北京邮电大学《计算机系统结构》2022-2023学年第一学期期末试卷

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2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、对于操作系统中的进程调度算法，考虑一个多任务系统，有多个进程同时竞争CPU资源。以下关于短作业优先（SJF）调度算法的说法，正确的是：（）A.短作业优先调度算法总是能保证系统的平均响应时间最短，适用于所有类型的作业B.短作业优先调度算法可能导致长作业长时间得不到执行，造成饥饿现象。但它能有效减少系统的平均周转时间C.短作业优先调度算法在实际应用中难以准确预测作业的运行时间，因此实用性不强D.短作业优先调度算法不考虑作业的优先级和紧迫程度，只关注作业的运行时间2、计算机系统中的输入输出控制方式有多种，例如程序查询方式、中断方式、DMA方式等。对于高速、大批量数据传输，哪种控制方式效率更高？（）A.程序查询方式B.中断方式C.DMA方式D.通道方式3、内核态和用户态的切换是操作系统中的常见操作。以下关于内核态和用户态切换的描述，错误的是（）A.当进程执行系统调用、发生中断或异常时，会从用户态切换到内核态，以获取操作系统的服务和处理异常情况B.内核态具有更高的权限，可以执行特权指令和访问系统资源，而用户态则受到严格的限制C.内核态和用户态的切换会带来一定的开销，包括保存和恢复上下文等操作，因此应尽量减少不必要的切换D.内核态和用户态的切换是由硬件自动完成的，操作系统无法控制和优化切换的过程4、在计算机系统中，当多个进程并发执行时，可能会出现进程之间相互等待对方所占用的资源，从而导致所有进程都无法继续推进的情况，这种现象被称为？（）A.饥饿B.死锁C.活锁D.竞争条件5、在计算机系统的性能评估中，有许多指标用于衡量系统的不同方面。以下关于系统性能指标的描述，哪一项是不准确的？（）A.吞吐量表示单位时间内系统完成的工作量，如每秒处理的事务数B.响应时间指从用户提交请求到系统给出响应的时间间隔C.CPU利用率越高，说明系统性能越好，不存在性能瓶颈D.内存带宽是指内存与CPU之间数据传输的速率，对系统性能有重要影响6、假设一个计算机系统采用虚拟内存技术，当系统发生缺页中断时，需要进行页面置换。以下关于页面置换算法的描述，哪一项是不准确的？（）A.最近最少使用（LRU）算法会选择最近一段时间内最久未被使用的页面进行置换B.先进先出（FIFO）算法简单地选择最先进入内存的页面进行置换，可能会导致Belady异常现象C.第二次机会算法是对FIFO算法的改进，通过检查页面的访问位来避免置换仍在使用的页面D.最不常用（LFU）算法根据页面被访问的频率来选择置换页面，频率越低越容易被置换7、在操作系统的进程通信方式中，以下关于共享内存方式的描述，正确的是：（）A.共享内存方式是进程间通信中效率最高的方式，但需要复杂的同步机制来保证数据的一致性B.共享内存方式不需要进程之间进行数据复制，因此可以实现快速的数据交换，但存在数据安全问题C.共享内存方式只能用于同一种操作系统中的进程通信，不能跨操作系统使用D.共享内存方式易于实现和管理，不需要考虑进程之间的竞争和互斥问题8、在计算机网络中，IP地址是用于标识网络中主机的逻辑地址。IPv4地址由32位二进制数组成，通常采用点分十进制表示法。以下关于IPv4地址分类的描述，哪一项是错误的？（）A.A类地址的网络号占8位，第一位固定为0B.B类地址的网络号占16位，前两位固定为10C.C类地址的网络号占24位，前三位固定为110D.D类地址用于多播通信，其网络号没有固定的位段划分9、操作系统中的内存管理是一项关键任务，不同的内存分配方式各有特点。以下关于动态分区分配方式的描述中，正确的是：（）A.动态分区分配会产生外部碎片，即内存空间被分割成许多不连续的小空闲区域，导致无法分配给大进程B.动态分区分配采用首次适应算法时，每次总是从内存的低地址开始查找第一个能满足要求的空闲分区，这种算法容易导致低地址部分的内存空间被频繁使用，而高地址部分的内存空间长期闲置C.动态分区分配采用最佳适应算法时，总是把能满足要求、又是最小的空闲分区分配给作业，这种算法能够减少内存碎片的产生，但可能会导致较大的内存开销用于存储分区信息D.动态分区分配采用最坏适应算法时，总是挑选最大的空闲分区进行分配，这种算法虽然能够避免产生小碎片，但可能会导致较大的作业无法得到分配10、在操作系统的内存管理中，页面置换算法用于决定当内存不足时将哪些页面换出到磁盘。以下关于页面置换算法的描述，哪一个是错误的？（）A.先进先出（FIFO）页面置换算法简单直观，但可能会把经常使用的页面换出B.最近最少使用（LRU）页面置换算法根据页面的最近使用情况来决定置换，性能较好但实现复杂C.时钟（Clock）页面置换算法是一种改进的FIFO算法，通过使用访问位来提高性能D.无论采用哪种页面置换算法，都能够完全避免内存抖动（Thrashing）现象的发生11、内存泄漏是程序运行中常见的问题，会导致系统性能下降甚至崩溃。以下关于内存泄漏的描述，错误的是（）A.内存泄漏是指程序在运行过程中不断申请内存，但没有及时释放不再使用的内存B.内存泄漏会逐渐消耗系统的内存资源，导致可用内存减少，最终影响系统的正常运行C.可以通过使用内存泄漏检测工具来发现程序中的内存泄漏问题，并进行修复D.只要程序能够正常结束，就不会存在内存泄漏的问题，因为操作系统会自动回收所有内存12、在计算机网络中，IP地址的作用是标识网络中的设备。对于IPv4地址，下列说法错误的是哪一项？（）A.由32位二进制数组成B.可以分为A、B、C、D、E五类C.数量有限，面临枯竭的问题D.每个设备的IPv4地址是固定不变的，无法更改13、在操作系统的内存管理中，分页存储管理方式将内存划分为固定大小的页。当进行页面置换时，以下哪种页面置换算法可能产生Belady异常现象？（）A.先进先出置换算法（FIFO）B.最近最少使用置换算法（LRU）C.最佳置换算法（OPT）D.时钟置换算法（CLOCK）14、电源管理机制对于延长计算机设备的电池寿命和降低能耗具有重要意义。以下关于操作系统电源管理机制的描述，错误的是（）A.休眠模式将内存中的数据保存到硬盘上，然后关闭计算机，再次开机时可以快速恢复到休眠前的状态B.待机模式将计算机的部分设备关闭，以降低能耗，但内存中的数据仍然保持，可快速恢复工作C.节能模式通过降低CPU频率、关闭不必要的设备等方式降低能耗，但可能会影响系统的性能D.操作系统的电源管理机制是固定不变的，用户无法根据自己的需求进行设置和调整15、在操作系统的设备管理中，以下关于设备驱动程序的描述，正确的是：（）A.设备驱动程序是操作系统与硬件设备之间的接口，不同类型的设备可以使用相同的驱动程序B.设备驱动程序的开发简单，不需要了解硬件设备的详细工作原理和技术规格C.设备驱动程序的稳定性和性能对整个系统的正常运行至关重要，需要经过严格的测试和优化D.设备驱动程序一旦开发完成，就不需要更新和维护，可以长期使用16、在计算机系统的性能评估中，以下哪个指标主要用于衡量CPU的运算速度？（）A.主频B.字长C.内存容量D.硬盘容量17、在文件系统中，文件的存储方式和组织方式对文件的访问效率和存储空间利用率有着重要影响。以下关于文件存储方式的描述，哪一个是不正确的？（）A.连续分配方式将文件存储在连续的磁盘块中，访问速度快，但容易产生外部碎片B.链式分配方式通过指针将文件的磁盘块链接起来，便于文件的扩展，但随机访问效率低C.索引分配方式为每个文件建立一个索引表，记录文件的磁盘块位置，能够有效地支持随机访问和文件扩展D.无论采用哪种文件存储方式，都能够充分利用磁盘空间，不会产生任何存储空间的浪费18、在操作系统的设备管理中，以下关于设备驱动程序的描述，哪一项是准确的？（）A.设备驱动程序是操作系统的核心部分，直接控制硬件设备的所有操作，无需操作系统内核的其他部分参与。B.设备驱动程序只需要在设备安装时加载一次，之后无论设备如何使用或系统如何重启，都无需重新加载。C.设备驱动程序的开发与具体的操作系统无关，可以在不同的操作系统上通用，无需修改。D.设备驱动程序负责将硬件设备的操作细节与操作系统和应用程序隔离开来，为上层提供统一的接口19、在计算机网络中，网络协议栈是实现网络通信的关键。以下关于TCP/IP协议栈的描述，哪一项是错误的？（）A.TCP/IP协议栈包括网络接口层、网际层、传输层和应用层B.IP协议位于网际层，负责数据包的路由和寻址C.TCP协议位于传输层，提供不可靠的数据传输服务，适用于对实时性要求较高的应用D.HTTP、FTP等应用层协议基于TCP/IP协议栈实现了各种网络应用20、在计算机组成原理中，总线是连接计算机各个部件的重要通信线路。以下关于总线的分类和特点，哪一项描述是不正确的？（）A.数据总线用于在CPU、内存和输入输出设备之间传输数据，其宽度决定了一次能传输的数据量B.地址总线用于传输内存地址或I/O端口地址，其宽度决定了系统可寻址的内存空间或I/O端口数量C.控制总线用于传输控制信号，如读写信号、中断请求信号等，协调各个部件的工作D.总线的带宽只取决于总线的频率，与总线的宽度无关，提高总线频率可以无限增加总线的带宽21、当涉及到计算机系统中的输入输出控制方式时，以下关于中断驱动方式的描述，正确的是：（）A.中断驱动方式会导致CPU频繁被打断，严重影响系统性能，已被淘汰B.中断驱动方式能够在设备准备好数据时及时通知CPU进行处理，提高了CPU的利用率。但可能会因为中断处理不当导致系统崩溃C.中断驱动方式下，CPU无需主动查询设备状态，完全由设备通过中断通知CPU，这种方式无法保证数据传输的及时性D.中断驱动方式适用于所有类型的输入输出设备，包括低速设备和高速设备，且不会产生任何系统开销22、在计算机网络的TCP/IP协议栈中，传输层的协议负责端到端的数据传输。以下关于TCP和UDP协议的描述中，错误的是：（）A.TCP是一种面向连接的、可靠的传输协议，它通过三次握手建立连接，使用确认、重传和流量控制等机制保证数据的正确传输B.UDP是一种无连接的、不可靠的传输协议，它不保证数据的有序到达和不丢失，但具有传输效率高、实时性好的特点，适用于对实时性要求高但对数据准确性要求不高的应用，如视频直播C.TCP协议适用于需要保证数据准确性和顺序性的应用，如文件传输、电子邮件等；UDP协议适用于对实时性要求高、数据量小且允许一定程度数据丢失的应用，如DNS查询D.在网络通信中，UDP协议的性能总是优于TCP协议，因为它不需要建立连接和进行复杂的错误处理，所以应该尽量使用UDP协议而避免使用TCP协议23、计算机的存储系统在数据的保存和读取方面起着关键作用。关于计算机存储系统，以下说法不正确的是（）A.内存的读写速度通常比外存快，但容量较小B.硬盘是常见的外存储设备，其存储容量大但读写速度相对较慢C.缓存（Cache）位于CPU和内存之间，用于加快数据传输速度D.存储系统中的数据一旦写入，就无法更改或删除24、对于计算机网络系统中的TCP/IP协议栈，以下关于TCP协议拥塞控制的描述，哪一项是合理的？（）A.慢启动阶段，拥塞窗口呈指数增长，直到达到阈值，然后进入拥塞避免阶段，拥塞窗口线性增长，一旦发生丢包，立即将拥塞窗口降为1，重新开始慢启动B.拥塞控制的目的是为了最大化网络带宽的利用，因此总是尽可能地增加发送数据的速率，不考虑网络的拥塞情况C.快重传和快恢复机制在收到三个重复的ACK时，不会立即降低拥塞窗口，而是快速重传丢失的数据包，并适当调整拥塞窗口D.TCP协议的拥塞控制机制过于复杂，对网络性能的提升效果不明显，不如采用简单的固定窗口大小的策略25、在数据库系统中，存储过程是一组预先编译好的SQL语句集合，可以被多次调用执行。以下关于存储过程的描述中，不正确的是：（）A.存储过程可以接受参数，根据参数的值执行不同的操作，提高了数据库操作的灵活性和可重用性B.存储过程在数据库服务器端执行，减少了网络传输的数据量，提高了系统的性能C.存储过程可以封装复杂的业务逻辑，使得应用程序与数据库的交互更加简洁和清晰D.存储过程一旦创建就不能修改，只能删除重新创建，因此在创建存储过程时必须确保其逻辑完全正确26、在计算机体系结构的缓存一致性问题中，以下关于MESI协议的描述，正确的是：（）A.MESI协议可以完全避免缓存一致性问题，保证多核系统中数据的一致性B.MESI协议通过四种状态（Modified、Exclusive、Shared、Invalid）来标记缓存行的状态，实现缓存数据的同步C.MESI协议简单高效，但会导致大量的总线通信，降低系统性能D.MESI协议只适用于小规模的多核系统，对于大规模多核系统效果不佳27、在多核处理器环境下的程序并行化设计中，以下关于任务分解的说法，正确的是：（）A.任务分解越细越好，这样可以充分发挥多核处理器的性能B.任务分解时不需要考虑任务之间的依赖关系，随意分解即可C.合理的任务分解需要考虑任务的计算量、数据相关性和通信开销等因素，以实现高效的并行执行D.任务分解只适用于数值计算类的应用，对于其他类型的应用没有作用28、当一个计算机系统需要处理大量的文件读写操作时，文件系统的缓存机制起着关键作用。以下关于文件系统缓存的描述，哪一项是错误的？（）A.文件系统缓存可以减少磁盘I/O操作的次数，提高文件读写的性能B.缓存的替换策略通常基于最近最少使用（LRU）或最不经常使用（LFU）等算法C.预读机制可以提前将相邻的数据读入缓存，适用于顺序访问的情况，但对于随机访问可能没有帮助D.文件系统缓存的大小对系统性能没有显著影响，只要有缓存机制就可以保证高效的文件操作29、关于计算机系统的图形处理单元（GPU）架构和编程模型，以下哪种表述是正确的？（）A.CUDA编程模型只能在NVIDIA的GPU上使用，其他品牌的GPU不支持。B.OpenCL编程模型比CUDA编程模型更高效，适用于所有类型的GPU计算任务。C.GPU的并行计算能力只适用于图形处理相关的任务，如游戏渲染，对通用计算任务没有帮助。D.在异构计算环境中，需要合理地分配任务给CPU和GPU，以充分发挥它们的优势30、数据库系统中的索引对于提高查询性能起着重要作用，但不当的索引使用也可能带来负面影响。以下关于数据库索引的描述中，错误的是：（）A.索引可以加快数据的查询速度，特别是在对大型数据表进行查询时，合适的索引能够显著减少查询时间B.过多的索引会增加数据插入、更新和删除操作的开销，因为在这些操作时，不仅要修改数据，还要同时维护相关的索引C.对于经常出现在查询条件中的列、连接操作中频繁使用的列以及数据分布不均匀的列，创建索引通常能够提高查询性能D.为了提高性能，应该在数据库的所有列上都创建索引，这