站名：站名：年級(jí)專業(yè)：姓名：學(xué)號(hào)：凡年級(jí)專業(yè)、姓名、學(xué)號(hào)錯(cuò)寫、漏寫或字跡不清者，成績(jī)按零分記。…………密………………封………………線…………第1頁(yè)，共1頁(yè)許昌學(xué)院

《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2021-2022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、操作系統(tǒng)的安全機(jī)制對(duì)于保護(hù)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(jī)制的描述，不正確的是（）A.用戶認(rèn)證通過(guò)用戶名和密碼等方式驗(yàn)證用戶的身份，確保只有合法用戶能夠登錄系統(tǒng)B.訪問(wèn)控制根據(jù)用戶的權(quán)限和角色來(lái)限制對(duì)系統(tǒng)資源的訪問(wèn)，防止未經(jīng)授權(quán)的操作C.加密技術(shù)可以對(duì)文件和數(shù)據(jù)進(jìn)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(jī)制一旦建立，就無(wú)需更新和維護(hù)，可以一直有效地保護(hù)系統(tǒng)安全2、虛擬內(nèi)存是操作系統(tǒng)中的一項(xiàng)重要技術(shù)，它為程序提供了一個(gè)比實(shí)際物理內(nèi)存更大的地址空間。對(duì)于虛擬內(nèi)存，以下說(shuō)法不正確的是（）A.虛擬內(nèi)存通過(guò)將程序的部分內(nèi)容暫時(shí)存儲(chǔ)在磁盤上，當(dāng)需要時(shí)再調(diào)入內(nèi)存，實(shí)現(xiàn)了在有限物理內(nèi)存下運(yùn)行大型程序的能力B.頁(yè)表是實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存到物理內(nèi)存映射的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)通過(guò)頁(yè)表查找來(lái)確定虛擬地址對(duì)應(yīng)的物理地址C.虛擬內(nèi)存技術(shù)可以提高系統(tǒng)的內(nèi)存利用率，但也會(huì)帶來(lái)一定的性能開銷，如頁(yè)面置換時(shí)的磁盤I/O操作D.虛擬內(nèi)存的大小不受物理內(nèi)存和磁盤空間的限制，可以根據(jù)需要任意設(shè)置，越大越好3、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入輸出（I/O）控制方式中，中斷驅(qū)動(dòng)I/O控制方式相對(duì)于程序查詢I/O控制方式的主要優(yōu)點(diǎn)是？（）A.大大提高了CPU的利用率B.可以實(shí)現(xiàn)對(duì)I/O設(shè)備的實(shí)時(shí)控制C.減少了I/O設(shè)備與CPU之間的數(shù)據(jù)傳輸量D.簡(jiǎn)化了I/O控制程序的設(shè)計(jì)4、在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的通信中，數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)將網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)封裝成幀進(jìn)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.ATM5、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、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，（）是指當(dāng)一個(gè)進(jìn)程正在等待某一事件發(fā)生而暫時(shí)不能運(yùn)行時(shí)所處的狀態(tài)。A.就緒態(tài)B.執(zhí)行態(tài)C.阻塞態(tài)D.掛起態(tài)7、在計(jì)算機(jī)的輸入輸出（I/O）控制方式中，DMA（直接內(nèi)存訪問(wèn)）方式相較于中斷驅(qū)動(dòng)方式的主要優(yōu)點(diǎn)是什么？（）A.減少了CPU的干預(yù)，提高了數(shù)據(jù)傳輸效率B.降低了硬件成本C.適用于高速設(shè)備和大量數(shù)據(jù)傳輸D.編程更加簡(jiǎn)單8、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)中，高速緩存（Cache）扮演著重要的角色。以下關(guān)于Cache的描述中，不準(zhǔn)確的是：（）A.Cache是位于CPU和主存之間的一種高速小容量存儲(chǔ)器，其目的是為了減少CPU訪問(wèn)主存的平均時(shí)間B.Cache的命中率是衡量其性能的重要指標(biāo)，命中率越高，說(shuō)明CPU從Cache中獲取數(shù)據(jù)的概率越大，系統(tǒng)性能越好C.直接映射、全相聯(lián)映射和組相聯(lián)映射是常見的Cache地址映射方式，其中全相聯(lián)映射方式的靈活性最高，但硬件實(shí)現(xiàn)成本也最高D.Cache中的數(shù)據(jù)是主存數(shù)據(jù)的完整副本，即主存中的所有數(shù)據(jù)都會(huì)在Cache中存在一份，以確保CPU能夠快速訪問(wèn)9、在計(jì)算機(jī)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(duì)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(shí)時(shí)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?yàn)門CP協(xié)議不需要建立連接和進(jìn)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(lái)實(shí)現(xiàn)D.TCP協(xié)議和UDP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用場(chǎng)景完全不同，不存在相互替代的情況10、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，（）是指一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)中處于運(yùn)行狀態(tài)和就緒狀態(tài)的進(jìn)程數(shù)量。A.進(jìn)程并發(fā)度B.系統(tǒng)負(fù)載C.進(jìn)程阻塞率D.系統(tǒng)吞吐量11、在圖形處理方面，有多種技術(shù)和算法用于提高性能和效果。以下關(guān)于圖形處理的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.GPU編程（如CUDA、OpenCL）可以利用GPU的并行計(jì)算能力加速圖形和通用計(jì)算任務(wù)B.DirectX和OpenGL是常見的圖形API，它們提供了豐富的函數(shù)和接口用于圖形渲染C.圖形硬件加速技術(shù)可以通過(guò)專用的硬件電路提高圖形處理的速度，如紋理映射和幾何變換D.在圖形處理中，只需要關(guān)注圖形的顯示效果，不需要考慮性能和資源的優(yōu)化12、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)多個(gè)進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)條件和數(shù)據(jù)不一致的問(wèn)題。以下關(guān)于解決這些問(wèn)題的方法的描述中，錯(cuò)誤的是：（）A.使用互斥鎖可以確保在同一時(shí)刻只有一個(gè)進(jìn)程能夠訪問(wèn)共享資源，從而避免競(jìng)爭(zhēng)條件B.信號(hào)量可以用于控制多個(gè)進(jìn)程對(duì)共享資源的訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的同步和互斥C.管程是一種高級(jí)同步機(jī)制，它將共享資源和對(duì)共享資源的操作封裝在一起，使得進(jìn)程之間的同步更加簡(jiǎn)單和可靠D.讓多個(gè)進(jìn)程隨意訪問(wèn)共享資源，依靠操作系統(tǒng)的自動(dòng)糾錯(cuò)機(jī)制來(lái)解決競(jìng)爭(zhēng)條件和數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題13、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，多核處理器的出現(xiàn)帶來(lái)了性能的提升，但也帶來(lái)了一些挑戰(zhàn)。以下關(guān)于多核編程的描述中，錯(cuò)誤的是：（）A.多核編程需要考慮線程的分配、同步和通信，以充分利用多核的計(jì)算資源，提高程序的并行性B.數(shù)據(jù)并行是多核編程中的一種常見方式，將數(shù)據(jù)分成多個(gè)部分，由不同的核心同時(shí)處理，以加快計(jì)算速度C.任務(wù)并行是將一個(gè)大任務(wù)分解為多個(gè)子任務(wù)，由不同的核心分別執(zhí)行，這種方式需要注意任務(wù)之間的依賴關(guān)系和同步D.多核編程非常簡(jiǎn)單，只需要將程序中的循環(huán)并行化就可以充分發(fā)揮多核的性能，不需要考慮其他因素14、操作系統(tǒng)是管理計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源的程序，也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心。對(duì)于操作系統(tǒng)的功能，下列描述不準(zhǔn)確的是（）A.操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理進(jìn)程和線程，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)處理B.它能夠進(jìn)行內(nèi)存管理，合理分配內(nèi)存資源C.操作系統(tǒng)只負(fù)責(zé)控制硬件設(shè)備，不涉及軟件的安裝和卸載D.提供用戶接口，方便用戶與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互15、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，文件系統(tǒng)用于管理和組織存儲(chǔ)設(shè)備上的文件和目錄。關(guān)于文件系統(tǒng)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.文件系統(tǒng)可以對(duì)文件進(jìn)行分類、存儲(chǔ)和檢索B.不同的操作系統(tǒng)可能采用不同的文件系統(tǒng)C.文件系統(tǒng)可以保證文件的安全性和完整性D.一旦文件系統(tǒng)損壞，存儲(chǔ)在其中的文件將無(wú)法恢復(fù)16、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的嵌入式系統(tǒng)具有專用性強(qiáng)、體積小、功耗低等特點(diǎn)。以下關(guān)于嵌入式系統(tǒng)的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（）A.嵌入式系統(tǒng)通常用于控制和監(jiān)測(cè)設(shè)備，如智能家電和汽車電子B.嵌入式系統(tǒng)的軟件和硬件可以根據(jù)具體應(yīng)用進(jìn)行定制C.嵌入式系統(tǒng)不需要考慮實(shí)時(shí)性要求D.嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)需要特定的工具和技術(shù)17、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全是至關(guān)重要的。以下關(guān)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)安全的描述，錯(cuò)誤的是（）A.安裝殺毒軟件和防火墻可以有效防止病毒和黑客攻擊B.定期更新操作系統(tǒng)和軟件補(bǔ)丁可以提高系統(tǒng)安全性C.用戶設(shè)置簡(jiǎn)單的密碼不會(huì)對(duì)系統(tǒng)安全造成威脅D.對(duì)重要數(shù)據(jù)進(jìn)行備份可以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)恢復(fù)數(shù)據(jù)18、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的指令流水線中，可能會(huì)出現(xiàn)各種冒險(xiǎn)情況影響流水線的性能。以下關(guān)于指令流水線冒險(xiǎn)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.數(shù)據(jù)冒險(xiǎn)是由于指令之間的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系導(dǎo)致的流水線停頓B.控制冒險(xiǎn)是由于分支指令的執(zhí)行結(jié)果不確定導(dǎo)致的流水線停頓C.結(jié)構(gòu)冒險(xiǎn)是由于硬件資源沖突導(dǎo)致的流水線停頓D.通過(guò)增加流水線的級(jí)數(shù)可以完全避免各種冒險(xiǎn)情況的發(fā)生19、分布式操作系統(tǒng)中的進(jìn)程通信和資源管理與單機(jī)操作系統(tǒng)有很大的不同。以下關(guān)于分布式操作系統(tǒng)中進(jìn)程通信和資源管理的描述，錯(cuò)誤的是（）A.分布式操作系統(tǒng)中的進(jìn)程通信需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行，通信延遲和可靠性是需要考慮的重要因素B.資源管理需要考慮資源的分布性和異構(gòu)性，以及如何實(shí)現(xiàn)資源的有效共享和協(xié)同工作C.分布式操作系統(tǒng)中的進(jìn)程通常采用消息傳遞的方式進(jìn)行通信，消息的傳遞是可靠的，不會(huì)出現(xiàn)丟失或重復(fù)的情況D.分布式操作系統(tǒng)中的資源管理需要解決資源的分配、調(diào)度和一致性等問(wèn)題，通常采用分布式算法來(lái)實(shí)現(xiàn)20、在數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢優(yōu)化中，索引的使用可以提高查詢效率。但在什么情況下，使用索引可能反而會(huì)降低查詢性能？（）A.表中的數(shù)據(jù)量較小B.查詢條件涉及的列經(jīng)常被修改C.索引列的選擇性較低D.以上情況都有可能二、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）說(shuō)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的系統(tǒng)服務(wù)依賴關(guān)系。2、（本題5分）解釋計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中內(nèi)存的分頁(yè)機(jī)制。3、（本題5分）簡(jiǎn)要說(shuō)明計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)擁塞控制的算法和策略。4、（本題5分）簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)的文件管理系統(tǒng)的主要功能。5、（本題5分）簡(jiǎn)述操作系統(tǒng)中的內(nèi)存緊縮的概念和作用。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)中的操作系統(tǒng)的醫(yī)療信息化中的角色和功能，如電子病歷管理。2、（本題5分）綜合論述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，包括其特點(diǎn)、調(diào)度算法和應(yīng)用場(chǎng)景。3、（本題5分）詳細(xì)探討計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的民間藝術(shù)傳承中的數(shù)字化保護(hù)和推廣。4、（本題5分）深入分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的汽車制造中的生產(chǎn)流程控制和質(zhì)量監(jiān)測(cè)。5、（本題5分）詳細(xì)探討計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的進(jìn)程通信機(jī)制，如共享內(nèi)存、消息傳遞和管道的實(shí)現(xiàn)和性能比較。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題1