中华女子学院《现场总线及工业控制网络技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《现场总线及工业控制网络技术》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、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2、在计算机系统中，进程是程序的一次执行过程。关于进程的特点，以下说法不正确的是（）A.进程具有独立性，一个进程的执行不会影响其他进程B.进程可以并发执行，提高系统的资源利用率C.进程在执行过程中需要占用系统资源，如内存和CPU时间D.进程的状态只有运行、就绪和阻塞三种3、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4、批处理系统、分时系统和实时系统是操作系统的三种基本类型。以下关于这三种系统的特点和应用场景的描述，错误的是（）A.批处理系统将一批作业按照顺序依次处理，适合于需要大量计算但对响应时间要求不高的任务，如科学计算B.分时系统允许多个用户同时与系统交互，每个用户感觉自己独占系统，适用于交互式的终端用户环境C.实时系统要求对外部事件在规定的时间内做出响应，常用于工业控制、航空航天等对实时性要求极高的领域D.这三种系统是相互独立的，不存在相互融合和借鉴的情况，每个系统都有其特定的应用领域和局限性5、在计算机的图像压缩技术中，JPEG压缩算法的主要特点是什么？（）A.无损压缩，图像质量高B.适用于动态图像压缩C.压缩比可调，常用于图像存储和传输D.算法简单，计算量小6、在计算机系统的加密技术中，对称加密和非对称加密各有特点。以下关于对称加密和非对称加密的描述，哪一项是错误的？（）A.对称加密算法的加密和解密使用相同的密钥，加密速度快B.非对称加密算法使用公钥和私钥进行加密和解密，安全性高C.数字签名通常使用对称加密算法来实现，以保证数据的完整性和不可否认性D.实际应用中，通常将对称加密和非对称加密结合使用，以发挥各自的优势7、进程同步与互斥是多进程环境下保证程序正确执行的重要机制。以下关于进程同步与互斥的描述，不正确的是（）A.信号量是一种常用的进程同步与互斥工具，它可以实现对共享资源的访问控制B.互斥锁用于保证在同一时刻只有一个进程能够访问共享资源，避免竞争条件的发生C.条件变量通常与互斥锁配合使用，用于实现进程之间的等待和通知机制D.进程同步与互斥机制只在多处理器系统中才需要，在单处理器系统中不存在进程同步与互斥的问题8、在计算机系统的总线结构中，以下关于多总线结构的描述，正确的是：（）A.多总线结构可以提高系统的并行性和带宽，但会增加系统的复杂度和成本B.多总线结构中，所有设备都可以同时在不同的总线上进行数据传输，不会产生任何冲突C.多总线结构与单总线结构相比，在性能上没有明显优势，只是增加了设计的复杂性D.多总线结构可以完全解决总线的带宽瓶颈问题，使系统性能不受总线限制9、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10、在计算机系统中，输入输出（I/O）操作对于系统的性能和功能至关重要。以下关于I/O控制方式的描述中，不正确的是：（）A.程序查询方式需要CPU不断查询I/O设备的状态，直到设备准备好数据，这种方式会大量占用CPU时间，导致系统效率低下B.中断驱动方式在I/O设备准备好数据时向CPU发送中断请求，CPU响应中断后进行数据处理，提高了CPU的利用率C.DMA方式允许I/O设备直接与内存进行数据交换，而不需要CPU的干预，进一步减轻了CPU的负担，提高了数据传输的效率D.I/O通道方式是一种比DMA方式更高效的I/O控制方式，它可以同时控制多个I/O设备，但需要更复杂的硬件支持，因此成本较高，不适合在一般系统中使用11、在计算机系统中，当多个进程并发执行时，可能会出现进程之间相互等待对方所拥有的资源，导致所有进程都无法继续推进的情况，这种现象被称为？（）A.饥饿B.死锁C.阻塞D.并发12、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13、在计算机系统中，（）是指进程在执行过程中由于自身进展情况或外界环境的变化而暂时停止执行。A.阻塞B.挂起C.唤醒D.切换14、电源管理策略在计算机系统中用于平衡性能和能耗。以下关于电源管理策略的描述，哪一项是错误的？（）A.CPU频率调节可以根据系统负载动态调整CPU的工作频率，在低负载时降低频率以节省能耗B.设备休眠机制可以在设备长时间不使用时将其置于低功耗状态，需要使用时再唤醒C.系统的待机和休眠模式可以将系统状态保存到内存或硬盘，在恢复时快速回到之前的工作状态，同时降低能耗D.电源管理策略只对移动设备有意义，对于台式计算机等固定设备，不需要考虑能耗问题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、在数据库系统的存储引擎中，不同的存储引擎具有不同的特点和适用场景。以下关于存储引擎的描述，哪一项是错误的？（）A.InnoDB存储引擎支持事务处理，具有较好的并发性能和数据完整性保障B.MyISAM存储引擎不支持事务，但其查询速度较快，适合于读密集型应用C.Memory存储引擎将数据存储在内存中，数据访问速度极快，但数据易丢失D.一个数据库系统只能使用一种存储引擎，不能同时使用多种存储引擎17、有关计算机网络的网络地址转换（NAT）技术，以下哪个说法是恰当的？（）A.NAT技术可以完全隐藏内部网络的结构和IP地址，使外部网络无法获取任何内部网络的信息。B.NAT技术不会对网络通信的性能产生任何影响，因为它只是对IP地址进行转换，不涉及数据包的处理。C.NAT技术只能实现公网IP地址到私网IP地址的转换，不能进行反向转换。D.NAT技术在一定程度上缓解了IPv4地址短缺的问题，但也带来了一些诸如端到端连接性和安全性的挑战18、在计算机体系结构的向量处理技术中，以下关于向量运算单元的描述，正确的是：（）A.向量运算单元可以同时对多个数据元素进行相同的操作，从而大大提高运算效率B.向量运算单元的性能主要取决于其内部的流水线结构和并行度C.向量运算单元只能处理数值类型的数据，不能处理字符和逻辑类型的数据D.向量运算单元在现代处理器中已经被淘汰，不再被使用19、在计算机系统的容错技术中，冗余技术是常用的手段之一。以下关于冗余技术的描述，哪一项是不正确的？（）A.硬件冗余包括冗余部件和容错结构，如双机热备B.信息冗余通过添加校验位等方式来检测和纠正数据错误C.时间冗余通过重复执行操作来提高系统的可靠性D.冗余技术会增加系统的成本和复杂性，但对系统性能没有影响20、在计算机网络的体系结构中，TCP/IP模型的网络层主要负责什么功能？（）A.数据链路层的差错控制和流量控制B.提供端到端的可靠数据传输C.路由选择和分组转发D.应用进程之间的通信二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释计算机系统中操作系统的系统资源回收机制。2、（本题5分）简述计算机中流水线冒险的处理方法。3、（本题5分）简要说明计算机系统中防火墙的功能和工作原理。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨计算机系统中的分布式系统，包括分布式计算、分布式存储和分布式文件系统的原理和应用。2、（本题5分）某计算机系统采用请求分页存储管理方式，页面大小为1KB，某进程的页表如下：页号块号02132136逻辑地址为0x3C25H，求出其对应的物理地址。3、（本题5分）综合探讨计算机系统中的操作系统的嵌入式系统应用，包括实时性要求和资源限制。4、（本题5分）深入分析计算机系统中的死锁检测和预防算法，