焦作师范高等专科学校《PC系统综合设计与》2025-2026学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页焦作师范高等专科学校《PC系统综合设计与》2025-2026学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、操作系统中的缓存机制可以显著提高系统的性能，但也可能带来一些问题。以下关于缓存的描述，错误的是（）A.CPU缓存分为一级缓存、二级缓存和三级缓存等，缓存级数越高，容量越大，速度越慢B.缓存一致性问题是指在多核系统中，不同核心的缓存可能会出现数据不一致的情况C.磁盘缓存可以将经常访问的数据存储在内存中，减少磁盘I/O操作，提高文件访问的速度D.缓存的存在总是能够提高系统性能，不会带来任何负面的影响，如增加系统的复杂性和成本2、在计算机系统中，设备驱动程序是连接硬件设备和操作系统的桥梁。以下关于设备驱动程序的说法，不正确的是（）A.设备驱动程序负责将硬件设备的操作转换为操作系统能够理解的指令B.不同的操作系统需要不同的设备驱动程序C.设备驱动程序一旦安装，就无需更新D.设备驱动程序出现故障可能导致硬件设备无法正常工作3、不同类型的操作系统在功能和特点上存在着差异。关于Windows、Linux和MacOS这三种常见操作系统的比较，以下说法错误的是（）A.Windows操作系统具有广泛的软件兼容性和友好的用户界面，适合普通用户和企业办公使用B.Linux操作系统是开源的，具有高度的可定制性和稳定性，常用于服务器和嵌入式系统C.MacOS操作系统与苹果硬件紧密结合，具有优秀的图形处理能力和用户体验，主要应用于苹果电脑D.这三种操作系统的内核结构和系统调用接口完全相同，因此应用程序可以在它们之间无缝移植4、在计算机系统的硬件组成中，以下哪个部件负责将计算机的计算结果转换为人们能够识别的信息输出？（）A.中央处理器B.存储器C.输入设备D.输出设备5、在计算机系统中，中断是一种重要的机制，用于处理外部事件和系统异常。以下关于中断的描述中，不准确的是：（）A.中断是指CPU在执行程序过程中，由于外部事件（如I/O设备完成操作）或内部异常（如算术运算溢出）而暂停当前程序的执行，转而去处理相应的中断服务程序B.中断向量是中断服务程序的入口地址，当发生中断时，CPU根据中断类型查找中断向量表，获取中断服务程序的入口地址，从而执行相应的处理C.中断嵌套是指在处理一个中断的过程中，允许响应更高优先级的中断，从而实现中断的优先级处理，提高系统的实时性D.中断处理过程完全由硬件完成，操作系统不需要参与其中，只需要在中断处理完成后恢复被中断程序的执行状态即可6、在计算机存储系统中，虚拟存储器的概念被广泛应用。当系统发生缺页中断时，以下哪个操作会被执行？（）A.从硬盘读取所需页面到内存B.释放一部分内存空间C.重新启动正在运行的程序D.切换到其他进程运行7、在文件系统中，文件的存储方式和组织方式对文件的访问效率和存储空间利用率有着重要影响。以下关于文件存储方式的描述，哪一个是不正确的？（）A.连续分配方式将文件存储在连续的磁盘块中，访问速度快，但容易产生外部碎片B.链式分配方式通过指针将文件的磁盘块链接起来，便于文件的扩展，但随机访问效率低C.索引分配方式为每个文件建立一个索引表，记录文件的磁盘块位置，能够有效地支持随机访问和文件扩展D.无论采用哪种文件存储方式，都能够充分利用磁盘空间，不会产生任何存储空间的浪费8、在计算机系统中，输入和输出设备是人与计算机交互的重要途径。以下关于输入输出设备的表述，错误的是（）A.键盘和鼠标是常见的输入设备，用于向计算机输入指令和数据B.显示器和打印机是主要的输出设备，分别用于显示图像和打印文本C.扫描仪属于输入设备，能够将纸质文档转换为数字图像D.所有的输入输出设备都必须通过接口直接与CPU进行通信9、在计算机系统的可靠性模型中，以下关于串联系统和并联系统的比较，正确的是：（）A.串联系统的可靠性高于并联系统，因为串联系统中的每个组件都对系统的正常运行起关键作用B.并联系统中只要有一个组件正常工作，系统就能正常运行，因此并联系统的可靠性总是高于串联系统C.串联系统和并联系统的可靠性计算方法相同，都可以通过简单地相加各个组件的可靠性得到D.串联系统和并联系统的可靠性与组件的数量无关，只取决于组件本身的可靠性10、在数据库系统中，关系模型的规范化是为了减少数据冗余和操作异常。以下哪种范式要求关系中的每个非主属性都完全函数依赖于主键？（）A.第一范式（1NF）B.第二范式（2NF）C.第三范式（3NF）D.第四范式（4NF）11、操作系统中的CPU调度算法对于系统的性能有着重要的影响。以下关于几种常见的CPU调度算法的描述，不正确的是（）A.先来先服务（FCFS）调度算法按照进程到达的先后顺序进行调度，这种算法简单直观，但可能导致短作业等待时间过长B.短作业优先（SJF）调度算法优先调度执行时间短的作业，能有效减少平均等待时间，但可能导致长作业长期得不到执行C.时间片轮转（RR）调度算法将CPU时间划分为固定长度的时间片，每个进程轮流获得一个时间片进行执行D.优先级调度算法根据进程的优先级进行调度，优先级高的进程总是先获得CPU资源，不存在优先级反转的情况12、对于计算机系统中的输入输出（I/O）控制方式，以下哪种说法是恰当的？（）A.程序查询方式虽然简单，但CPU利用率低，只适用于低速I/O设备，在现代计算机系统中已很少使用B.中断驱动方式在I/O设备完成操作后主动向CPU发送中断请求，CPU立即响应并处理I/O数据，这种方式没有延迟C.DMA方式完全由硬件控制数据传输，不需要CPU干预，因此可以实现高速I/O设备与内存之间的数据直接传输，且不会占用CPU时间D.I/O控制方式的选择对系统性能影响不大，无论采用哪种方式，都能满足不同类型I/O设备的需求13、在计算机系统的指令流水线中，可能会出现各种冒险情况影响流水线的性能。以下关于指令流水线冒险的描述，哪一项是不正确的？（）A.数据冒险是由于指令之间的数据依赖关系导致的流水线停顿B.控制冒险是由于分支指令的执行结果不确定导致的流水线停顿C.结构冒险是由于硬件资源冲突导致的流水线停顿D.通过增加流水线的级数可以完全避免各种冒险情况的发生14、计算机系统中的I/O控制方式中，（）可以大大提高CPU的利用率。A.程序查询方式B.中断方式C.DMA方式D.通道方式15、在计算机系统中，（）是指多个进程在一段时间内交替占用CPU资源。A.并行B.并发C.同步D.异步16、文件系统的目录结构和文件组织方式对文件的查找和访问性能有很大影响。以下关于文件系统结构的描述，哪一项是不正确的？（）A.树形目录结构便于文件的分类管理和层次组织，是大多数操作系统采用的目录结构B.哈希目录结构通过对文件名进行哈希计算来确定文件的存储位置，查找速度快，但可能存在哈希冲突C.索引节点（inode）是文件系统中用于存储文件属性和数据指针的重要数据结构，不同的文件系统inode的结构和内容可能不同D.文件系统的布局优化只需要考虑文件的存储位置，不需要考虑目录的组织和inode的分配17、设备驱动程序在计算机系统中起着连接硬件设备和操作系统的重要作用。以下关于设备驱动程序的描述，哪一项是不正确的？（）A.设备驱动程序负责与硬件设备进行通信，将操作系统的指令转换为硬件能够理解的信号B.中断处理是设备驱动程序的重要组成部分，当硬件设备产生中断时，驱动程序会响应并进行相应的处理C.设备驱动程序的即插即用支持使得新设备能够在插入系统时自动被识别和配置，无需用户手动安装驱动D.设备驱动程序都是由操作系统内核开发团队统一编写的，第三方开发者无法为新的硬件设备开发驱动程序18、在计算机系统的可靠性设计中，容错技术是一种重要的手段。以下关于容错技术的描述，哪一项是错误的？（）A.硬件冗余是通过使用多个相同的硬件组件来提高系统的可靠性，当一个组件出现故障时，其他组件可以继续工作B.软件容错可以通过错误检测、恢复和容错算法来提高软件系统的可靠性C.信息冗余是在数据中添加额外的校验位或纠错码，以检测和纠正数据传输或存储中的错误D.容错技术可以完全消除系统中的故障和错误，保证系统永远不会出现故障19、在计算机存储系统中，关于高速缓存（Cache）的作用，以下描述正确的是：（）A.高速缓存可以完全替代主存，提高数据访问速度B.高速缓存能够减少CPU对主存的访问次数，从而显著提高系统性能。它依据局部性原理工作，存储了主存中近期可能被频繁访问的数据和指令C.高速缓存只是增加了存储系统的复杂性，对性能提升没有实质作用D.高速缓存的容量越大越好，无需考虑成本和实现难度20、在计算机网络的路由算法中，距离矢量路由算法和链路状态路由算法是两种常见的类型。以下关于它们的特点和区别，哪一项描述是不准确的？（）A.距离矢量路由算法通过交换路由表信息来计算最短路径，容易产生路由环路B.链路状态路由算法通过收集网络拓扑信息来计算最短路径，计算复杂度较高C.距离矢量路由算法收敛速度较慢，链路状态路由算法收敛速度较快D.这两种路由算法在所有网络环境下的性能表现相同，可以根据个人喜好选择使用二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释计算机系统中的总线的错误检测和恢复机制。2、（本题5分）简述操作系统中的进程调度算法的分类和特点。3、（本题5分）说明计算机中计算机网络的拓扑结构。三、综合题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某计算机的Cache分为数据Cache和指令Cache，数据Cache的命中率为90%，指令Cache的命中率为95%，Cache访问时间为1ns，主存访问时间为100ns，计算CPU访问Cache的平均时间。2、（本题5分）详细阐述计算机系统中的文件压缩技术，包括无损压缩和有损压缩的原理、算法和应用。3、（本题5分）综合探讨计算机系统中的操作系统的嵌入式系统应用，包括实时性要求和资源限制。4、（本题5分）详细阐述计算机系统中的计算机体系结构中的指令集架构，如CISC和RISC的特点和发展趋势。5、（本题5分）假设某计算机系统采用动态分区存储管理方式，初始时内存为空，有作业1要求100KB内存，作业2要求200KB内存，作业3要求15