系统架构设计师试题4.docx
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系统架构设计师试题4
系统架构设计师-试题4
（总分：
71.00，做题时间：
90分钟）
一、单项选择题（总题数：
55，分数：
71.00）
1.系统分析师在收集、分析、处理数据时常会遇到零星异常数据（野点、离群点），即大大偏离其他数据值的数据。
关于异常数据的叙述，不正确的是______。
A．异常数据属于不良数据，应尽快找出来，修正或删除它
B．处理大批数据时，其统计量中位数不易受零星异常数据的影响
C．用最小二乘法进行线性拟合时，零星异常数据可能导致拟合结果完全失真
D．测量误差、输入错误、程序运行错误等都可能产生异常数据
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
异常数据属于不良数据，应尽快找出来，查找其原因是什么，而不是删除它。
2.挂接在总线上的多个部件，______。
A．只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据
B．只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据
C．可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据
D．可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据
（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路。
共享是指总线上可以挂接多个部件，各个部件之间相互交换的信息都可以通过这组公共线路传送；分时是指同一时刻只允许有一个部件向总线发送信息，如果出现两个或两个以上部件同时向总线发送信息，势必导致信号冲突。
当然，在同一时刻，允许多个部件同时从总线上接收相同的信息。
①总线的分类
按总线相对于CPU或其他芯片的位置可分为内部总线和外部总线两种。
在CPU内部，寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线称为内部总线；外部总线是指CPU与内存RAM、ROM和输入/输出设备接口之间进行通信的通路。
由于CPU通过总线实现程序取指令、内存/外设的数据交换，在CPU与外设一定的情况下，总线速度是制约计算机整体性能的最大因素。
按总线功能来划分，又可分为地址总线、数据总线、控制总线三类，人们通常所说的总线都包括这三个组成部分，地址总线用来传送地址信息，数据总线用来传送数据信息，控制总线用来传送各种控制信号。
例如，ISA（IndustrialStandardArchitecture，工业标准结构）总线共有98条线，其中数据线有16条、地址线24条，其余为控制信号线、接地线和电源线。
按总线在微机系统中的位置，可分为机内总线和机外总线两种。
上面所说的总线都是机内总线，而机外总线是指与外部设备接口相连的，实际上是一种外设的接口标准。
例如，目前计算机上流行的接口标准IDE（IntegratedDriveElectronics，电子集成驱动器）、SCSI、USB（UniversalSerialBus，通用串行总线）和IEEE（InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，美国电气电子工程师协会）1394等，前两种主要是与硬盘、光驱等设备接口相连，后面两种新型外部总线可以用来连接多种外部设备。
计算机的总线按其功用来划分，主要有局部总线、系统总线、通信总线三种类型。
其中局部总线是在传统的ISA总线和CPU总线之间增加的一级总线或管理层，它的出现是由于计算机软硬件功能的不断发展，系统原有的ISA或。
EISA（ExtendedISA，扩展的ISA）等已远远不能适应系统高传输能力的要求，而成为整个系统的主要瓶颈；系统总线是计算机系统内部各部件（插板）之间进行连接和传输信息的一组信号线，例如，ISA、EISA、MCA（MicroChannelArchitecture，微通道结构）、VESA（VideoElectronicStandardAssociation，视频电子标准协会）、PCI（PeripheralComponentInterconnect，外设组件互连）、AGP（AccelerateGraphicalPort，加速图形接口）等；通信总线是计算机系统之间或计算机系统与其他系统（例如，远程通信设备、测试设备等）之间进行通信的一组信号线。
按照总线中数据线的多少，可分为并行总线和串行总线。
并行总线是含有多条双向数据线的总线，它可以实现一个数据的多位同时传输，总线中数据线的数量决定了可传输一个数据的最大位数（一般为8的倍数）。
由于可以同时传输数据的各位，所以并行总线具有数据传输速率高的优点。
但由于各条数据线的传输特性不可能完全一致，当数据线较长时，数据各位到达接收端时的延迟可能不一致，会造成传输错误，所以并行总线不宜过长，适合近距离连接。
大多数的系统总线属于并行总线；串行总线是只含有一条双向数据线或两条单向数据线的总线，可以实现一个数据的各位按照一定的速度和顺序依次传输。
由于按位串行传输数据对数据线传输特性的要求不高，在长距离连线情况下仍可以有效地传送数据，所以串行总线的优势在于远距离通信。
但由于数据是按位顺序传送的，所以在相同的时钟控制下，数据传输速率低于并行总线。
大多数的通信总线属于串行总线。
②总线标准
总线标准是指计算机部件各生产厂家都需要遵守的总线要求，从而使不同厂家生产的部件能够互换。
总线标准主要规定总线的机械结构规范、功能结构规范和电气规范。
总线标准可以分为正式标准和工业标准两种，其中正式标准是由IEEE等国际组织正式确定和承认的标准；工业标准也称为事实标准，是首先由某一厂家提出，然后得到其他厂家广泛使用的标准。
③总线的性能指标
通常，总线规范中会详细描述总线各方面的特性，包括物理特性、功能特性、电气特性和时间特性。
物理特性又称机械特性，它规定了总线的线数，以及总线的插头、插座的形状、尺寸和信号线的排列方式等要素；功能特性描述总线中每一根线的功能；电气特性定义了每根线上信号的传递方向及有效电平范围；时间特性规定了每根线在什么时间有效以及不同信号之间相互配合的时间关系。
总线的性能指标主要有以下几个。
·总线宽度。
总线宽度指的是总线的线数，它决定了总线所占的物理空间和成本。
对总线宽度最直接的影响是地址线和数据线的数量。
主存空间和I/O空间的扩充使地址线数量的增加，并行传输要求有足够的数据线。
例如，32位的PCI总线允许寻址的主存空间的大小为232=4G个单元。
·总线带宽。
总线带宽定义为总线的最大数据传输速率，即每秒传输的字节数。
在同步通信中，总线的带宽与总线时钟密不可分，总线时钟频率的高低决定了总线带宽的大小：
总线带宽=总线宽度×总线频率
总线的实际带宽还会受到总线长度（总线延迟）、总线负载、总线收发器性能等多方面因素的影响。
例如，假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息，一个总线周期占用2个时钟周期，总线时钟频率为10MHz。
此时，时钟周期T=1/10M_=0.1μs，总线周期=2T=0.2μs，则总线带宽为4/0.2=20MB/s。
·总线负载。
总线负载是指连接在总线上的最大设备数量。
大多数总线的负载能力是有限的。
·总线分时复用。
总线分时复用是指在不同时段利用总线上同一个信号线传送不同信号，例如，地址总线和数据总线共用一组信号线。
采用这种方式的目的是减少总线数量，提高总线的利用率。
·总线猝发传输。
猝发式数据传输是一种总线传输方式，即在一个总线周期中可以传输存储地址连续的多个数据。
除了以上提到的性能指标外，总线是否具有即插即用功能，是否支持总线设备的热插拔，是否支持多主控设备，是否具有错误检测能力，是否依赖于特定CPU等，也是评价总线性能的指标。
3.1台服务器、3台客户机和2台打印机构成了一个局域网（如图所示）。
在该系统中，服务器根据某台客户机的请求，数据在一台打印机上输出。
设服务器、各客户机及各打印机的可用性分别为a、b、c，则该系统的可用性为______。
A．abcB．a（1-b）（1-c）
C．a（1-b）（1-c）D．a（1-（1-b））（1-（1-c））
（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
在试题给出的系统中，客户机之间是并联的（任何一台客户机出现故障，对其他客户机没有影响），同理，打印机之间也是并联关系。
然后，客户机、服务器、打印机之间组成一个串联关系。
因此，我们可以把该系统简化为如图所示的形式。
已知服务器、各客户机及各打印机的可用性分别为a、b、c，因此整个系统的可用性为R=（1-（1-b））a（1-（1-c））=a（1-（1-b））（1-（1-c））。
4.系统输入设计中，采用内部控制方式以确保输入系统数据的有效性，______用于验证数据是否位于合法的取值范围。
A．数据类型检查B．自检位C．域检查D．格式检查
（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
系统输入设计中，通常通过内部控制的方式验证输入数据的有效性。
数据类型检查确保输入了正确的数据类型；白检位用于对主关键字进行基于校验位的检查；域检查用于验证数据是否位于合法的取值范围：
格式检查按照已知的数据格式对照检查输入数据的格式。
5.网络设计方案中应重点体现安全性原则，但是不计成本的安全性设计也是不可取的，安全方案应该满足应用需求。
下述选项中，______安全性需求相对较弱。
A．政府网B．校园网C．企业网D．金融网
（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
网络系统的设计是受经费限制的，在考虑安全解决方案时必须考虑性能价格的平衡，而且不同的网络系统所要求的安全侧重点各有不同。
在企业网、政府行政办公网、国防军工部门内部网、电子商务网站及VPN等网络方案设计中应重点体现安全性原则，确保网络系统和数据的安全运行。
在社区网、城域网和校园网中，安全性的需求相对较弱。
6.以ANSI冠名的标准属于______。
A．国家标准B．国际标准C．行业标准D．项目规范
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
ANSI为美国的国家标准，所以应选A。
7.复杂系统是指______。
A．通过对各子系统的了解不能对系统的性能做出完全的解释
B．系统由大量的子系统组成
C．系统的结构很复杂，难于图示
D．系统的功能很复杂，难于用文字描述
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
复杂系统的复杂之处主要在于其各子系统之间关联的复杂性。
例如，人体本身就是一个复杂系统。
虽然骨骼系统、神经系统、消化系统和血液循环系统等都有清晰的结构，可以清晰地描述其性能，但各子系统之间相互关联的机制却仍难以把握。
8.希赛公司的销售收入状态如表所示，该公司达到盈亏平衡点时的销售收入是______（百万元人民币）。
希赛公司的销售收入状态
项目
金额（单位百万元人民币）
销售收入
800
材料成本
300
分包费用
100
固定生产成本
130
毛利
270
固定销售成本
150
利润
120
A．560B．608C．615D．680
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
盈亏平衡点（又称保本点、盈亏分离点）是指企业经营处于不赢不亏状态所需达到的业务量（产量或销售量），即销售收入等于总成本，是投资或经营中一个很重要的数量界限。
近年来，盈亏平衡分析在企业投资和经营决策中得到了广泛的应用。
因此，如果预期销售额与盈亏平衡点接近，则说明项目没有利润。
盈亏平衡点越低，表明项目适应市场变化的能力越大，抗风险能力越强。
盈亏平衡点可以通过研究产品的单位售价（P）、单位可变成本（VC）和总固定成本（TFC）来计算。
可变成本是与产量水平成比例变化的要素，通常包括原材料、劳动力成本和利用成本。
固定成本是不随数量变化的费用。
通常包括租金、保险费和财产税。
盈亏平衡点的计算公式如下：
BEP=TFC/（P-VC）
在本题中，固定生产成本为130，固定销售成本为150，因此，总固定成本TFC为280。
假设年销售产品x件，则单位售价为P=800/x，单位可变成本为：
VC=（300+100）/x=400/x
所以
BEP=280/（800/x-400/x）=280x/400=0.7x
即该公司生产和销售0.7x件商品就可达到盈亏平衡，又因为商品的单位售价为800/x，因此，该公司达到盈亏平衡点时的销售收入是
（800/x）*0.7x=560
嵌入式系统中采用中断方式实现输入/输出的主要原因是______。
在中断时，CPU断点信息一般保存到______中。
（分数：
2.00）
（1）.A．速度最快
B．CPU不参与操作
C．实现起来比较容易
D．能对突发事件做出快速响应（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
（2）.A．通用寄存器B．堆
C．栈D．I/O接口（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
在一般的操作系统中，输入/输出方式主要有以下几种。
（1）程序控制方式：
CPU直接利用I/O指令编程，实现数据的I/O。
CPU发出I/O命令，命令中包含了外设的地址信息和所要执行的操作，相应的I/O系统执行该命令并设置状态寄存器；CPU不停地（定期地）查询I/O系统以确定该操作是否完成。
由程序主动查询外设，完成主机与外设间的数据传送，方法简单，硬件开销小。
（2）程序中断方式：
CPU利用中断方式完成数据的I/O，当I/O系统与外设交换数据时，CPU无需等待也不必去查询I/O的状态，当I/O系统完成了数据传输后则以中断信号通知CPU。
然后CPU保存正在执行程序的现场，转入I/O中断服务程序完成与I/O系统的数据交换。
再然后返回原主程序继续执行。
与程序控制方式相比，中断方式因为CPU无需等待而提高了效率。
在系统中具有多个中断源的情况下，常用的处理方法有：
多中断信号线法、中断软件查询法、雏菊链法、总线仲裁法和中断向量表法。
（3）DMA方式：
使用DMA控制器（DMAC）来控制和管理数据传输。
DMAC和CPU共享系统总线，并且具有独立访问存储器的能力。
在进行DMA时，CPU放弃对系统总线的控制而由DMAC控制总线；由DMAC提供存储器地址及必须的读/写控制信号，实现外设与存储器之间进行数据交换。
DMAC获取总线方式主要有三种，分别是暂停方式、周期窃取（挪用）方式和共享方式。
（4）通道：
通道是一种通过执行通道程序管理I/O操作的控制器，它使主机与I/O操作之间达到更高的并行程度。
在具有通道处理机的系统中，当用户进程请求启动外设时，由操作系统根据I/O要求构造通道程序和通道状态字，将通道程序保存在主存中，并将通道程序的首地址放到通道地址字中，然后执行“启动I/O”指令。
按照所采取的传送方式，可将通道分为字节多路通道、选择通道和数组多路通道三种。
（5）输入/输出处理机（IOP）：
也称为外围处理机（PPU），它是一个专用处理机，也可以是一个通用的处理机，具有丰富的指令系统和完善的中断系统。
专用于大型、高效的计算机系统处理外围设备的I/O，并利用共享存储器或其他共享手段与主机交换信息。
从而使大型、高效的计算机系统更加高效地工作。
与通道相比，IOP具有比较丰富的指令系统，结构接近于一般的处理机，有自己的局部存储器。
嵌入式系统中采用中断方式实现输入/输出的主要原因是能对突发事件做出快速响应。
在中断时，CPU断点信启、一般保存到栈中。
9.基于构件的开发（CBD）模型，融合了______模型的许多特征。
该模型本质是演化的，采用迭代方法开发软件。
A．瀑布B．快速应用开发（RAD）
C．螺旋D．形式化方法
（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
基于构件的开发模型利用模块化方法将整个系统模块化，并在一定构件模型的支持下复用构件库中的一个或多个软件构件，通过组合手段高效率、高质量地构造应用软件系统的过程。
基于构件的开发模型融合了螺旋模型的许多特征，本质上是演化形的，开发过程是迭代的。
基于构件的开发模型由软件的需求分析和定义、架构设计、构件库建立、应用软件构建及测试和发布5个阶段组成。
10.某磁盘磁头从一个磁道移至另一个磁道需要10ms。
文件在磁盘上非连续存放，逻辑上相邻数据块的平均移动距离为10个磁道，每块的旋转延迟时间及传输时间分别为100ms和2ms，则读取一个100块的文件需要______ms的时间。
A．10200B．11000C．11200D．20200
（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
本题考查磁盘读取数据的基本原理。
通常要在磁盘上读取一个数据，首先需要寻道，即将磁头定位于目标磁道，然后通过磁盘的旋转，定位于要读取的信息之上，最后读取并传输数据。
所以，读取每个数据需要耗费的平均时间为10×10+100+2=202ms，100块的文件需要20200ms。
11.软件需求分析产生软件操作特征的规格说明，指明软件和其他系统元素的接口，建立软件必须满足的约束。
下面对于软件需求分析的描述，不正确的是______。
A．分析员研究系统规约和软件项目计划，并在系统语境内理解软件和复审，从而生成计划软件范围的估算
B．需求分析使得系统工程师能够刻画出软件的功能和性能、指明软件和其他系统元素的接口、并建立软件必须满足的约束
C．经过仔细的需求分析活动，分析员能够得到详细的系统规约
D．需求分析能够为软件设计者提供可被翻译成数据、体系结构、界面和过程设计的模型
（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
需求分析使得系统工程师能够刻画出软件的功能和性能、指明软件和其他系统元素的接口、并建立软件必须满足的约束。
需求分析能够为软件设计者提供可被翻译成数据、体系结构、界面和过程设计的模型。
分析员研究系统规约和软件项目计划，并在系统语境内理解软件和复审，从而生成计划软件范围的估算。
12.网络系统生命周期可以划分为5个阶段，实施这5个阶段的合理顺序是______。
A．需求规范、通信规范、逻辑网络设计、物理网络设计、实施阶段
B．需求规范、逻辑网络设计、通信规范、物理网络设计、实施阶段
C．通信规范、物理网络设计、需求规范、逻辑网络设计、实施阶段
D．通信规范、需求规范、逻辑网络设计、物理网络设计、实施阶段
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
本题主要考查网络系统生命周期的基础知识。
网络系统生命周期可以划分为5个阶段，实施这5个阶段的合理顺序是需求规范、通信规范、逻辑网络设计、物理网络设计、实施阶段。
13.以下关于RDBMS数据分布的叙述中，错误的是______。
A．数据垂直分割是将不同表的数据存储到不同的服务器上
B．数据水平分割是将不同行的数据存储到不同的服务器上
C．数据复制是将数据的多个副本存储到不同的服务器上
D．数据复制中由RDBMS维护数据的一致性
（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
数据分割和数据复制是数据分布的两种重要方式。
数据分割是指将数据库中的表智能地分布在多个磁盘（或服务器）上，即可以将一个表的数据分布在不同的磁盘空间上，从而有效地提高并行处理的性能和高可用性。
数据分割可以分为水平分割和垂直分割两种。
水平分割是将表中不同行的数据存储到不同的磁盘上。
例如，当多个事务频烦访问数据表的不同行时，水平分割表，并消除新表中的冗余数据列。
若个别事务要访问整个数据，则要用连接操作。
水平分割会给应用增加复杂度，它通常在查询时需要多个表名，查询所有数据需要并操作。
在许多数据库应用中，这种复杂性会超过它带来的优点，因为只要索引关键字不大，则在索引用于查询时，表中增加两到三倍数据量，查询时也就增加读一个索引层的磁盘次数。
垂直分割是将表中不同字段的数据存储到不同的磁盘上。
例如，当多个事务频繁访问表的不同列时，可将该表垂直分成多个表。
垂直分割可以使得数据行变小（因为列少了，一行数据就变小），一个数据页就能存放更多的数据，在查询时就会减少I/O次数。
其缺点是需要管理冗余列，查询所有数据时需要连接操作。
数据分割增加了维护数据完整性的代价。
数据复制是为了提升数据访问效率而采用的一种增加数据冗余的方法，它将数据的多个副本存储到不同的服务器上，由RDBMS负责维护数据的一致性。
14.对实际应用问题建立数学模型并求得结果后，还需要根据建模的目的和要求，利用相关知识，结合研究对象的特点，进行模型分析。
模型分析工作一般不包括______。
A．模型的合理性分析B．模型的误差分析
C．模型的先进性分析D．参数的灵敏性分析
（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
本题主要考查数学建模的基本过程，在对实际应用问题建立数学模型并求得结果后，还需要根据建模的目的和要求，利用相关知识，结合研究对象的特点，进行模型分析。
模型分析工作主要包括模型的合理性分析、模型的误差分析和参数的灵敏性分析等，一般不包括模型的先进性分析。
15.若操作系统把一条命令的执行结果输出给下一条命令，作为它的输入并加以处理，这种机制称为______。
A．链接B．管道C．输入重定向D．输出重定向
（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析：
若操作系统把一条命令的执行结果输出给下一条命令，作为它的输入并加以处理，这种机制称为管道。
管道通信是一种共享文件模式，它基于文件系统，连接于两个通信进程之间，以先进先出的方式实现消息的单向传送。
管道是一个特殊文件，在内核中通过文件描述符表示。
一个管道总是连接两个命令，将左边命令的标准输出与右边命令的标准输入相连，于是左边命令的输出结果就直接成了右边命令的输入。
逆向工程过程的抽象层次是指可从源代码中抽取出来的设计信息的精制程度。
抽象层次分为4层，其中，“最低层”抽象能够导出过程的设计表示文档，“低层”抽象能够导出程序和数据结构信息，“中层”能够导出（12），“高层”抽象能够导出（13）。
（分数：
2.00）
（1）.A．实体关系模型B．程序和文档结构信息
C．全部文档信息D．数据流和控制流模型（分数：
1.00）
A.
B.
C.
D. √
解析：
（2）.A．实体关系模型B．模块结构图
C．完全的数据流图D．全部文档信息（分数：
1.00）
A. √
B.
C.
D.
解析：
逆向工程过程能够导出过程的设计模型（实现级，一种低层的抽象）、程序和数据结构信息（结构级，稍高层次的抽象）、对象模型、数据和控制流模型（功能级，相对高层的抽象）和uML状态图和部署图（领域级，高层抽象）。
随着抽象层次增高，完备性就会降低。
抽象层次越高，它与代码的距离就越远，通过逆向工程恢复的难度就越大，而自动工具支持的可能性相对变小，要求人参与判断和推理的工作增多。
所以本题选D、A。
关于逆向工程的详细说明，请参看“7.1.4软件开发方法”中的逆向工程。
在数据库设计的需求分析阶段应当形成______，这些文档可以作为______阶段的设计依据。
（分数：
2.00）
（1）.A．程序文档、数据字典和数据流图
B．需求说明文档、程序文档和数据流图
C．需求说明文档、数据字典和数据流图
D．需求说明文档、数据字典和程序文档（分数：
1.00）
A.
B.
C. √
D.
解析：
（2）.A．逻辑结构设计
B．概念结构设计
C．物理结构设计
D．数据库运行和维护（分数：
1.00）
A.
B. √
C.
D.
解析
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