石嘴山工贸职业技术学院《计算机系统结构》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《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2分，共40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、在数据库管理系统中，索引是提高查询效率的重要手段。然而，不恰当的索引使用也可能带来一些问题。以下关于索引的描述，哪一个是错误的？（）A.过多的索引会增加数据插入、更新和删除操作的开销B.对于经常出现在查询条件中的列，创建索引通常可以提高查询性能C.索引总是能够显著提高数据库的查询效率，无论数据量大小和查询条件的复杂程度如何D.对于数据分布比较均匀、取值范围较大的列，创建索引可能效果不明显2、在计算机系统中，当多个进程同时访问共享资源时，可能会出现竞争条件和数据不一致的问题。以下哪种方法通常用于解决进程之间的同步和互斥问题？（）A.中断机制B.信号量C.虚拟存储D.通道技术3、死锁是操作系统中可能出现的一种严重问题，它会导致系统资源的浪费和进程的阻塞。关于死锁的产生和解决，以下描述错误的是（）A.死锁产生的必要条件包括互斥条件、请求和保持条件、不可剥夺条件以及循环等待条件B.银行家算法是一种用于避免死锁的资源分配算法，它通过预测资源分配的安全性来决定是否进行分配C.死锁检测可以通过资源分配图等方法来进行，一旦检测到死锁，可以通过剥夺资源、撤销进程等方式来解除死锁D.死锁是一种不可避免的现象，在操作系统中无法通过任何方法来预防或解决，只能尽量减少其发生的概率4、在操作系统的文件系统中，文件权限的设置对于文件的安全性和共享性至关重要。以下关于文件权限的描述，哪一项是不准确的？（）A.文件权限通常包括读、写和执行三种权限，可以分别针对所有者、所属组和其他用户进行设置B.更改文件权限可以使用命令行工具或图形界面工具，不同的操作系统可能有不同的具体操作方式C.当一个用户属于多个组时，其对文件的有效权限是各个组权限的并集D.对于一个目录，如果没有执行权限，用户将无法进入该目录，但可以查看目录内文件的属性5、在操作系统中，关于虚拟地址到物理地址的转换，以下哪种描述是恰当的？（）A.页表是实现虚拟地址到物理地址转换的关键数据结构，操作系统通过查询页表来确定虚拟页对应的物理页帧B.多级页表可以减少页表占用的内存空间，但会增加地址转换的时间开销，因此只适用于内存资源紧张的系统C.硬件支持的TLB（TranslationLookasideBuffer）可以加速地址转换过程，但其容量有限，对大地址空间的支持不够D.以上关于虚拟地址到物理地址转换的说法都是正确的6、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7、在数据库管理系统中，事务是一个重要的概念，用于保证数据的一致性和可靠性。以下关于事务的特性，哪一项描述是不准确的？（）A.原子性：事务中的所有操作要么全部成功执行，要么全部不执行，不存在部分执行的情况B.一致性：事务执行的结果必须使数据库从一个一致性状态转变到另一个一致性状态C.隔离性：多个事务并发执行时，它们之间的操作相互隔离，不会相互干扰D.持久性：事务一旦提交，其对数据库的修改就会永久保存，即使系统发生故障也不会丢失8、在多线程编程中，当多个线程同时访问和修改共享数据时，可能会出现数据不一致的问题。为了避免这种情况，通常会使用同步机制。以下关于同步机制的描述，哪一项是正确的？（）A.互斥锁是一种高级的同步机制，它允许多个线程同时获取锁并访问共享资源B.信号量可以用于实现线程之间的同步，但不能用于控制对共享资源的访问C.读写锁适合于读操作频繁而写操作较少的情况，允许多个线程同时进行读操作D.条件变量通常用于在多个线程之间传递复杂的数据9、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10、在计算机系统的性能优化中，缓存的命中率对系统性能有重要影响。以下哪种方法可以提高缓存的命中率？（）A.增加缓存容量B.增大缓存块大小C.采用更复杂的替换算法D.以上方法都可以11、设备驱动程序在计算机系统中起着连接硬件设备和操作系统的重要作用。以下关于设备驱动程序的描述，哪一项是不正确的？（）A.设备驱动程序负责与硬件设备进行通信，将操作系统的指令转换为硬件能够理解的信号B.中断处理是设备驱动程序的重要组成部分，当硬件设备产生中断时，驱动程序会响应并进行相应的处理C.设备驱动程序的即插即用支持使得新设备能够在插入系统时自动被识别和配置，无需用户手动安装驱动D.设备驱动程序都是由操作系统内核开发团队统一编写的，第三方开发者无法为新的硬件设备开发驱动程序12、在计算机网络系统中，关于TCP/IP协议簇，以下表述正确的是（）A.TCP协议提供面向连接的可靠数据传输服务，通过三次握手建立连接，保证数据的有序到达和正确性B.UDP协议提供无连接的不可靠数据传输服务，适用于对实时性要求高但对数据准确性要求不高的应用C.IP协议负责网络层的寻址和路由选择，将数据包从源主机发送到目的主机D.TCP/IP协议簇是互联网的基础，各个协议相互配合，共同实现网络通信的功能13、在计算机系统中，数据结构用于组织和存储数据。以下关于常见数据结构的说法，错误的是（）A.数组是一种顺序存储结构，访问元素的时间复杂度为O(1)B.链表是一种链式存储结构，插入和删除元素的操作比较方便C.栈是一种先进先出的数据结构D.树和图也是常见的数据结构，用于解决不同类型的问题14、操作系统中的CPU调度算法对于系统的性能有着重要的影响。以下关于几种常见的CPU调度算法的描述，不正确的是（）A.先来先服务（FCFS）调度算法按照进程到达的先后顺序进行调度，这种算法简单直观，但可能导致短作业等待时间过长B.短作业优先（SJF）调度算法优先调度执行时间短的作业，能有效减少平均等待时间，但可能导致长作业长期得不到执行C.时间片轮转（RR）调度算法将CPU时间划分为固定长度的时间片，每个进程轮流获得一个时间片进行执行D.优先级调度算法根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程总是先获得CPU资源，不存在优先级反转的情况15、计算机系统中的I/O控制方式中，（）可以大大提高CPU的利用率。A.程序查询方式B.中断方式C.DMA方式D.通道方式16、在操作系统的内存管理中，分页存储管理和分段存储管理是两种常见的方式。以下关于它们的特点和区别，哪一项描述是不准确的？（）A.分页存储管理将内存空间划分为固定大小的页，分段存储管理将程序按照逻辑单元划分为段B.分页存储管理的页面大小是固定的，分段存储管理的段大小可以不固定C.分页存储管理便于实现内存的共享和保护，分段存储管理更符合用户的逻辑思维D.分页存储管理和分段存储管理在内存分配和释放的过程中效率相同，没有明显的差异17、在操作系统中，文件共享和保护是确保数据安全和有效使用的重要方面。以下关于文件共享和保护的描述中，错误的是：（）A.文件共享可以通过硬链接和软链接的方式实现，硬链接是多个文件名指向同一个文件的物理存储位置，而软链接则是通过创建一个新的文件来指向原文件的路径B.访问控制列表（ACL）可以为每个文件或目录设置不同用户或用户组的访问权限，如读、写、执行等，实现精细的文件访问控制C.文件加密是一种保护文件内容不被未授权用户访问的有效方式，加密后的文件只有在输入正确的密钥后才能被解密和读取D.文件共享和保护不会对系统性能产生任何影响，因此可以在任何情况下随意设置文件的共享和保护策略18、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19、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20、在操作系统的内存分配策略中，首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法各有特点。以下关于它们的描述，哪一项是不准确的？（）A.首次适应算法从内存的起始位置开始查找，找到第一个满足要求的空闲分区进行分配B.最佳适应算法总是选择大小最接近请求大小的空闲分区进行分配，以减少内存碎片C.最坏适应算法选择最大的空闲分区进行分配，可能导致较大的内存碎片D.这三种算法在内存分配效率和减少内存碎片方面的表现完全相同，没有优劣之分二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述计算机操作系统中进程的状态转换及其原因。2、（本题5分）简述操作系统中的内核态和用户态的区别和切换方式。3、（本题5分）解释计算机系统中计算机体系结构中的多核处理。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细论述计算机系统中的虚拟设备技术，如虚拟打印机、虚拟磁盘的实现原理和应用。2、（本题5分）详细阐述计算机系统中的总线结构，包括数据总线、地址总线和控制总线的功能、特点和相互协作方式。3、（本题5分）某计算机采用中断方式进行输入输出操作，中断响应时间为100ns，中断处理时间为500ns，若每50ms进行一次中断处理，计算中断占CPU时间的比例。4、（本题5分）综合阐述计算机系统中的操作系统的内核调试技术，如打印调试信息、使用调试工具。5、（本题5分）