湖北師范大學(xué)文理學(xué)院《計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在計算機圖形學(xué)中，要顯示一個三維物體，通常需要進行投影變換。以下哪種投影方式會產(chǎn)生近大遠小的視覺效果？（）A.平行投影B.正投影C.透視投影D.軸測投影2、在操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)中，以下關(guān)于微內(nèi)核和單內(nèi)核的比較，正確的是：（）A.微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的內(nèi)核體積小、可擴展性強，但性能不如單內(nèi)核B.單內(nèi)核結(jié)構(gòu)的內(nèi)核功能豐富、效率高，但可維護性差C.微內(nèi)核結(jié)構(gòu)將大部分系統(tǒng)服務(wù)放在內(nèi)核之外，提高了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性D.以上選項均正確3、在操作系統(tǒng)中，進程調(diào)度算法的選擇對系統(tǒng)性能有顯著影響。以下關(guān)于進程調(diào)度算法的描述中，不正確的是：（）A.先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法按照進程到達的先后順序進行調(diào)度，這種算法簡單直觀，但可能導(dǎo)致短作業(yè)等待時間過長B.短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度算法優(yōu)先調(diào)度執(zhí)行時間短的作業(yè)，能夠有效地降低平均等待時間，但可能會造成長作業(yè)長期得不到執(zhí)行C.時間片輪轉(zhuǎn)（RR）調(diào)度算法將CPU時間劃分為固定大小的時間片，每個進程輪流獲得一個時間片進行執(zhí)行，這種算法適用于分時系統(tǒng)，但可能導(dǎo)致頻繁的進程切換D.優(yōu)先級調(diào)度算法根據(jù)進程的優(yōu)先級進行調(diào)度，優(yōu)先級高的進程總是先得到執(zhí)行，這種算法能夠保證重要進程的及時響應(yīng)，但不會出現(xiàn)低優(yōu)先級進程饑餓的情況4、在操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，分頁存儲管理方式存在內(nèi)部碎片問題。以下關(guān)于內(nèi)部碎片的描述，不正確的是哪一項？（）A.是指分配給進程的內(nèi)存空間中未被使用的部分B.會造成一定的內(nèi)存浪費C.分頁大小固定時，內(nèi)部碎片的大小也固定D.可以通過減小頁的大小來完全消除內(nèi)部碎片5、文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)和文件組織方式對文件的查找和訪問性能有很大影響。以下關(guān)于文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是不正確的？（）A.樹形目錄結(jié)構(gòu)便于文件的分類管理和層次組織，是大多數(shù)操作系統(tǒng)采用的目錄結(jié)構(gòu)B.哈希目錄結(jié)構(gòu)通過對文件名進行哈希計算來確定文件的存儲位置，查找速度快，但可能存在哈希沖突C.索引節(jié)點（inode）是文件系統(tǒng)中用于存儲文件屬性和數(shù)據(jù)指針的重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不同的文件系統(tǒng)inode的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容可能不同D.文件系統(tǒng)的布局優(yōu)化只需要考慮文件的存儲位置，不需要考慮目錄的組織和inode的分配6、操作系統(tǒng)中的內(nèi)存管理是一項關(guān)鍵任務(wù)，不同的內(nèi)存分配方式各有特點。以下關(guān)于動態(tài)分區(qū)分配方式的描述中，正確的是：（）A.動態(tài)分區(qū)分配會產(chǎn)生外部碎片，即內(nèi)存空間被分割成許多不連續(xù)的小空閑區(qū)域，導(dǎo)致無法分配給大進程B.動態(tài)分區(qū)分配采用首次適應(yīng)算法時，每次總是從內(nèi)存的低地址開始查找第一個能滿足要求的空閑分區(qū)，這種算法容易導(dǎo)致低地址部分的內(nèi)存空間被頻繁使用，而高地址部分的內(nèi)存空間長期閑置C.動態(tài)分區(qū)分配采用最佳適應(yīng)算法時，總是把能滿足要求、又是最小的空閑分區(qū)分配給作業(yè)，這種算法能夠減少內(nèi)存碎片的產(chǎn)生，但可能會導(dǎo)致較大的內(nèi)存開銷用于存儲分區(qū)信息D.動態(tài)分區(qū)分配采用最壞適應(yīng)算法時，總是挑選最大的空閑分區(qū)進行分配，這種算法雖然能夠避免產(chǎn)生小碎片，但可能會導(dǎo)致較大的作業(yè)無法得到分配7、在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，索引是提高查詢效率的重要手段。然而，不恰當(dāng)?shù)乃饕褂靡部赡軒硪恍﹩栴}。以下關(guān)于索引的描述，哪一個是錯誤的？（）A.過多的索引會增加數(shù)據(jù)插入、更新和刪除操作的開銷B.對于經(jīng)常出現(xiàn)在查詢條件中的列，創(chuàng)建索引通?？梢蕴岣卟樵冃阅蹸.索引總是能夠顯著提高數(shù)據(jù)庫的查詢效率，無論數(shù)據(jù)量大小和查詢條件的復(fù)雜程度如何D.對于數(shù)據(jù)分布比較均勻、取值范圍較大的列，創(chuàng)建索引可能效果不明顯8、在計算機系統(tǒng)中，當(dāng)多個進程并發(fā)執(zhí)行時，可能會出現(xiàn)競爭條件和數(shù)據(jù)不一致的問題。以下關(guān)于解決這些問題的方法的描述中，錯誤的是：（）A.使用互斥鎖可以確保在同一時刻只有一個進程能夠訪問共享資源，從而避免競爭條件B.信號量可以用于控制多個進程對共享資源的訪問，實現(xiàn)進程之間的同步和互斥C.管程是一種高級同步機制，它將共享資源和對共享資源的操作封裝在一起，使得進程之間的同步更加簡單和可靠D.讓多個進程隨意訪問共享資源，依靠操作系統(tǒng)的自動糾錯機制來解決競爭條件和數(shù)據(jù)不一致問題9、在計算機系統(tǒng)的存儲管理中，虛擬存儲技術(shù)通過將部分?jǐn)?shù)據(jù)暫存到磁盤來擴展內(nèi)存空間。以下關(guān)于虛擬存儲的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.虛擬存儲可以讓進程使用比實際物理內(nèi)存更大的地址空間，從而運行更大規(guī)模的程序B.頁面置換算法決定了將哪些頁面從內(nèi)存換出到磁盤，以騰出空間給新的頁面C.虛擬存儲技術(shù)可以提高內(nèi)存的利用率，但可能會增加頁面置換的次數(shù)，導(dǎo)致系統(tǒng)性能下降D.一旦啟用虛擬存儲，系統(tǒng)就不再需要物理內(nèi)存，所有數(shù)據(jù)都可以存儲在磁盤上10、在計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸層協(xié)議中，TCP和UDP具有不同的特點和應(yīng)用場景。以下關(guān)于TCP和UDP的描述，哪一項是錯誤的？（）A.TCP提供可靠的、面向連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求高的應(yīng)用，如文件傳輸B.UDP提供不可靠的、無連接的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，效率較高，適用于實時性要求高的應(yīng)用，如視頻直播C.TCP具有擁塞控制機制，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況調(diào)整數(shù)據(jù)發(fā)送速率，避免網(wǎng)絡(luò)擁塞D.UDP協(xié)議的包頭比TCP協(xié)議的包頭更復(fù)雜，因此UDP的傳輸開銷更大11、在嵌入式系統(tǒng)中，由于資源有限，需要進行系統(tǒng)的裁剪和優(yōu)化。以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化的描述，哪一項是錯誤的？（）A.內(nèi)核定制可以根據(jù)系統(tǒng)的具體需求裁剪不必要的內(nèi)核功能和模塊，減小內(nèi)核體積B.應(yīng)用程序精簡可以通過去除不必要的功能和代碼優(yōu)化來減少程序的存儲空間和運行時開銷C.硬件資源的合理利用包括選擇低功耗的處理器、優(yōu)化內(nèi)存使用和合理配置外設(shè)等D.嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)化只需要關(guān)注性能和資源利用率，不需要考慮系統(tǒng)的可維護性和可擴展性12、在操作系統(tǒng)的設(shè)備管理中，緩沖技術(shù)可以提高系統(tǒng)的性能。以下關(guān)于緩沖技術(shù)的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.緩沖技術(shù)可以減少設(shè)備與CPU之間的速度差異，提高數(shù)據(jù)傳輸效率B.單緩沖、雙緩沖和環(huán)形緩沖是常見的緩沖類型，它們在不同場景下的性能有所不同C.緩沖技術(shù)可以減少設(shè)備的中斷次數(shù)，降低系統(tǒng)開銷D.緩沖技術(shù)總是能夠顯著提高系統(tǒng)性能，不存在任何負(fù)面影響13、在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，事務(wù)具有ACID特性。以下關(guān)于事務(wù)的原子性（Atomicity）的描述，不正確的是哪一項？（）A.事務(wù)中的所有操作要么全部成功，要么全部失敗B.部分操作失敗時，已成功的操作會被撤銷C.保證了數(shù)據(jù)庫的一致性和完整性D.可以通過回滾操作實現(xiàn)原子性14、在計算機網(wǎng)絡(luò)中，關(guān)于路由協(xié)議的工作機制，以下哪種說法是正確的？（）A.RIP協(xié)議采用距離矢量算法，定期向相鄰路由器發(fā)送路由信息，收斂速度慢，容易產(chǎn)生路由環(huán)路，但配置簡單，適用于小型網(wǎng)絡(luò)B.OSPF協(xié)議使用鏈路狀態(tài)算法，通過泛洪機制向整個網(wǎng)絡(luò)通告鏈路狀態(tài)信息，收斂速度快，能適應(yīng)大型網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜拓?fù)?，但配置?fù)雜，對路由器性能要求高C.BGP協(xié)議是一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，用于在不同的自治系統(tǒng)之間交換路由信息，其路由決策基于路徑屬性和策略，具有高度的靈活性和可擴展性D.以上關(guān)于RIP、OSPF和BGP協(xié)議的說法都是正確的15、在計算機系統(tǒng)的指令系統(tǒng)中，指令的格式和編碼方式會影響指令的執(zhí)行效率。以下哪種指令格式能夠提供最多的操作碼位數(shù)？（）A.變長操作碼格式B.定長操作碼格式C.擴展操作碼格式D.混合操作碼格式16、在計算機系統(tǒng)的性能優(yōu)化中，指令流水線技術(shù)可以提高CPU的執(zhí)行效率。以下關(guān)于指令流水線的描述，哪一項是錯誤的？（）A.指令流水線通過將指令的執(zhí)行過程分為多個階段，實現(xiàn)并行處理B.流水線的深度越深，即階段越多，CPU的性能就一定越高C.流水線中的相關(guān)問題，如數(shù)據(jù)相關(guān)和控制相關(guān)，會影響流水線的效率D.超標(biāo)量技術(shù)是一種通過同時發(fā)射多條指令來提高流水線性能的方法17、在操作系統(tǒng)的文件管理中，文件的物理結(jié)構(gòu)決定了文件在存儲設(shè)備上的存儲方式。以下哪種文件物理結(jié)構(gòu)適合頻繁隨機訪問且文件大小不固定的情況？（）A.連續(xù)分配B.鏈接分配C.索引分配D.混合分配18、操作系統(tǒng)的安全機制對于保護系統(tǒng)和用戶的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。以下關(guān)于操作系統(tǒng)安全機制的描述，不正確的是（）A.用戶認(rèn)證通過用戶名和密碼等方式驗證用戶的身份，確保只有合法用戶能夠登錄系統(tǒng)B.訪問控制根據(jù)用戶的權(quán)限和角色來限制對系統(tǒng)資源的訪問，防止未經(jīng)授權(quán)的操作C.加密技術(shù)可以對文件和數(shù)據(jù)進行加密，即使數(shù)據(jù)被竊取，也能保證其保密性D.操作系統(tǒng)的安全機制一旦建立，就無需更新和維護，可以一直有效地保護系統(tǒng)安全19、計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，它們協(xié)同工作以實現(xiàn)各種計算任務(wù)。在計算機硬件系統(tǒng)中，中央處理器（CPU）是核心組件之一。以下關(guān)于CPU的描述，錯誤的是（）A.CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行計算機程序中的指令B.CPU的性能主要取決于其主頻和核心數(shù)量C.不同類型的CPU可以安裝在同一塊主板上D.CPU內(nèi)部包含控制器、運算器和寄存器等部件20、在計算機網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中，以下關(guān)于TCP協(xié)議和UDP協(xié)議的比較，正確的是：（）A.TCP協(xié)議提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求高的應(yīng)用；UDP協(xié)議提供不可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于實時性要求高的應(yīng)用B.TCP協(xié)議的傳輸效率高于UDP協(xié)議，因為TCP協(xié)議不需要建立連接和進行擁塞控制C.UDP協(xié)議比TCP協(xié)議更復(fù)雜，需要更多的系統(tǒng)資源來實現(xiàn)D.TCP協(xié)議和UDP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用場景完全不同，不存在相互替代的情況二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡述計算機系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）的保障機制。2、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的系統(tǒng)服務(wù)故障排查。3、（本題5分）簡要說明計算機中圖像壓縮的算法和標(biāo)準(zhǔn)。4、（本題5分）簡要說明計算機系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)安全中的入侵檢測系統(tǒng)。5、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的資源分配策略。三、綜合題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個采用樹形目錄結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)中，用戶要重命名一個文件，系統(tǒng)如何進行操作？2、（本題5分）詳細探討計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的進程通信機制，如共享內(nèi)存、消息傳遞和管道的實現(xiàn)和性能比較。3、（本題5分）深入探討計算機指令系統(tǒng)的設(shè)計原則，包括指令格式、尋址方式等，并分析其對計算機性能的影響。4、（本題5分）深入分析計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的容器技術(shù)，如Docker的原理和應(yīng)用。5、（本題5分）深入分析計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，