湖北师范大学文理学院《计算机系统结构》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、计算机的性能评估是衡量其工作能力的重要手段。在评估计算机性能时，以下哪个指标不是主要考虑的因素（）A.CPU的运算速度B.硬盘的存储容量C.显卡的图形处理能力D.计算机的外观设计2、操作系统的安全机制对于保护系统和用户的数据至关重要。以下关于操作系统安全机制的描述，不正确的是（）A.用户认证通过用户名和密码等方式验证用户的身份，确保只有合法用户能够登录系统B.访问控制根据用户的权限和角色来限制对系统资源的访问，防止未经授权的操作C.加密技术可以对文件和数据进行加密，即使数据被窃取，也能保证其保密性D.操作系统的安全机制一旦建立，就无需更新和维护，可以一直有效地保护系统安全3、在计算机系统的指令执行过程中，取指、译码、执行等阶段需要不同的硬件部件协同工作。以下哪个部件主要负责指令的译码操作？（）A.控制器B.运算器C.寄存器D.存储器4、在操作系统的内存管理中，分页存储管理方式存在内部碎片问题。以下关于内部碎片的描述，不正确的是哪一项？（）A.是指分配给进程的内存空间中未被使用的部分B.会造成一定的内存浪费C.分页大小固定时，内部碎片的大小也固定D.可以通过减小页的大小来完全消除内部碎片5、在数据库系统的查询优化中，索引的选择和使用是关键因素之一。以下关于索引优化的描述，哪一个是不正确的？（）A.对于经常用于连接操作的列，创建索引可以提高查询效率B.对于数据量较小且取值范围有限的列，创建索引可能效果不明显C.索引的维护会增加数据插入、更新和删除操作的开销，因此应谨慎创建过多索引D.只要查询中涉及到的列都创建索引，就一定能够提高查询性能6、对于计算机系统中的输入输出（I/O）控制方式，以下哪种说法是恰当的？（）A.程序查询方式虽然简单，但CPU利用率低，只适用于低速I/O设备，在现代计算机系统中已很少使用B.中断驱动方式在I/O设备完成操作后主动向CPU发送中断请求，CPU立即响应并处理I/O数据，这种方式没有延迟C.DMA方式完全由硬件控制数据传输，不需要CPU干预，因此可以实现高速I/O设备与内存之间的数据直接传输，且不会占用CPU时间D.I/O控制方式的选择对系统性能影响不大，无论采用哪种方式，都能满足不同类型I/O设备的需求7、实时操作系统对任务的响应时间和确定性有严格的要求。以下关于实时操作系统的描述，不正确的是（）A.硬实时任务必须在规定的时间内完成，否则会导致严重的后果，如航空航天控制系统B.软实时任务允许在一定程度上错过截止时间，但仍然需要尽快完成，如多媒体播放系统C.实时操作系统通常采用抢占式调度算法，以确保高优先级的任务能够及时获得CPU资源D.实时操作系统不需要考虑系统的资源利用率和公平性，只关注任务的实时性8、在计算机网络的网络安全体系中，以下关于防火墙和入侵检测系统（IDS）的配合使用，正确的是：（）A.防火墙主要用于阻止外部非法访问，入侵检测系统主要用于检测和响应内部的攻击行为B.入侵检测系统可以替代防火墙，实现网络安全防护的全部功能C.防火墙和入侵检测系统相互独立，没有任何关联，各自发挥作用D.防火墙和入侵检测系统的功能完全相同，只是实现方式不同9、在数据库管理系统中，事务具有原子性、一致性、隔离性和持久性的特性。以下关于事务隔离级别的描述，哪一个能够避免脏读、不可重复读和幻读问题？（）A.读未提交B.读已提交C.可重复读D.串行化10、内核态和用户态的切换在操作系统中经常发生，以下关于内核态和用户态切换的描述，哪一项是不正确的？（）A.系统调用会导致从用户态切换到内核态，以获取操作系统提供的服务B.中断和异常也会触发内核态和用户态的切换，以便操作系统进行处理C.内核态和用户态的切换会带来一定的开销，应尽量减少不必要的切换D.内核态和用户态的切换对系统性能没有影响，不需要进行优化11、在操作系统中，进程调度算法对于系统性能有着重要影响。下列关于先来先服务（FCFS）调度算法的描述，哪一项是不正确的？（）A.按照进程到达的先后顺序进行调度B.不利于短作业或短进程的执行C.平均等待时间可能较长，系统吞吐量较低D.对长作业和短作业都能提供较好的响应时间12、在操作系统的文件管理中，文件的物理结构决定了文件在存储设备上的存储方式。以下哪种文件物理结构适合频繁随机访问且文件大小不固定的情况？（）A.连续分配B.链接分配C.索引分配D.混合分配13、在多核处理器环境下进行并行程序设计，线程间的通信和同步是关键问题。以下关于线程间通信和同步的描述，哪一项是错误的？（）A.共享内存是一种常见的线程间通信方式，多个线程可以通过读写共同的内存区域来交换数据，但需要使用同步机制来避免数据竞争B.消息传递是另一种线程间通信方式，线程通过发送和接收消息来进行通信，这种方式比共享内存更易于理解和实现C.条件变量可以用于线程间的同步，当某个条件满足时通知等待的线程继续执行D.死锁只会在多个进程之间发生，在多线程环境中由于线程的切换速度快，不会出现死锁现象14、高可用性计算机系统需要采用容错技术来应对故障。以下关于容错技术的描述，哪一项是错误的？（）A.冗余组件（如电源、硬盘）可以在主组件故障时立即接管工作，保证系统的持续运行B.故障检测与恢复机制能够及时发现故障并采取相应的恢复措施，如重启服务或切换到备份系统C.备份与恢复策略包括定期备份数据和系统配置，以便在灾难发生时进行恢复D.容错技术可以完全消除系统故障，不需要进行日常的维护和监控15、在现代操作系统中，虚拟内存技术被广泛应用。虚拟内存使得程序可以使用比实际物理内存更大的地址空间。以下关于虚拟内存的描述，哪一项是不正确的？（）A.虚拟内存通过将部分不常用的内存页交换到磁盘上，来扩展程序可用的内存空间B.虚拟内存的实现需要硬件支持，如内存管理单元（MMU）C.虚拟内存可以提高系统的多任务处理能力，让更多程序同时运行D.虚拟内存能够完全消除内存不足导致的程序崩溃问题16、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17、在计算机系统的存储层次中，主存和辅存之间的数据交换通常由操作系统的存储管理模块负责。以下关于存储管理中页面置换算法的描述，哪一项是错误的？（）A.先进先出（FIFO）页面置换算法可能会出现Belady异常现象B.最近最少使用（LRU）页面置换算法性能较好，但实现较为复杂C.最不经常使用（LFU）页面置换算法根据页面的访问频率来选择置换页面D.随机页面置换算法是一种公平且高效的页面置换算法18、在计算机网络的路由算法中，距离矢量路由算法和链路状态路由算法是两种常见的类型。以下关于它们的特点和区别，哪一项描述是不准确的？（）A.距离矢量路由算法通过交换路由表信息来计算最短路径，容易产生路由环路B.链路状态路由算法通过收集网络拓扑信息来计算最短路径，计算复杂度较高C.距离矢量路由算法收敛速度较慢，链路状态路由算法收敛速度较快D.这两种路由算法在所有网络环境下的性能表现相同，可以根据个人喜好选择使用19、在数据库的关系模型中，关系的规范化旨在解决数据冗余和操作异常问题。以下关于第三范式（3NF）的描述，错误的是哪一项？（）A.消除了非主属性对码的传递函数依赖B.一定满足第二范式（2NF）的要求C.所有非主属性都完全依赖于主键D.是关系模式的最高规范化程度20、在计算机图形学中，关于图形的显示和渲染技术，以下描述哪一项是错误的？（）A.光栅化是将图形从几何表示转换为像素表示的过程，是常见的图形显示方法之一B.光线追踪通过模拟光线的传播和交互来计算图形的颜色和光照效果，能生成逼真的图像，但计算量较大C.图形的抗锯齿处理可以减少图像中的锯齿状边缘，提高图像质量，但会增加计算成本D.图形的渲染速度只取决于显卡的性能，与图形的复杂度和渲染算法无关二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简述计算机中计算机网络的ZigBee技术。2、（本题5分）简述计算机系统中输入输出控制方式的种类和特点。3、（本题5分）解释计算机系统中计算机体系结构中的流水线冒险。4、（本题5分）简述计算机系统中计算机性能评价的指标和方法。5、（本题5分）简要说明计算机系统中网络协议分析工具的使用。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）综合探讨计算机系统中的网络服务质量（QoS）保障技术，包括流量整形、优先级队列等的原理和应用。2、（本题5分）某计算机系统采用动态分区存储管理方式，初始时内存大小为512KB，作业A要求128KB，作业B要求64KB，作业C要求256KB，采用最佳适应算法进行内存分配，画出内存分配的示意图。3、（本题5分）深入分析计算机系统中的操作系统的养老服务中的信息化管理和远程监护。4、（本题5分）某计算机系统中有5个进程，它们的到达时间和服务时间如下表所示：进程到达时间服务时间P103P226P344P465P582采用非抢占式短作业优先调度算法，计算平均周转时间和平均带权周转时间。5、（本题5分）在一个采用树形目录结构的文件系统中，用户要删除一个文件，系统如何进行操作？四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）详细分析虚拟内存技术在现代操