青海师范大学《计算机系统结构》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算机系统结构》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、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、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2、在操作系统中，进程调度算法对系统性能有着重要影响。以下关于进程调度算法的描述，哪一项是不准确的？（）A.先来先服务（FCFS）调度算法简单直观，但可能导致短作业等待时间过长B.短作业优先（SJF）调度算法可以有效地减少平均等待时间，但难以准确预估作业的运行时间C.时间片轮转（RR）调度算法适用于分时系统，能够保证每个进程都能获得一定的CPU时间D.高响应比优先（HRRN）调度算法综合考虑了作业的等待时间和运行时间，是一种最优的调度算法，适用于各种场景3、操作系统的系统调用接口为应用程序提供了与操作系统交互的途径。以下关于系统调用接口的描述，错误的是（）A.系统调用接口定义了一组应用程序可以使用的函数或方法，通过这些函数可以请求操作系统的服务B.应用程序通过系统调用接口可以实现文件操作、进程管理、内存管理等各种功能C.系统调用接口的实现通常涉及从用户态到内核态的切换，这会带来一定的性能开销D.系统调用接口是操作系统内核的一部分，应用程序可以直接修改和扩展系统调用接口的功能4、在计算机网络的安全防护中，防火墙是一种重要的设备。以下关于防火墙的描述，哪一项是错误的？（）A.防火墙可以根据预先设定的规则，对网络流量进行过滤和控制B.防火墙可以分为软件防火墙和硬件防火墙，它们的功能和性能有所不同C.防火墙能够完全阻止来自外部网络的攻击，保护内部网络的安全D.防火墙需要不断更新和维护，以适应新的安全威胁和网络环境5、在操作系统的虚拟存储管理中，页面置换算法的选择对系统性能有很大影响。以下关于页面置换算法的描述，哪一项是不正确的？（）A.最佳置换算法（OPT）理论上性能最优，但实际上无法实现B.最近未使用置换算法（NRU）根据页面的使用情况来选择置换页面C.工作集模型是一种基于程序局部性原理的页面置换策略D.页面置换算法的性能只取决于算法本身，与系统的工作负载无关6、计算机系统的可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。以下关于提高计算机系统可靠性的方法，不正确的是（）A.采用冗余技术，如双电源、双硬盘等B.增加系统的复杂性，以应对各种可能的故障C.定期进行系统维护和检测D.选用高质量的硬件和软件产品7、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8、操作系统中的进程通信方式有多种，以下关于进程通信方式的描述，哪一项是不准确的？（）A.管道是一种半双工的进程通信方式，数据只能单向流动，通常用于父子进程之间的通信B.消息队列是一种消息的链表，进程可以向队列中发送消息，也可以从队列中接收消息，实现了进程间的异步通信C.共享内存是进程间通信中效率最高的方式，多个进程可以直接访问同一块内存区域，但需要使用同步机制来保证数据的一致性D.信号量主要用于进程的同步，而不是进程间的通信，它不能传递具体的数据信息9、在操作系统中，以下哪种页面置换算法可能产生Belady现象（）A.先进先出B.最近最少使用C.最佳置换D.以上都不是10、计算机系统中的算法是解决问题的步骤和方法。对于算法的特性，以下描述不准确的是（）A.算法应该具有确定性，每一步的执行结果都是明确的B.算法应该具有有穷性，在有限的步骤内结束C.算法的效率只取决于算法的时间复杂度，与空间复杂度无关D.算法可以用自然语言、流程图、伪代码等多种方式描述11、在计算机网络的通信中，数据链路层负责将网络层的数据封装成帧进行传输。以下哪种数据链路层协议常用于局域网？（）A.PPPB.HDLCC.EthernetD.ATM12、在操作系统的虚拟内存技术中，页面置换算法起着关键作用。以下关于页面置换算法的描述，正确的是：（）A.先进先出（FIFO）页面置换算法总是能选择最优的页面进行置换，保证系统性能最优B.最近最少使用（LRU）页面置换算法实现简单，性能稳定，是最常用的算法C.最优（OPT）页面置换算法在实际系统中容易实现，能够有效地降低缺页率D.不同的页面置换算法在不同的工作负载和内存使用情况下表现各异，需要根据具体情况选择合适的算法13、在计算机的存储体系中，高速缓冲存储器（Cache）的作用是为了缓解主存与CPU速度不匹配的问题。以下关于Cache工作原理的描述，哪一项是错误的？（）A.Cache通常采用高速的静态随机存储器（SRAM）实现B.Cache中的内容是主存部分内容的副本C.当CPU访问主存时，首先检查所需数据是否在Cache中，如果在则直接从Cache读取，称为命中D.Cache的容量越大，命中率就一定越高，系统性能也越好14、在操作系统中，虚拟内存技术是一种重要的内存管理方法。以下关于虚拟内存的描述，哪一项是不准确的？（）A.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，从而允许运行更大规模的程序B.虚拟内存通过将部分程序和数据暂时存储在硬盘上，当需要时再调入内存，实现了对物理内存的扩充C.虚拟内存的使用可能会导致系统性能下降，因为硬盘的读写速度远远低于内存的读写速度D.虚拟内存技术完全消除了内存不足的问题，使得计算机可以无限制地运行大型程序，而无需考虑物理内存的限制15、在计算机系统的文件系统中，目录结构的设计对文件的管理和访问效率有重要影响。以下关于目录结构的描述，哪一项是不准确的？（）A.单级目录结构简单，但不便于文件的分类和管理B.两级目录结构将用户目录和系统目录分开，提高了安全性C.树形目录结构层次清晰，便于文件的组织和查找，但可能存在路径名过长的问题D.无环图目录结构可以实现文件的共享，但会增加目录管理的复杂性16、在文件系统的管理中，有多种常见的文件系统类型，如FAT文件系统、NTFS文件系统和EXT文件系统。以下关于它们的特点和适用场景的描述，正确的是：（）A.FAT文件系统简单易用，但不支持大文件和高级权限管理，适用于小型存储设备B.NTFS文件系统性能卓越，适用于所有操作系统和存储场景，没有任何局限性C.EXT文件系统主要用于Windows操作系统，具有出色的兼容性和稳定性D.这三种文件系统在性能、功能和适用场景上没有明显区别，可以随意选择使用17、在计算机图形学中，图形的渲染是将三维场景转换为二维图像的过程。以下关于图形渲染的描述中，不正确的是：（）A.图形渲染管线包括顶点处理、几何处理、光栅化、片段处理和输出合并等阶段，每个阶段负责完成特定的任务，共同实现图形的渲染B.顶点着色器用于处理顶点的位置、颜色、纹理坐标等属性，几何着色器可以对图元进行生成、修改或删除操作，片段着色器用于计算每个像素的颜色值C.纹理映射是将纹理图像应用到几何表面上，以增加图形的真实感，常见的纹理映射方式有环境映射、漫反射映射和镜面反射映射等D.图形渲染的性能只取决于显卡的硬件性能，与渲染算法、场景复杂度和图形API的选择等因素无关18、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19、内存管理是操作系统的重要功能之一。以下关于内存管理的方式，错误的是（）A.分区存储管理将内存划分为固定大小的分区B.页式存储管理将内存划分为大小相等的页C.段式存储管理将程序按照逻辑段进行划分D.内存管理方式不会影响程序的执行效率20、在嵌入式系统中，由于资源有限，需要进行系统的裁剪和优化。以下关于嵌入式系统优化的描述，哪一项是错误的？（）A.内核定制可以根据系统的具体需求裁剪不必要的内核功能和模块，减小内核体积B.应用程序精简可以通过去除不必要的功能和代码优化来减少程序的存储空间和运行时开销C.硬件资源的合理利用包括选择低功耗的处理器、优化内存使用和合理配置外设等D.嵌入式系统的优化只需要关注性能和资源利用率，不需要考虑系统的可维护性和可扩展性二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）说明计算机系统中多媒体文件的格式和特点。2、（本题5分）简述操作系统中的文件系统的一致性检查。3、（本题5分）阐述计算机中计算机网络的PON技术。4、（本题5分）简述计算机中浮点数的表示方法和精度问题。5、（本题5分）简述计算机操作系统中内存分页和分段的区别。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某计算机系统采用固定分区存储管理方式，分区大小分别为100MB、200MB、300MB、100MB，现有4个作业J1、J2、J3、J4，它们所需的内存空间分别为150MB、100MB、250MB、50MB，采用最佳适应算法进行分配，画出内存分配的示意图。2、（本题5分）详细阐述计算机系统中的多核技术，包括多核处理器的架构、并行编程模型和性能优化方法。3、（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。4、（本题5分）详细探讨计算机系统中的网络拓扑结构，如星型、总线型、环型和网状型的特点和适用环境。5、（本题5分）详细探讨计算机系统中的操作系统的教育信息化中的作用，如在线学习平台的支持。四、