2021年《系统分析师》模拟试卷1

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1 单选题 1分

三总线结构的计算机总线系统由（ ）组成。

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正确答案：B

本题解析：

本题考查计算机系统基础知识。总线上传输的信息类型分为数据、地址和控制，因此总线由数据总线、地址总线和控制总线组成。

2 单选题 1分

目前，计算机系统中常用的三级存储体系是_（ ）_。

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正确答案：C

本题解析：

计算机的存储系统采用分级存储体系的理论依据是程序访问的局部性原理。CPU访问存储器时，无论是取指令还是存取数据，所访问的存储单元都趋于聚集在一个较小的连续区域中。局部性分为两种，分别是时间局部性和空间局部性。时间局部性是指如果一个信息项正在被访问，那么在近期它很可能还会被再次访问。程序循环、堆栈等是产生时间局部性的原因。空间局部性是指在最近的将来将用到的信息很可能与现在正在使用的信息在空间地址上是临近的。

计算机系统中常用的三级存储体系是指cache、主存、辅存，这三个级别容量越来越大，价格越来越低，速度越来越慢。

3 单选题 1分

J2EE应用系统支持5种不同类型的构件模型，包括（ ）。

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正确答案：D

本题解析：

J2EE 核心组成如下。（1） 容器：Applet Container、Application Container、Web Container、EJB Container。（2） 组件：Applet、Application、JSP/Servlet、EJB。（3） 服务：HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）。（4） RMI-IIOP（Remote Method Invocation over the Internet Inter-ORB Protocol）：远程方法调用，融合了Java RMI和CORBA（Common Object Request Broker Architecture，公共对象请求代理体系结构）在使用Application或Web端访问EJB端组件时使用。（5） Java IDL（Java Interface Definition Language）：Java接口定义语言，主要用于访问外部的CORBA服务。（6） JTA（Java Transaction API）：用于进行事务处理操作的API。（7） JDBC（Java Database Connectivity）：为数据库操作提供的一组API。（8） JMS（Java Massage Service）：用于发送点对点消息的服务。（9） Java Mail：用于发送邮件。（10） JAF（JavaBeans Activation Framework）：JavaBean激活框架用于封装数据。（11） JNDI（Java Naming and Directory Interface）：命名目录服务。（12） JAXP（Java API for XML Parsing）：专门用于XML解析操作的API。（13） JCA（J2EE Connector Architecture）：Java 连接器构架。（14） JAAS（Java Authentication and Authorization Service）：认证和授权服务。（15） JSF（Java Server Faces）：一种用于构建Java Web 应用程序的标准框架。（16） JSTL（JSP Standard Tag Library）：JSP标准标签库。（17） SAAJ（SOAP with Attachments API for JAVA）：在松耦合软件系统中利用SOAP协议实现的基于XML消息传递的API规范。（18） JAXR（Java API for XML Registries）：提供了多种类型注册服务进行交互的API。

4 单选题 1分

以下媒体中（ ）是表现媒体。

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正确答案：D

本题解析：

表现媒体是指进行信息输入和输出的媒体，如：键盘、鼠标、扫捕仪、话筒和摄像机等输入媒体以及显示器、打印机和扬声器等输出媒体。

5 单选题 1分

某系统由下图所示的冗余部件构成。若每个部件的千小时可靠度都为 R ，则该系 统的千小时可靠度为（ ）。

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正确答案：B

本题解析：

6 单选题 1分

目前处理器市场中存在CPU和DSP两种类型处理器，分别用于不同场景。这两种处理器具有不同的体系结构，DSP采用（ ）。

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正确答案：B

本题解析：

编程DSP芯片是一种具有特殊结构的微处理器，为了达到快速数字信号处理的目的，DSP芯片一般都采用特殊的软硬件结构。（1） 哈佛结构。DSP采用哈佛结构，将存储器空间划分成两个，分别存储程序和数据。它们有两组总线连接到处理器核，允许同时对它们进行访问。每个存储器独立编址，独立访问。这种安排将处理器的数据吞吐率加倍，更重要的是同时为处理器核提供数据与指令。在这种布局下，DSP得以实现单周期的MAC指令。在哈佛结构中，由于程序和数据存储器在两个分开的空间中，因此取指和执行能完全重叠运行。（2） 流水线。与哈佛结构相关，DSP芯片广泛采用2～6级流水线以减少指令执行时间，从而增强了处理器的处理能力。这可使指令执行能完全重叠，每个指令周期内，不同的指令都处于激活状态。（3） 独立的硬件乘法器。在实现多媒体功能及数字信号处理的系统中，算法的实现和数字滤波都是计算密集型的应用。在这些场合，乘法运算是数字处理的重要组部分，是各种算法实现的基本元素之一。乘法的执行速度越快，DSP处理器的性能越高。相比一般的处理器需要30～40个指令周期，DSP芯片的特征就是有一个专用的硬件乘法器，乘法可以在一个周期内完成。（4） 特殊的DSP指令。DSP的另一特征是采用特殊的指令，专为优化数字信号处理中的一些常用算法。这些特殊指令为一些典型的数字处理提供加速，可以大幅提高处理器的执行效率，使一些高速系统的实时数据处理成为可能。（5） 独立的DMA总线和控制器。有一组或多组独立的DMA总线，与CPU的程序、数据总线并行工作。在不影响CPU工作的条件下，DMA的速度可以达到800 MB/s以上。这在需要大数据量进行交换的场合可以减小CPU的开销，提高数据的吞吐率，提高系统的并行执行能力。（6） 多处理器接口。使多个处理器可以很方便地并行或串行工作以提高处理速度。（7） JTAG（Joint Test Action Group）标准测试接口（IEEE 1149标准接口）。便于对DSP进行片上的在线仿真和多DSP条件下的调试。（8） 快速的指令周期。哈佛结构、流水线操作、专用的硬件乘法器、特殊的DSP指令再加上集成电路的优化设计，可使DSP芯片的指令周期降低至10 ns以下，快速的指令周期可以使DSP芯片能够实时实现许多DSP应用。

7 单选题 1分

以下关于RISC和CISC的叙述中，不正确的是（ ）

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正确答案：A

本题解析：

本题考查计算机系统基础知识。计算机工作时就是取指令和执行指令。一条指令往往可以完成一串运算的动作，但却需要多个时钟周期来执行。随着需求的不断增加，设计的指令集越来越多，为支持这些新增的指令，计算机的体系结构会越来越复杂，发展成CISC指令结构的计算机。而在CISC指令集的各种指令中，其使用频率却相差悬殊，大约有20%的指令会被反复使用，占整个程序代码的80%。而余下的80%的指令却不经常使用，在程序中常用的只占20%。显然，这种结构是不太合理的。RISC和CISC在架构上的不同主要有：①在指令集的设计上，RISC指令格式和长度通常是固定的(如ARM是32位的指令)、且寻址方式少而简单、大多数指令在一个周期内就可以执行完毕；CISC构架下的指令长度通常是可变的、指令类型也很多、一条指令通常要若干周期才可以执行完。由于指令集多少与复杂度上的差异，使RISC的处理器可以利用简单的硬件电路设计出指令解码功能，这样易于流水线的实现。相对的CISC则需要通过只读存储器里的微码来进行解码，CISC因为指令功能与指令参数变化较大，执行流水线作业时有较多的限制。②RISC架构中只有载入和存储指令可以访问存储器，数据处理指令只对寄存器的内容进行操作。为了加速程序的运算，RISC会设定多组的寄存器，并且指定特殊用途的寄存器。CISC构架则允许数据处理指令对存储器进行操作，对寄存器的要求相对不高。

8 单选题 1分

JPEG压缩编码算法中，____是错误的。

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正确答案：B

本题解析：

JPEG标准是一个适用于彩色和单色多灰度或连续色调静止数字图像的压缩标准，它包括基于DPCM（差分脉冲编码调制）和DCT（离散余弦变换）的无损压缩算法，以及基于Huffman编码的有损压缩算法两个部分。前者不会产生失真，但压缩比很小；后一种算法进行图像压缩时信息虽有损失，但压缩比可以很大，例如，压缩20倍左右时，人眼基本上看不出失真。JPEG标准实际上有三个范畴。

（1）基本顺序过程（Baseline Sequential Processes）实现有损图像压缩，重建图像质量达到人眼难以观察出来的要求。采用的是8*8像素自适应DCT算法、量化及Huffman型的熵编码器。

（2）基于DCT的扩展过程（Extended DCT Based Process）使用累进工作方式，采用自适应算术编码过程。

（3）无失真过程（Lossless Process）采用预测编码及Huffman编码（或算术编码），可保证重建图像数据与原始图像数据完全相同。

其中的基本顺序过程是JPEG最基本的压缩过程，符合JPEG标准的硬软件编码/解码器都必须支持和实现这个过程。另两个过程是可选扩展，对一些特定的应用项目有很大实用价值。

（1）JPEG算法。基本JPEG算法操作可分成以下三个步骤：通过离散余弦变换（DCT）去除数据冗余；使用量化表对DCT系数进行量化，量化表是根据人类视觉系统和压缩图像类型的特点进行优化的量化系数矩阵；对量化后的DCT系数进行编码使其熵达到最小，熵编码采用Huffman可变字长编码。

（2）离散余弦变换。JPEG采用8*8子块的二维离散余弦变换算法。在编码器的输入端，把原始图像（对彩色图像是每个颜色成分）顺序地分割成一系列8*8的子块。在8*8图像块中，像素值一般变化较平缓，因此具有较低的空间频率。实施二维8*8离散余弦变换可以将图像块的能量集中在极少数系数上，其他系数的值与这些系数相比，绝对值要小得多。与Fourier变换类似，对于高度相关的图像数据进行这样变换的效果使能量高度集中，便于后续的压缩处理。

（3）量化。为了达到压缩数据的目的，对DCT系数需做量化处理。量化的作用是在保持一定质量前提下，丢弃图像中对视觉效果影响不大的信息。量化是多对一映射，是造成DCT编码信息损失的根源。JPEG标准中采用线性均匀量化器，量化过程为对64个DCT系数除以量化步长并四舍五入取整，量化步长由量化表决定。量化表元素因DCT系数位置和彩色分量的不同而取不同值。量化表为8*8矩阵，与DCT变换系数一一对应。量化表一般由用户规定JPEG标准中给出参考值，并作为编码器的一个输入。量化表中元素为1到255之间的任意整数，其值规定了其所对应DCT系数的量化步长。DCT变换系数除以量化表中对应位置的量化步长并舍去小数部分后多数变为零，从而达到了压缩的目的。

（4）行程长度编码（RLE）。64个变换系数经量化后，左上角系数是直流分量（DC系数），即空间域中64个图像采样值的均值。相邻8*8块之间的DC系数一般有很强的相关性，JPEG标准对DC系数采用DPCM编码方法，即对相邻像素块之间的L系数的差值进行编码。其余63个交流分量（AC系数）使用RLE编码，从左上角开始沿对角线方向，以Z字形（Zig-Zag）进行扫描直至结束。量化后的AC系数通常会有许多零值，以Z字形路径进行游程编码有效地增加了连续出现的零值个数。

（5）熵编码。为了进一步压缩数据，对DC码和AC行程编码的码字再做基于统计特性的熵编码。 JPEG标准建议使用的熵编码方法有Huffman编码和自适应二进制算术编码。

9 单选题 1分

某磁盘有100个磁道，磁头从一个磁道移至另一个磁道需要6ms。文件在磁盘上非连续存放，逻辑上相邻数据块的平均距离为10个磁道，每块的旋转延迟时间及传输时间分别为100ms和20ms，则读取一个100块的文件需要（25）ms。

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正确答案：C

本题解析：

(6ms*10个磁道+100ms+20ms)*100块=18000

10 单选题 1分

以下关于系统性能评估方法的描述，错误的是____。

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正确答案：B

本题解析：

本题考查计算机系统的性能评估方法。

1、指令执行速度法

在计算机发展的初期，曾用加法指令的运算速度来衡量计算机的速度。因为加法指令的运算速度大体上可反映出乘法、除法等其他算术运算的速度，而且逻辑运算、转移指令等简单指令的执行时间往往设计成与加法指令相同，因此，加法指令的运算速度有一定代表性。表示机器运算速度的单位是MIPS（每秒执行指令百万条）。

2、等效指令速度法

等效指令速度法也称为吉普森混合法（Gibson mix）或混合比例计算法，是通过各类指令在程序中所占的比例（Wi）进行计算得到的。若各类指令的执行时间为ti，则等效指令的执行时间为：

其中，n为指令类型数。

对某些程序来说，采用等效指令速度法可能严重偏离实际，尤其是对CISC系统，因为某些指令的执行时间是不固定的，数据的长度、cache的命中率、流水线的效率等都会影响计算机的运算速度。

3、综合理论性能法

CTP是美国政府为限制较高性能计算机出口所设置的运算部件综合性能估算方法。CTP用MTOPS（Million Theoretical Operations Per Second，每秒百万次理论运算）表示。CTP的估算方法是，首先算出处理部件每个计算单元（例如，定点加法单元、定点乘法单元、浮点加单元、浮点乘法单元等）的有效计算率，再按不同字长加以调整，得出该计算单元的理论性能，所有组成该处理部件的计算单元的理论性能之和即为CTP。

4、基准程序法

基准程序法是针对老一代的系统性能评估方法提出的改进方案，老一代的方法，如时钟频率法、指令执行速度法、等效指令速度法、数据处理速率法存在一个通病，即主要针对CPU（有时包括主存）的性能进行评估，但未考虑I/O结构、操作系统、编译程序的效率等对系统性能的影响，所以这些方法的评估结果是片面的。而基准程序法评价较为全面。所以本题B选项描述不正确。