南昌工学院《现代交换技术》2023-2024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页南昌工学院

《现代交换技术》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、在操作系统中，设备管理负责对硬件设备进行有效的控制和管理。关于设备管理的相关知识，以下选项错误的是（）A.设备可以分为字符设备和块设备，字符设备以字符为单位进行数据传输，块设备则以固定大小的块为单位B.设备驱动程序是操作系统与设备之间的接口，它负责将操作系统的命令转换为设备能够理解的指令C.I/O控制方式包括程序控制、中断驱动、DMA等，DMA方式可以大大提高数据传输的效率D.设备分配通常采用先来先服务的策略，即按照请求的先后顺序进行设备分配，不考虑设备的类型和性能2、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3、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4、在操作系统中，进程调度算法的选择会直接影响系统的性能和资源利用率。如果一个系统需要快速响应交互式用户的请求，以下哪种进程调度算法较为合适？（）A.先来先服务调度算法B.短作业优先调度算法C.时间片轮转调度算法D.优先级调度算法5、在计算机网络的传输层协议中，UDP（用户数据报协议）和TCP（传输控制协议）有不同的特点和应用场景。以下关于UDP和TCP的描述，哪一项是不准确的？（）A.UDP是无连接的协议，不保证数据的可靠传输B.TCP是面向连接的协议，提供可靠的字节流服务C.UDP适用于实时性要求高、对数据丢失不敏感的应用，如视频会议D.TCP的首部开销比UDP小，因此在网络带宽有限的情况下，TCP更适合传输数据6、在分布式系统中，数据一致性是一个关键问题。以下关于数据一致性模型的描述，哪一项是错误的？（）A.强一致性要求任何时刻所有副本的数据都是一致的，这通常会导致较高的系统开销B.弱一致性允许副本之间存在一定的不一致，但最终会达到一致状态C.最终一致性是一种较弱的一致性模型，在一定时间后数据能够达到一致，但不保证具体的时间限制D.数据一致性模型只与分布式系统的架构有关，与应用场景和业务需求无关7、当计算机系统面临存储容量扩展的需求时，有多种扩展技术可供选择。以下关于存储扩展技术的描述，哪一项是不准确的？（）A.外接硬盘是一种简单的存储扩展方式，通过USB或其他接口连接到计算机，但传输速度可能受到接口限制B.存储阵列（RAID）可以将多个硬盘组合成一个逻辑卷，提供更高的容量和性能，但成本较高C.网络存储（如NAS、SAN）通过网络连接提供存储服务，具有灵活的扩展性和集中管理的优势D.存储容量扩展时，只需要考虑当前的需求，不需要考虑未来的可扩展性和兼容性8、中断处理在计算机系统中非常重要，以下关于中断处理的描述，哪一项是不准确的？（）A.中断处理过程包括中断请求、中断响应、中断服务和中断返回等阶段B.中断优先级分配策略用于确定多个中断同时发生时的处理顺序，高优先级中断会优先得到处理C.中断嵌套是指在处理一个中断时，又发生了更高优先级的中断，可以暂停当前中断处理去响应更高优先级的中断D.中断处理程序可以任意长时间占用CPU资源，不会影响系统的其他任务9、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10、在计算机网络中，IP地址用于标识网络中的设备。关于IP地址的分类，以下说法错误的是（）A.A类地址的网络号占8位，主机号占24位B.B类地址的网络号占16位，主机号占16位C.C类地址的网络号占24位，主机号占8位D.D类地址用于多播，不能分配给主机使用11、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12、在实时多媒体流处理中，需要多种技术和机制来保证质量。以下关于实时多媒体处理的描述，哪一项是错误的？（）A.音频和视频编码算法（如MP3、H.264）用于压缩数据，减少传输带宽和存储空间的需求B.流媒体协议（如RTSP、RTMP）用于控制多媒体流的传输，保证数据的实时性和顺序性C.网络QoS（服务质量）保障机制通过优先级设置、流量整形等方式确保多媒体流的带宽和延迟要求D.实时多媒体流处理只需要关注数据的传输和播放，不需要考虑编码和解码的效率13、在计算机系统的性能评估中，以下哪种指标能够综合反映CPU的运算速度和处理能力？（）A.时钟频率B.指令周期C.MIPS（每秒百万条指令）D.CPI（每条指令的时钟周期数）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、计算机系统中的缓存（Cache）用于提高数据访问速度。以下关于缓存的工作原理，错误的是（）A.缓存根据局部性原理，将经常访问的数据存储在高速缓存中B.当CPU访问数据时，首先在缓存中查找，如果未找到再从内存中读取C.缓存的容量越大，命中率就越高，系统性能就越好D.缓存中的数据会自动与内存中的数据保持同步，无需额外操作16、在计算机网络的安全防护中，防火墙是常用的设备之一。以下哪种防火墙能够根据应用层数据进行过滤和控制？（）A.包过滤防火墙B.状态检测防火墙C.应用代理防火墙D.网络地址转换防火墙17、当一个计算机系统需要处理大量的网络数据包时，网络协议栈的优化至关重要。以下关于网络协议栈优化的描述，哪一项是不正确的？（）A.优化数据包的接收与发送流程，例如使用零拷贝技术减少数据在内存中的复制次数，可以提高网络性能B.流量控制机制用于防止发送方发送数据过快导致接收方缓冲区溢出，常见的方法如滑动窗口协议C.拥塞控制算法用于避免网络拥塞，通过调整发送方的发送速率来适应网络的负载状况，TCP协议中的拥塞控制算法包括慢启动、拥塞避免等阶段D.网络协议栈的优化只需要关注软件层面的改进，硬件设备的性能对网络协议栈的效率没有影响18、在计算机系统中，（）是指多个进程同时访问共享资源而造成的结果不确定性。A.死锁B.饥饿C.并发D.同步19、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20、RAID（独立磁盘冗余阵列）技术被广泛用于提高存储系统的可靠性和性能。以下关于RAID技术的描述，哪一项是错误的？（）A.RAID0将数据分成多个条带分别存储在不同的磁盘上，提高了读写性能，但没有提供冗余B.RAID1通过磁盘镜像实现数据冗余，即一个数据块同时写入两个磁盘，读性能较好，但存储空间利用率较低C.RAID5使用分布式奇偶校验，允许在一个磁盘故障时通过计算恢复数据，兼顾了性能和冗余D.RAID10先进行镜像再进行条带化，是RAID0和RAID1的简单组合，性能和冗余都不如RAID5二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释计算机存储系统中主存和辅存的性能差异。2、（本题5分）简述操作系统中的文件系统的安装和卸载过程。3、（本题5分）简述计算机系统中操作系统的设备管理功能。4、（本题5分）解释计算机系统中虚拟内存的实现原理和作用。5、（本题5分）简述计算机操作系统中进程的概念和特征。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述计算机系统中的计算机体系结构，包括冯·诺依曼结构和哈佛结构的特点和应用场景。2、（本题5分）综合论述计算机系统中的操作系统的社区服务中的资源整合和调度。3、（本题5分）综合分析计算机存储系统中各级存储器（如寄存器、高速缓存、内存、硬盘等）的特点、性能和相互关系。4、（本题5分）某计算机的Cache分为数据Cache和指令Cache，数据Cache的命中率为90%，指令Cache的命中率为95%，Cache访问时间为1ns，主存访问时间为100ns，计算CPU访问Cache的平均时间。5、（本题5分）深入分析计算机系统中的操作系统的资源监控和性能调优工具，如任务管理器、top命令等的使用和分析。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）深入分析计算机系统中的操作系统