南京師范大學(xué)中北學(xué)院《nux操作系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁南京師范大學(xué)中北學(xué)院《nux操作系統(tǒng)》

2023-2024學(xué)年第二學(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、在計算機系統(tǒng)的安全機制中，訪問控制是保護(hù)系統(tǒng)資源的重要手段。以下關(guān)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(quán)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(quán)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(quán)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(luò)訪問控制2、在計算機圖形學(xué)中，圖形的渲染是將三維場景轉(zhuǎn)換為二維圖像的過程。以下關(guān)于圖形渲染的描述中，不正確的是：（）A.圖形渲染管線包括頂點處理、幾何處理、光柵化、片段處理和輸出合并等階段，每個階段負(fù)責(zé)完成特定的任務(wù)，共同實現(xiàn)圖形的渲染B.頂點著色器用于處理頂點的位置、顏色、紋理坐標(biāo)等屬性，幾何著色器可以對圖元進(jìn)行生成、修改或刪除操作，片段著色器用于計算每個像素的顏色值C.紋理映射是將紋理圖像應(yīng)用到幾何表面上，以增加圖形的真實感，常見的紋理映射方式有環(huán)境映射、漫反射映射和鏡面反射映射等D.圖形渲染的性能只取決于顯卡的硬件性能，與渲染算法、場景復(fù)雜度和圖形API的選擇等因素?zé)o關(guān)3、在操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度中，有多種調(diào)度算法可供選擇。對于一個同時運行多個進(jìn)程的系統(tǒng)，以下關(guān)于進(jìn)程調(diào)度算法的說法，哪一個是不正確的？（）A.先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法按照進(jìn)程到達(dá)的先后順序進(jìn)行調(diào)度，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)度運行時間短的作業(yè)，但可能會造成長作業(yè)長時間得不到執(zhí)行C.時間片輪轉(zhuǎn)（RR）調(diào)度算法通過為每個進(jìn)程分配固定的時間片來實現(xiàn)公平調(diào)度，時間片大小對系統(tǒng)性能有重要影響D.高響應(yīng)比優(yōu)先（HRRN）調(diào)度算法綜合考慮了作業(yè)的等待時間和運行時間，總是能保證最短的平均等待時間4、在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度是一個非常重要的功能。以下關(guān)于進(jìn)程調(diào)度算法的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.先來先服務(wù)（FCFS）調(diào)度算法簡單直觀，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)度算法能有效降低平均等待時間，但對長作業(yè)不利C.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法適用于分時系統(tǒng)，但時間片大小的選擇會影響系統(tǒng)性能D.高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法綜合考慮了作業(yè)的等待時間和運行時間，總是能得到最優(yōu)的調(diào)度結(jié)果5、在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的查詢優(yōu)化中，索引的選擇和使用是關(guān)鍵因素之一。以下關(guān)于索引優(yōu)化的描述，哪一個是不正確的？（）A.對于經(jīng)常用于連接操作的列，創(chuàng)建索引可以提高查詢效率B.對于數(shù)據(jù)量較小且取值范圍有限的列，創(chuàng)建索引可能效果不明顯C.索引的維護(hù)會增加數(shù)據(jù)插入、更新和刪除操作的開銷，因此應(yīng)謹(jǐn)慎創(chuàng)建過多索引D.只要查詢中涉及到的列都創(chuàng)建索引，就一定能夠提高查詢性能6、在計算機圖形學(xué)中，關(guān)于圖形的顯示和渲染技術(shù)，以下描述哪一項是錯誤的？（）A.光柵化是將圖形從幾何表示轉(zhuǎn)換為像素表示的過程，是常見的圖形顯示方法之一B.光線追蹤通過模擬光線的傳播和交互來計算圖形的顏色和光照效果，能生成逼真的圖像，但計算量較大C.圖形的抗鋸齒處理可以減少圖像中的鋸齒狀邊緣，提高圖像質(zhì)量，但會增加計算成本D.圖形的渲染速度只取決于顯卡的性能，與圖形的復(fù)雜度和渲染算法無關(guān)7、在計算機系統(tǒng)的性能評估中，以下哪種方法可以用于測量程序的實際執(zhí)行時間？（）A.指令周期法B.時鐘周期法C.事件計數(shù)法D.以上都可以8、在操作系統(tǒng)的內(nèi)存管理中，分頁存儲管理方式將內(nèi)存劃分為固定大小的頁。當(dāng)進(jìn)行頁面置換時，以下哪種頁面置換算法可能產(chǎn)生Belady異?，F(xiàn)象？（）A.先進(jìn)先出置換算法（FIFO）B.最近最少使用置換算法（LRU）C.最佳置換算法（OPT）D.時鐘置換算法（CLOCK）9、在計算機系統(tǒng)的性能評估中，基準(zhǔn)測試程序是常用的工具。以下關(guān)于基準(zhǔn)測試程序的描述，哪一項是不正確的？（）A.基準(zhǔn)測試程序用于測量計算機系統(tǒng)在特定任務(wù)下的性能表現(xiàn)B.不同的基準(zhǔn)測試程序針對不同的系統(tǒng)性能方面，如CPU性能、內(nèi)存性能等C.基準(zhǔn)測試程序的結(jié)果可以直接比較不同類型計算機系統(tǒng)的性能D.選擇合適的基準(zhǔn)測試程序?qū)τ跍?zhǔn)確評估系統(tǒng)性能非常重要10、操作系統(tǒng)的啟動過程是一個復(fù)雜而有序的過程。以下關(guān)于操作系統(tǒng)啟動的描述，不正確的是（）A.計算機開機后，首先進(jìn)行硬件自檢，檢查硬件設(shè)備是否正常工作B.引導(dǎo)加載程序負(fù)責(zé)將操作系統(tǒng)內(nèi)核加載到內(nèi)存中，并將控制權(quán)交給內(nèi)核C.內(nèi)核初始化包括檢測硬件設(shè)備、建立內(nèi)存管理機制、創(chuàng)建進(jìn)程等一系列操作D.操作系統(tǒng)啟動完成后，所有的系統(tǒng)服務(wù)和應(yīng)用程序會立即自動啟動，無需用戶干預(yù)11、在計算機系統(tǒng)的性能優(yōu)化中，算法的選擇和優(yōu)化對性能有著重要影響。以下關(guān)于算法優(yōu)化的描述，哪一項是不正確的？（）A.對于相同的問題，不同的算法可能具有不同的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度B.在選擇算法時，應(yīng)根據(jù)問題的規(guī)模和特點選擇最合適的算法，而不僅僅考慮算法的理論復(fù)雜度C.對算法進(jìn)行優(yōu)化時，可以通過改進(jìn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、減少重復(fù)計算等方式提高性能D.一旦確定了一種算法，就無法再對其進(jìn)行優(yōu)化，只能更換算法來提高性能12、在計算機網(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.ATM13、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、當(dāng)涉及到計算機系統(tǒng)中的輸入輸出控制方式時，以下關(guān)于中斷驅(qū)動方式的描述，正確的是：（）A.中斷驅(qū)動方式會導(dǎo)致CPU頻繁被打斷，嚴(yán)重影響系統(tǒng)性能，已被淘汰B.中斷驅(qū)動方式能夠在設(shè)備準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)時及時通知CPU進(jìn)行處理，提高了CPU的利用率。但可能會因為中斷處理不當(dāng)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰C.中斷驅(qū)動方式下，CPU無需主動查詢設(shè)備狀態(tài)，完全由設(shè)備通過中斷通知CPU，這種方式無法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性D.中斷驅(qū)動方式適用于所有類型的輸入輸出設(shè)備，包括低速設(shè)備和高速設(shè)備，且不會產(chǎn)生任何系統(tǒng)開銷15、在計算機存儲系統(tǒng)中，關(guān)于高速緩存（Cache）的作用，以下描述正確的是：（）A.高速緩存可以完全替代主存，提高數(shù)據(jù)訪問速度B.高速緩存能夠減少CPU對主存的訪問次數(shù)，從而顯著提高系統(tǒng)性能。它依據(jù)局部性原理工作，存儲了主存中近期可能被頻繁訪問的數(shù)據(jù)和指令C.高速緩存只是增加了存儲系統(tǒng)的復(fù)雜性，對性能提升沒有實質(zhì)作用D.高速緩存的容量越大越好，無需考慮成本和實現(xiàn)難度16、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(jìn)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17、在操作系統(tǒng)的進(jìn)程通信方式中，以下關(guān)于共享內(nèi)存方式的描述，正確的是：（）A.共享內(nèi)存方式是進(jìn)程間通信中效率最高的方式，但需要復(fù)雜的同步機制來保證數(shù)據(jù)的一致性B.共享內(nèi)存方式不需要進(jìn)程之間進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制，因此可以實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)交換，但存在數(shù)據(jù)安全問題C.共享內(nèi)存方式只能用于同一種操作系統(tǒng)中的進(jìn)程通信，不能跨操作系統(tǒng)使用D.共享內(nèi)存方式易于實現(xiàn)和管理，不需要考慮進(jìn)程之間的競爭和互斥問題18、在優(yōu)化計算機系統(tǒng)的啟動時間時，需要考慮多個階段的優(yōu)化。以下關(guān)于系統(tǒng)啟動優(yōu)化的描述，哪一項是不正確的？（）A.BIOS自檢階段可以通過減少不必要的硬件檢測和優(yōu)化硬件配置來加快啟動速度B.引導(dǎo)加載程序（如GRUB）的優(yōu)化可以包括縮短菜單顯示時間和選擇默認(rèn)啟動項C.內(nèi)核啟動階段可以通過裁剪內(nèi)核功能、加載必要的驅(qū)動模塊來減少啟動時間D.系統(tǒng)啟動時間的優(yōu)化只需要關(guān)注軟件方面的改進(jìn)，硬件性能對啟動時間沒有影響19、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，哪一項是不正確的？（）A.GPU編程（如CUDA、OpenCL）可以利用GPU的并行計算能力加速圖形和通用計算任務(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20、在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，事務(wù)是一個重要的概念，用于保證數(shù)據(jù)的一致性和可靠性。以下關(guān)于事務(wù)的描述中，錯誤的是：（）A.事務(wù)具有原子性、一致性、隔離性和持久性（ACID）特性，原子性確保事務(wù)要么全部成功執(zhí)行，要么全部失敗回滾；一致性保證事務(wù)執(zhí)行前后數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)是合法的；隔離性使得多個事務(wù)并發(fā)執(zhí)行時如同串行執(zhí)行一樣；持久性確保事務(wù)對數(shù)據(jù)庫的修改是永久保存的B.事務(wù)的隔離級別包括讀未提交、讀已提交、可重復(fù)讀和串行化，不同的隔離級別對事務(wù)并發(fā)執(zhí)行的效果和數(shù)據(jù)一致性的保證程度不同，隔離級別越高，數(shù)據(jù)一致性越好，但并發(fā)性能越低C.事務(wù)的并發(fā)控制機制包括鎖機制、時間戳機制和樂觀并發(fā)控制機制等，它們用于解決多個事務(wù)同時訪問和修改數(shù)據(jù)時可能出現(xiàn)的問題，如丟失更新、臟讀、不可重復(fù)讀和幻讀等D.事務(wù)的日志記錄只在事務(wù)失敗回滾時才有用，在事務(wù)正常提交時不需要記錄日志，以節(jié)省存儲空間和提高性能二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的節(jié)能管理。2、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中操作系統(tǒng)的安全機制。3、（本題5分）解釋計算機系統(tǒng)中文件的物理結(jié)構(gòu)。4、（本題5分）簡述計算機中算術(shù)邏輯運算單元的功能。5、（本題5分）闡述計算機中計算機網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。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(jìn)行操作？2、（本題5分）深入分析計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)的節(jié)能管理策略，包括CPU頻率調(diào)節(jié)、設(shè)備電源管理和系統(tǒng)休眠機制。3、（本題5分）綜合論述計算機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)內(nèi)核結(jié)構(gòu)，如宏內(nèi)核、微內(nèi)核和混合內(nèi)核的特點和優(yōu)缺點。4、（本題5分）某計算機系統(tǒng)中有3個并發(fā)進(jìn)程P1、P2、P3，都需要使用同一臺打印機，使用信號量機制實現(xiàn)對打印機的互斥訪問。5、（本題5分）某計算機系統(tǒng)中有6個進(jìn)程，它們的到達(dá)時間和服務(wù)時間如下表所示：進(jìn)程到達(dá)時間服務(wù)時間P105P213P326P434P548P652采用時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法（時間片為2），計算平均周轉(zhuǎn)時間和平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題