux和MacOS這三種常見操作系統(tǒng)的比較，以下說法錯誤的是（）A.Windows操作系統(tǒng)具有廣泛的軟件兼容性和友好的用戶界面，適合普通用戶和企業(yè)辦公使用B.Linux操作系統(tǒng)是開源的，具有高度的可定制性和穩(wěn)定性，常用于服務(wù)器和嵌入式系統(tǒng)C.MacOS操作系統(tǒng)與蘋果硬件緊密結(jié)合，具有優(yōu)秀的圖形處理能力和用戶體驗，主要應(yīng)用于蘋果電腦D.這三種操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)調(diào)用接口完全相同，因此應(yīng)用程序可以在它們之間無縫移植22、在計算機系統(tǒng)中，圖形用戶界面（GUI）為用戶提供了直觀的操作方式。以下關(guān)于圖形用戶界面的特點，不正確的是（）A.圖形用戶界面使用圖標(biāo)、窗口和菜單等元素，易于理解和操作B.圖形用戶界面可以同時顯示多個應(yīng)用程序的窗口C.圖形用戶界面的響應(yīng)速度比命令行界面快D.圖形用戶界面需要占用更多的系統(tǒng)資源23、在計算機體系結(jié)構(gòu)中，指令流水線技術(shù)是提高指令執(zhí)行效率的重要手段。以下關(guān)于指令流水線的描述，正確的是：（）A.指令流水線級數(shù)越多，指令執(zhí)行速度就越快，性能提升越明顯B.指令流水線可以消除所有指令執(zhí)行過程中的停頓，實現(xiàn)全速運行C.指令流水線中的結(jié)構(gòu)沖突、數(shù)據(jù)沖突和控制沖突會影響流水線的性能，需要通過合理的技術(shù)手段來解決D.指令流水線只適用于簡單的指令集，對于復(fù)雜指令集效果不佳24、在操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，分頁存儲管理方式存在內(nèi)部碎片問題。以下關(guān)于內(nèi)部碎片的描述，不正確的是哪一項？（）A.是指分配給進程的內(nèi)存空間中未被使用的部分B.會造成一定的內(nèi)存浪費C.分頁大小固定時，內(nèi)部碎片的大小也固定D.可以通過減小頁的大小來完全消除內(nèi)部碎片25、在操作系統(tǒng)中，進程是資源分配和調(diào)度的基本單位。以下關(guān)于進程的描述，錯誤的是（）A.進程具有動態(tài)性，它由創(chuàng)建而產(chǎn)生，由調(diào)度而執(zhí)行，因得不到資源而暫停，最后因撤銷而消亡B.進程可以并發(fā)執(zhí)行，多個進程可以在同一時間段內(nèi)同時運行，提高了系統(tǒng)的資源利用率和處理能力C.進程具有獨立性，每個進程都擁有自己獨立的地址空間和資源，進程之間相互隔離，不會相互干擾D.進程的執(zhí)行是順序的，即按照程序編寫的順序依次執(zhí)行，不存在并發(fā)和異步的情況二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡要說明計算機系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)安全的主要威脅和應(yīng)對策略。2、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中的時鐘周期、機器周期和指令周期的關(guān)系。3、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中計算機體系結(jié)構(gòu)中的流水線冒險。4、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的升級過程。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）綜合論述計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理策略，如分頁、分段和段頁式管理的結(jié)合應(yīng)用。3、（本題5分）深入分析計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的用戶界面設(shè)計原則和方法，包括命令行界面和圖形用戶界面。4、（本題5分）某計算機采用指令流水線技術(shù)，若指令流水線分為取指、分析、執(zhí)行3個階段，每個階段的時間分別為2ns、3ns、1ns，求該流水線的周期及10條