华南理工大学《系统设计》2022-2023学年第一学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页华南理工大学《系统设计》

2022-2023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15个小题，每小题2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、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2、计算机的总线是连接各个部件的重要通道，负责传输数据、地址和控制信号。关于计算机总线，以下说法不正确的是（）A.数据总线用于在CPU与内存、I/O设备之间传输数据B.地址总线决定了计算机系统的内存寻址能力C.控制总线用于传输控制信号，协调各部件的工作D.不同类型的总线可以随意连接，不会影响计算机系统的性能3、在计算机系统的存储层次结构中，以下关于高速缓存（Cache）的描述，正确的是（）A.Cache的作用是为了弥补CPU和主存之间的速度差异，提高系统性能B.直接映射方式的Cache结构简单，但可能导致冲突失效，降低命中率C.组相联映射方式结合了直接映射和全相联映射的优点，在命中率和硬件复杂度之间取得较好平衡D.当Cache未命中时，需要从主存中读取数据并更新Cache，这个过程称为写回4、在操作系统的进程同步中，信号量是一种常用的同步机制。以下关于信号量的描述，哪一项是不正确的？（）A.信号量可以分为整型信号量和记录型信号量B.利用信号量可以实现进程的互斥和同步C.信号量的操作包括P操作和V操作，其中P操作是申请资源，V操作是释放资源D.信号量可以解决所有的进程同步问题，并且不会产生死锁5、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6、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7、在计算机系统的性能评估中，以下关于响应时间和吞吐量的描述，哪一项是不正确的？（）A.响应时间是指从用户提交请求到系统给出响应的时间间隔，通常用于衡量系统的交互性能B.吞吐量是指系统在单位时间内完成的工作量，例如处理的事务数量、传输的数据量等C.减少系统的响应时间通常会导致吞吐量的增加，因为系统能够更快地处理请求D.优化系统性能时，可能需要在响应时间和吞吐量之间进行权衡，以满足不同的应用需求8、在计算机存储系统中，关于高速缓存（Cache）的作用，以下描述正确的是：（）A.高速缓存可以完全替代主存，提高数据访问速度B.高速缓存能够减少CPU对主存的访问次数，从而显著提高系统性能。它依据局部性原理工作，存储了主存中近期可能被频繁访问的数据和指令C.高速缓存只是增加了存储系统的复杂性，对性能提升没有实质作用D.高速缓存的容量越大越好，无需考虑成本和实现难度9、在操作系统的设备管理中，缓冲技术可以提高系统的性能。以下关于缓冲技术的描述，哪一项是不准确的？（）A.缓冲技术可以减少设备与CPU之间的速度差异，提高数据传输效率B.单缓冲、双缓冲和环形缓冲是常见的缓冲类型，它们在不同场景下的性能有所不同C.缓冲技术可以减少设备的中断次数，降低系统开销D.缓冲技术总是能够显著提高系统性能，不存在任何负面影响10、操作系统是管理计算机硬件与软件资源的程序，也是计算机系统的核心。对于操作系统的功能，下列描述不准确的是（）A.操作系统负责管理进程和线程，实现多任务处理B.它能够进行内存管理，合理分配内存资源C.操作系统只负责控制硬件设备，不涉及软件的安装和卸载D.提供用户接口，方便用户与计算机进行交互11、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12、在计算机组成原理中，关于CPU的指令流水线和超标量技术，以下描述哪一项是错误的？（）A.指令流水线通过将指令执行过程分解为多个阶段，提高了CPU的指令执行效率B.超标量技术通过在一个时钟周期内同时执行多条指令，进一步提升了CPU的性能C.指令流水线和超标量技术可以结合使用，以获得更高的CPU性能D.指令流水线和超标量技术对所有类型的程序都能显著提高执行速度，没有任何局限性13、在图形处理方面，有多种技术和算法用于提高性能和效果。以下关于图形处理的描述，哪一项是不正确的？（）A.GPU编程（如CUDA、OpenCL）可以利用GPU的并行计算能力加速图形和通用计算任务B.DirectX和OpenGL是常见的图形API，它们提供了丰富的函数和接口用于图形渲染C.图形硬件加速技术可以通过专用的硬件电路提高图形处理的速度，如纹理映射和几何变换D.在图形处理中，只需要关注图形的显示效果，不需要考虑性能和资源的优化14、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15、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二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释计算机中的DMA（直接内存访问）方式的工作过程。2、（本题5分）简述计算机操作系统中文件系统的恢复机制。3、（本题5分）简要说明计算机系统中网络性能优化的技术和方法。三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析网络协议栈（如TCP/IP协议栈）中各层协议（如网络层、传输层、应用层）的功能和作用，探讨数据包在协议栈中的封装和解封装过程。2、（本题5分）深入分析计算机网络中的虚拟专用网络（VPN）技术，包括其工作原理、协议（如IPSec、SSLVPN）和应用场景，讨论VPN技术在保障网络通信安全和远程访问中的作用。3、（本题5分）某计算机系统的设备驱动程序负责管理特定的硬件设备。分析设备驱动程序的结构和功能，讨论其与操作系统内核和硬件设备的交互方式。4、（本题5分）分析计算机系统中的总线结构，如单总线、双总线、多总线等，解释总线的工作原理、传输速率、仲裁机制，以及总线对系统性能的影响。5、（本题5分）分析计算机网络中的路由算法和拥塞控制机制。探讨如何在复杂的网络拓扑中选择最优路径，以及如何通过流量控制、缓冲区管理等手段避免网络拥塞，保证数据的可靠传输和网络性能。四、综合题（本大题共3个小题