北京理工大學《計算機系統(tǒng)導論》2022-2023學年第一學期期末試卷

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《計算機系統(tǒng)導論》2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、計算機系統(tǒng)中的編譯程序?qū)⒏呒壵Z言編寫的程序轉(zhuǎn)換為機器語言程序。關于編譯程序的工作過程，以下說法不正確的是（）A.詞法分析將源程序分解為單詞B.語法分析檢查程序的語法結(jié)構(gòu)是否正確C.語義分析確定程序的語義信息D.編譯程序一次處理整個源程序，不進行分階段處理2、在計算機系統(tǒng)的操作系統(tǒng)中，關于進程的同步與互斥，以下說法準確的是（）A.互斥是指多個進程不能同時訪問同一資源，同步是指多個進程之間存在協(xié)調(diào)和依賴關系B.信號量是實現(xiàn)進程同步與互斥的常用工具，通過對信號量的操作來控制進程的執(zhí)行順序C.管程是一種高級的同步機制，將共享資源和對資源的操作封裝在一起，保證進程互斥地訪問共享資源D.以上關于進程同步與互斥的概念和機制都是為了保證系統(tǒng)的正確性和穩(wěn)定性3、電源管理機制對于延長計算機設備的電池壽命和降低能耗具有重要意義。以下關于操作系統(tǒng)電源管理機制的描述，錯誤的是（）A.休眠模式將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保存到硬盤上，然后關閉計算機，再次開機時可以快速恢復到休眠前的狀態(tài)B.待機模式將計算機的部分設備關閉，以降低能耗，但內(nèi)存中的數(shù)據(jù)仍然保持，可快速恢復工作C.節(jié)能模式通過降低CPU頻率、關閉不必要的設備等方式降低能耗，但可能會影響系統(tǒng)的性能D.操作系統(tǒng)的電源管理機制是固定不變的，用戶無法根據(jù)自己的需求進行設置和調(diào)整4、在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中，事務具有原子性、一致性、隔離性和持久性的特性。以下關于事務隔離級別的描述，哪一個能夠避免臟讀、不可重復讀和幻讀問題？（）A.讀未提交B.讀已提交C.可重復讀D.串行化5、計算機的總線是連接各個部件的重要通道，負責傳輸數(shù)據(jù)、地址和控制信號。關于計算機總線，以下說法不正確的是（）A.數(shù)據(jù)總線用于在CPU與內(nèi)存、I/O設備之間傳輸數(shù)據(jù)B.地址總線決定了計算機系統(tǒng)的內(nèi)存尋址能力C.控制總線用于傳輸控制信號，協(xié)調(diào)各部件的工作D.不同類型的總線可以隨意連接，不會影響計算機系統(tǒng)的性能6、在操作系統(tǒng)的實時系統(tǒng)中，以下關于硬實時系統(tǒng)和軟實時系統(tǒng)的區(qū)別，正確的是：（）A.硬實時系統(tǒng)對任務的截止時間要求非常嚴格，一旦錯過就會導致嚴重后果；軟實時系統(tǒng)對截止時間的要求相對寬松，錯過截止時間只會造成一定程度的性能下降B.硬實時系統(tǒng)和軟實時系統(tǒng)在任務調(diào)度算法和資源分配策略上沒有區(qū)別，只是應用場景不同C.軟實時系統(tǒng)可以通過適當降低性能來滿足截止時間要求，而硬實時系統(tǒng)不能D.硬實時系統(tǒng)通常用于對安全性要求不高的應用，如多媒體播放；軟實時系統(tǒng)則用于對安全性要求極高的應用，如航空航天控制7、在計算機系統(tǒng)中，虛擬技術得到了廣泛應用。以下關于虛擬技術的描述，錯誤的是（）A.虛擬機可以在一臺物理計算機上模擬出多臺獨立的計算機B.虛擬內(nèi)存可以將硬盤空間作為內(nèi)存使用，擴大系統(tǒng)的可用內(nèi)存C.虛擬網(wǎng)絡可以將一個物理網(wǎng)絡劃分為多個邏輯網(wǎng)絡D.虛擬技術會降低計算機系統(tǒng)的性能8、在計算機系統(tǒng)的安全機制中，訪問控制是保護系統(tǒng)資源的重要手段。以下關于訪問控制的描述，哪一個是不正確的？（）A.自主訪問控制（DAC）允許資源的所有者決定其他用戶對資源的訪問權限B.強制訪問控制（MAC）根據(jù)系統(tǒng)的安全策略來決定用戶的訪問權限，用戶不能自主修改C.基于角色的訪問控制（RBAC）通過為用戶分配角色來確定其訪問權限，便于管理D.訪問控制列表（ACL）是一種常見的訪問控制實現(xiàn)方式，它只能用于文件系統(tǒng)，不能用于網(wǎng)絡訪問控制9、在計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，指令流水線是提高CPU性能的重要技術。以下關于指令流水線的描述中，不正確的是：（）A.指令流水線將指令的執(zhí)行過程分為多個階段，每個階段由不同的硬件單元完成，從而實現(xiàn)多條指令的并行執(zhí)行，提高CPU的吞吐率B.流水線中的冒險包括結(jié)構(gòu)冒險、數(shù)據(jù)冒險和控制冒險，結(jié)構(gòu)冒險是由于硬件資源沖突導致的；數(shù)據(jù)冒險是由于指令之間的數(shù)據(jù)依賴關系導致的；控制冒險是由于分支指令導致的C.解決數(shù)據(jù)冒險的方法包括數(shù)據(jù)前推、停頓和編譯優(yōu)化等，解決控制冒險的方法包括分支預測、延遲分支和縮短分支延遲等D.指令流水線的級數(shù)越多越好，因為級數(shù)越多，CPU的性能就越高，所以在設計CPU時應該盡可能增加流水線的級數(shù)10、在多核處理器環(huán)境下，操作系統(tǒng)的任務分配和調(diào)度面臨新的挑戰(zhàn)。以下關于多核環(huán)境下任務分配和調(diào)度的描述，錯誤的是（）A.操作系統(tǒng)需要將任務合理地分配到不同的核心上，以充分利用多核的并行處理能力B.任務分配和調(diào)度需要考慮核心的負載情況、任務的并行性和數(shù)據(jù)局部性等因素C.多核環(huán)境下的任務調(diào)度算法與單核環(huán)境下基本相同，不需要進行特殊的優(yōu)化和改進D.為了提高多核系統(tǒng)的性能，操作系統(tǒng)可以采用線程級并行、數(shù)據(jù)級并行和指令級并行等技術11、網(wǎng)絡協(xié)議棧是操作系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡通信的關鍵組件。以下關于網(wǎng)絡協(xié)議棧的描述，錯誤的是（）A.TCP/IP協(xié)議棧是目前廣泛使用的網(wǎng)絡協(xié)議棧，包括網(wǎng)絡接口層、網(wǎng)際層、傳輸層和應用層B.網(wǎng)絡協(xié)議棧中的每一層都有特定的功能和協(xié)議，如IP協(xié)議在網(wǎng)際層負責尋址和路由C.網(wǎng)絡協(xié)議棧中的數(shù)據(jù)在傳輸過程中會經(jīng)過封裝和解封裝的過程，以適應不同層的協(xié)議要求D.網(wǎng)絡協(xié)議棧的實現(xiàn)是完全由硬件完成的，操作系統(tǒng)不需要進行任何干預和管理12、在計算機網(wǎng)絡的擁塞控制算法中，以下關于快重傳和快恢復算法的描述，正確的是：（）A.快重傳和快恢復算法可以完全避免網(wǎng)絡擁塞的發(fā)生，保證網(wǎng)絡始終處于暢通狀態(tài)B.快重傳算法要求接收方收到失序的報文段后立即發(fā)送重復確認，以便讓發(fā)送方盡早重傳丟失的報文段C.快恢復算法在收到三個重復確認后，將擁塞窗口降低為當前窗口的一半，然后進入擁塞避免階段D.快重傳和快恢復算法主要適用于高帶寬、低延遲的網(wǎng)絡環(huán)境，對于普通網(wǎng)絡效果不佳13、當計算機系統(tǒng)發(fā)生故障時，錯誤檢測和恢復機制至關重要。以下哪種技術常用于檢測和糾正內(nèi)存中的數(shù)據(jù)錯誤？（）A.奇偶校驗B.ECC（糾錯碼）C.磁盤鏡像D.數(shù)據(jù)備份14、在計算機系統(tǒng)的指令執(zhí)行過程中，取指、譯碼、執(zhí)行等階段需要不同的硬件部件協(xié)同工作。以下哪個部件主要負責指令的譯碼操作？（）A.控制器B.運算器C.寄存器D.存儲器15、在計算機系統(tǒng)的可靠性評估中，MTTF（平均無故障時間）和MTBF（平均故障間隔時間）是常用的指標。如果一個系統(tǒng)的MTTF為1000小時，MTBF為1200小時，那么該系統(tǒng)的平均維修時間是多少？（）A.200小時B.100小時C.50小時D.20小時16、在計算機網(wǎng)絡的通信中，數(shù)據(jù)鏈路層負責將網(wǎng)絡層的數(shù)據(jù)封裝成幀進行傳輸。以下哪種數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議常用于局域網(wǎng)？（）A.PPPB.HDLCC.EthernetD.ATM17、在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，關系模型的規(guī)范化是為了減少數(shù)據(jù)冗余和操作異常。以下哪種范式要求關系中的每個非主屬性都完全函數(shù)依賴于主鍵？（）A.第一范式（1NF）B.第二范式（2NF）C.第三范式（3NF）D.第四范式（4NF）18、RAID（獨立磁盤冗余陣列）技術被廣泛用于提高存儲系統(tǒng)的可靠性和性能。以下關于RAID技術的描述，哪一項是錯誤的？（）A.RAID0將數(shù)據(jù)分成多個條帶分別存儲在不同的磁盤上，提高了讀寫性能，但沒有提供冗余B.RAID1通過磁盤鏡像實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，即一個數(shù)據(jù)塊同時寫入兩個磁盤，讀性能較好，但存儲空間利用率較低C.RAID5使用分布式奇偶校驗，允許在一個磁盤故障時通過計算恢復數(shù)據(jù)，兼顧了性能和冗余D.RAID10先進行鏡像再進行條帶化，是RAID0和RAID1的簡單組合，性能和冗余都不如RAID519、在計算機網(wǎng)絡中，IP地址的分配和子網(wǎng)掩碼的設置對于網(wǎng)絡通信至關重要。以下關于IP地址和子網(wǎng)掩碼的描述中，不正確的是：（）A.IP地址由網(wǎng)絡號和主機號兩部分組成，通過子網(wǎng)掩碼可以確定網(wǎng)絡號和主機號的劃分B.子網(wǎng)掩碼中的1對應IP地址的網(wǎng)絡號部分，0對應主機號部分。通過改變子網(wǎng)掩碼，可以將一個大的網(wǎng)絡劃分為多個子網(wǎng)，或者將多個小網(wǎng)絡合并成一個大網(wǎng)絡C.在同一子網(wǎng)內(nèi)的主機可以直接通信，不需要通過路由器轉(zhuǎn)發(fā)；而不同子網(wǎng)之間的主機通信則需要通過路由器進行轉(zhuǎn)發(fā)D.子網(wǎng)掩碼只能是連續(xù)的1和連續(xù)的0組成，不能出現(xiàn)1和0交替的情況，否則無法正確劃分網(wǎng)絡和主機20、在計算機系統(tǒng)中，軟件可以分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。以下關于系統(tǒng)軟件和應用軟件的區(qū)別，不正確的是（）A.系統(tǒng)軟件是為了管理和維護計算機系統(tǒng)而設計的，應用軟件則是為了滿足用戶特定需求B.系統(tǒng)軟件通常在計算機購買時已安裝好，應用軟件需要用戶自行安裝C.系統(tǒng)軟件的更新頻率較低，應用軟件則會經(jīng)常更新以增加功能D.系統(tǒng)軟件的價格通常比應用軟件高二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述計算機中計算機網(wǎng)絡的以太網(wǎng)技術。2、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的系統(tǒng)性能瓶頸分析。3、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中的USB接口的特點和優(yōu)勢。4、（本題5分）簡要說明計算機中數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲方式（如大端和小端）。5、（本題5分）解釋計算機存儲系統(tǒng)中新型存儲技術的發(fā)展（如相變存儲）。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，用戶要刪除一個文件，系統(tǒng)如何進行操作？2、（本題5分）某計算機的Cache分為數(shù)據(jù)Cache和指令Cache，數(shù)據(jù)Cache的命中率為90%，指令Cache的命中率為95%，Cache訪問時間為1ns，主存訪問時間為100ns，計算CPU訪問Cache的平均時間。3、（本題5分）詳細闡述計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的體育賽事中的數(shù)據(jù)分析和直播技術支持。4、（本題5分）深入探討計算機系統(tǒng)中的分布式系統(tǒng)，包括分布式計算、分布式存儲和分布式文件系統(tǒng)的原理和應用。5、（本題5分）深入分析計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的心理咨詢中的信息管理和隱私保護。四