南昌工學(xué)院《現(xiàn)代交換技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁(yè)，共3頁(yè)南昌工學(xué)院

《現(xiàn)代交換技術(shù)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在操作系統(tǒng)中，設(shè)備管理負(fù)責(zé)對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行有效的控制和管理。關(guān)于設(shè)備管理的相關(guān)知識(shí)，以下選項(xiàng)錯(cuò)誤的是（）A.設(shè)備可以分為字符設(shè)備和塊設(shè)備，字符設(shè)備以字符為單位進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，塊設(shè)備則以固定大小的塊為單位B.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是操作系統(tǒng)與設(shè)備之間的接口，它負(fù)責(zé)將操作系統(tǒng)的命令轉(zhuǎn)換為設(shè)備能夠理解的指令C.I/O控制方式包括程序控制、中斷驅(qū)動(dòng)、DMA等，DMA方式可以大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蔇.設(shè)備分配通常采用先來(lái)先服務(wù)的策略，即按照請(qǐng)求的先后順序進(jìn)行設(shè)備分配，不考慮設(shè)備的類型和性能2、在多核處理器環(huán)境下進(jìn)行并行程序設(shè)計(jì)，線程間的通信和同步是關(guān)鍵問(wèn)題。以下關(guān)于線程間通信和同步的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.共享內(nèi)存是一種常見(jiàn)的線程間通信方式，多個(gè)線程可以通過(guò)讀寫(xiě)共同的內(nèi)存區(qū)域來(lái)交換數(shù)據(jù)，但需要使用同步機(jī)制來(lái)避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)B.消息傳遞是另一種線程間通信方式，線程通過(guò)發(fā)送和接收消息來(lái)進(jìn)行通信，這種方式比共享內(nèi)存更易于理解和實(shí)現(xiàn)C.條件變量可以用于線程間的同步，當(dāng)某個(gè)條件滿足時(shí)通知等待的線程繼續(xù)執(zhí)行D.死鎖只會(huì)在多個(gè)進(jìn)程之間發(fā)生，在多線程環(huán)境中由于線程的切換速度快，不會(huì)出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象3、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，關(guān)于TCP/IP協(xié)議簇，以下表述正確的是（）A.TCP協(xié)議提供面向連接的可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，通過(guò)三次握手建立連接，保證數(shù)據(jù)的有序到達(dá)和正確性B.UDP協(xié)議提供無(wú)連接的不可靠數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求高但對(duì)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性要求不高的應(yīng)用C.IP協(xié)議負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)層的尋址和路由選擇，將數(shù)據(jù)包從源主機(jī)發(fā)送到目的主機(jī)D.TCP/IP協(xié)議簇是互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，各個(gè)協(xié)議相互配合，共同實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的功能4、在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度算法的選擇會(huì)直接影響系統(tǒng)的性能和資源利用率。如果一個(gè)系統(tǒng)需要快速響應(yīng)交互式用戶的請(qǐng)求，以下哪種進(jìn)程調(diào)度算法較為合適？（）A.先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法B.短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法C.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法D.優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法5、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的傳輸層協(xié)議中，UDP（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）和TCP（傳輸控制協(xié)議）有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。以下關(guān)于UDP和TCP的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.UDP是無(wú)連接的協(xié)議，不保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸B.TCP是面向連接的協(xié)議，提供可靠的字節(jié)流服務(wù)C.UDP適用于實(shí)時(shí)性要求高、對(duì)數(shù)據(jù)丟失不敏感的應(yīng)用，如視頻會(huì)議D.TCP的首部開(kāi)銷比UDP小，因此在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的情況下，TCP更適合傳輸數(shù)據(jù)6、在分布式系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)一致性是一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。以下關(guān)于數(shù)據(jù)一致性模型的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.強(qiáng)一致性要求任何時(shí)刻所有副本的數(shù)據(jù)都是一致的，這通常會(huì)導(dǎo)致較高的系統(tǒng)開(kāi)銷B.弱一致性允許副本之間存在一定的不一致，但最終會(huì)達(dá)到一致?tīng)顟B(tài)C.最終一致性是一種較弱的一致性模型，在一定時(shí)間后數(shù)據(jù)能夠達(dá)到一致，但不保證具體的時(shí)間限制D.數(shù)據(jù)一致性模型只與分布式系統(tǒng)的架構(gòu)有關(guān)，與應(yīng)用場(chǎng)景和業(yè)務(wù)需求無(wú)關(guān)7、當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)面臨存儲(chǔ)容量擴(kuò)展的需求時(shí)，有多種擴(kuò)展技術(shù)可供選擇。以下關(guān)于存儲(chǔ)擴(kuò)展技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.外接硬盤(pán)是一種簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)擴(kuò)展方式，通過(guò)USB或其他接口連接到計(jì)算機(jī)，但傳輸速度可能受到接口限制B.存儲(chǔ)陣列（RAID）可以將多個(gè)硬盤(pán)組合成一個(gè)邏輯卷，提供更高的容量和性能，但成本較高C.網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)（如NAS、SAN）通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接提供存儲(chǔ)服務(wù)，具有靈活的擴(kuò)展性和集中管理的優(yōu)勢(shì)D.存儲(chǔ)容量擴(kuò)展時(shí)，只需要考慮當(dāng)前的需求，不需要考慮未來(lái)的可擴(kuò)展性和兼容性8、中斷處理在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中非常重要，以下關(guān)于中斷處理的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.中斷處理過(guò)程包括中斷請(qǐng)求、中斷響應(yīng)、中斷服務(wù)和中斷返回等階段B.中斷優(yōu)先級(jí)分配策略用于確定多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)的處理順序，高優(yōu)先級(jí)中斷會(huì)優(yōu)先得到處理C.中斷嵌套是指在處理一個(gè)中斷時(shí)，又發(fā)生了更高優(yōu)先級(jí)的中斷，可以暫停當(dāng)前中斷處理去響應(yīng)更高優(yōu)先級(jí)的中斷D.中斷處理程序可以任意長(zhǎng)時(shí)間占用CPU資源，不會(huì)影響系統(tǒng)的其他任務(wù)9、在文件系統(tǒng)中，文件的存儲(chǔ)方式和組織方式對(duì)文件的訪問(wèn)效率和存儲(chǔ)空間利用率有著重要影響。以下關(guān)于文件存儲(chǔ)方式的描述，哪一個(gè)是不正確的？（）A.連續(xù)分配方式將文件存儲(chǔ)在連續(xù)的磁盤(pán)塊中，訪問(wèn)速度快，但容易產(chǎn)生外部碎片B.鏈?zhǔn)椒峙浞绞酵ㄟ^(guò)指針將文件的磁盤(pán)塊鏈接起來(lái)，便于文件的擴(kuò)展，但隨機(jī)訪問(wèn)效率低C.索引分配方式為每個(gè)文件建立一個(gè)索引表，記錄文件的磁盤(pán)塊位置，能夠有效地支持隨機(jī)訪問(wèn)和文件擴(kuò)展D.無(wú)論采用哪種文件存儲(chǔ)方式，都能夠充分利用磁盤(pán)空間，不會(huì)產(chǎn)生任何存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)10、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中，IP地址用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。關(guān)于IP地址的分類，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.A類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)占8位，主機(jī)號(hào)占24位B.B類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)占16位，主機(jī)號(hào)占16位C.C類地址的網(wǎng)絡(luò)號(hào)占24位，主機(jī)號(hào)占8位D.D類地址用于多播，不能分配給主機(jī)使用11、在數(shù)據(jù)庫(kù)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?lái)一些問(wèn)題。以下關(guān)于索引的描述，哪一個(gè)是錯(cuò)誤的？（）A.過(guò)多的索引會(huì)增加數(shù)據(jù)插入、更新和刪除操作的開(kāi)銷B.對(duì)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(kù)的查詢效率，無(wú)論數(shù)據(jù)量大小和查詢條件的復(fù)雜程度如何D.對(duì)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12、在實(shí)時(shí)多媒體流處理中，需要多種技術(shù)和機(jī)制來(lái)保證質(zhì)量。以下關(guān)于實(shí)時(shí)多媒體處理的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.音頻和視頻編碼算法（如MP3、H.264）用于壓縮數(shù)據(jù)，減少傳輸帶寬和存儲(chǔ)空間的需求B.流媒體協(xié)議（如RTSP、RTMP）用于控制多媒體流的傳輸，保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和順序性C.網(wǎng)絡(luò)QoS（服務(wù)質(zhì)量）保障機(jī)制通過(guò)優(yōu)先級(jí)設(shè)置、流量整形等方式確保多媒體流的帶寬和延遲要求D.實(shí)時(shí)多媒體流處理只需要關(guān)注數(shù)據(jù)的傳輸和播放，不需要考慮編碼和解碼的效率13、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能評(píng)估中，以下哪種指標(biāo)能夠綜合反映CPU的運(yùn)算速度和處理能力？（）A.時(shí)鐘頻率B.指令周期C.MIPS（每秒百萬(wàn)條指令）D.CPI（每條指令的時(shí)鐘周期數(shù)）14、高可用性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要采用容錯(cuò)技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)故障。以下關(guān)于容錯(cuò)技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.冗余組件（如電源、硬盤(pán)）可以在主組件故障時(shí)立即接管工作，保證系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行B.故障檢測(cè)與恢復(fù)機(jī)制能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并采取相應(yīng)的恢復(fù)措施，如重啟服務(wù)或切換到備份系統(tǒng)C.備份與恢復(fù)策略包括定期備份數(shù)據(jù)和系統(tǒng)配置，以便在災(zāi)難發(fā)生時(shí)進(jìn)行恢復(fù)D.容錯(cuò)技術(shù)可以完全消除系統(tǒng)故障，不需要進(jìn)行日常的維護(hù)和監(jiān)控15、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的緩存（Cache）用于提高數(shù)據(jù)訪問(wèn)速度。以下關(guān)于緩存的工作原理，錯(cuò)誤的是（）A.緩存根據(jù)局部性原理，將經(jīng)常訪問(wèn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在高速緩存中B.當(dāng)CPU訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí)，首先在緩存中查找，如果未找到再?gòu)膬?nèi)存中讀取C.緩存的容量越大，命中率就越高，系統(tǒng)性能就越好D.緩存中的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)與內(nèi)存中的數(shù)據(jù)保持同步，無(wú)需額外操作16、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)中，防火墻是常用的設(shè)備之一。以下哪種防火墻能夠根據(jù)應(yīng)用層數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾和控制？（）A.包過(guò)濾防火墻B.狀態(tài)檢測(cè)防火墻C.應(yīng)用代理防火墻D.網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換防火墻17、當(dāng)一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要處理大量的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包時(shí)，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的優(yōu)化至關(guān)重要。以下關(guān)于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧優(yōu)化的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.優(yōu)化數(shù)據(jù)包的接收與發(fā)送流程，例如使用零拷貝技術(shù)減少數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的復(fù)制次數(shù)，可以提高網(wǎng)絡(luò)性能B.流量控制機(jī)制用于防止發(fā)送方發(fā)送數(shù)據(jù)過(guò)快導(dǎo)致接收方緩沖區(qū)溢出，常見(jiàn)的方法如滑動(dòng)窗口協(xié)議C.擁塞控制算法用于避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，通過(guò)調(diào)整發(fā)送方的發(fā)送速率來(lái)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載狀況，TCP協(xié)議中的擁塞控制算法包括慢啟動(dòng)、擁塞避免等階段D.網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的優(yōu)化只需要關(guān)注軟件層面的改進(jìn)，硬件設(shè)備的性能對(duì)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的效率沒(méi)有影響18、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，（）是指多個(gè)進(jìn)程同時(shí)訪問(wèn)共享資源而造成的結(jié)果不確定性。A.死鎖B.饑餓C.并發(fā)D.同步19、在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的緩存一致性問(wèn)題中，以下關(guān)于MESI協(xié)議的描述，正確的是：（）A.MESI協(xié)議可以完全避免緩存一致性問(wèn)題，保證多核系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的一致性B.MESI協(xié)議通過(guò)四種狀態(tài)（Modified、Exclusive、Shared、Invalid）來(lái)標(biāo)記緩存行的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)緩存數(shù)據(jù)的同步C.MESI協(xié)議簡(jiǎn)單高效，但會(huì)導(dǎo)致大量的總線通信，降低系統(tǒng)性能D.MESI協(xié)議只適用于小規(guī)模的多核系統(tǒng)，對(duì)于大規(guī)模多核系統(tǒng)效果不佳20、RAID（獨(dú)立磁盤(pán)冗余陣列）技術(shù)被廣泛用于提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的可靠性和性能。以下關(guān)于RAID技術(shù)的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.RAID0將數(shù)據(jù)分成多個(gè)條帶分別存儲(chǔ)在不同的磁盤(pán)上，提高了讀寫(xiě)性能，但沒(méi)有提供冗余B.RAID1通過(guò)磁盤(pán)鏡像實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，即一個(gè)數(shù)據(jù)塊同時(shí)寫(xiě)入兩個(gè)磁盤(pán)，讀性能較好，但存儲(chǔ)空間利用率較低C.RAID5使用分布式奇偶校驗(yàn)，允許在一個(gè)磁盤(pán)故障時(shí)通過(guò)計(jì)算恢復(fù)數(shù)據(jù)，兼顧了性能和冗余D.RAID10先進(jìn)行鏡像再進(jìn)行條帶化，是RAID0和RAID1的簡(jiǎn)單組合，性能和冗余都不如RAID5二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中主存和輔存的性能差異。2、（本題5分）簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)的安裝和卸載過(guò)程。3、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的設(shè)備管理功能。4、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)原理和作用。5、（本題5分）簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)中進(jìn)程的概念和特征。三、綜合題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)，包括馮·諾依曼結(jié)構(gòu)和哈佛結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景。2、（本題5分）綜合論述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的社區(qū)服務(wù)中的資源整合和調(diào)度。3、（本題5分）綜合分析計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中各級(jí)存儲(chǔ)器（如寄存器、高速緩存、內(nèi)存、硬盤(pán)等）的特點(diǎn)、性能和相互關(guān)系。4、（本題5分）某計(jì)算機(jī)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(wèn)時(shí)間為1ns，主存訪問(wèn)時(shí)間為100ns，計(jì)算CPU訪問(wèn)Cache的平均時(shí)間。5、（本題5分）深入分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的資源監(jiān)控和性能調(diào)優(yōu)工具，如任務(wù)管理器、top命令等的使用和分析。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）深入分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)