系统性能评价试题.docx
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系统性能评价试题
系统性能评价
[单项选择题]
1、以下关于计算机性能改进的叙述中，正确的是（）
A.如果某计算机系统的CPU利用率已经达到100%，则该系统不可能再进行性能改进
B.使用虚存的计算机系统如果主存太小，则页面交换的频率将增加，CPU的使用效率就会降低，因此应当增加更多的内存
C.如果磁盘存取速度低，引起排队，此时应安装更快的CPU，以提高性能
D.多处理机的性能正比于CPU的数目，增加CPU是改进性能的主要途径
参考答案：
B
参考解析：
本题考查计算机性能优化相关知识。
计算机运行一段时间后，经常由于应用业务的扩展，发现计算机的性能需要改进。
计算机性能改进应针对出现的问题，找出问题的瓶颈，再寻求适当的解决方法。
计算机的性能包括的面很广，不单是CPU的利用率。
即使CPU的利用率已经接近100%，也只说明目前计算机正在运行大型计算任务。
其他方面的任务可能被外设阻塞着，而改进外设成为当前必须解决的瓶颈问题。
如果磁盘存取速度低，则应增加新的磁盘或更换使用更先进的磁盘。
安装更快的CPU不能解决磁盘存取速度问题。
多处理机的性能并不能正比于CPU的数目，因为各个CPU之间需要协调，需要花费一定的开销。
使用虚存的计算机系统如果主存太小，则主存与磁盘之间交换页面的频率将增加，业务处理效率就会降低，此时应当增加更多的内存。
这就是说，除CPU主频外，内存大小对计算机实际运行的处理速度也密切相关。
[单项选择题]
2、峰值MIPS（每秒百万次指令数）用来描述计算机的定点运算速度，通过对计算机指令集中基本指令的执行速度计算得到。
假设某计算机中基本指令的执行需要5个机器周期，每个机器周期为3微秒，则该计算机的定点运算速度为（）MIPS。
A.8
B.15
C.0.125
D.0.067
参考答案：
D
参考解析：
本题考查计算机性能评价相关知识。
由于题目中提到“计算机中基本指令的执行需要5个机器周期”且“每个机器周期为3微秒”，所以1条基本指令的执行时间为15微秒。
所以1秒钟能完成的指令数为：
1×1000×1000/15=66666。
即0.067MIPS.
[单项选择题]
3、下面关于计算机性能的各种评估方法的论述中，正确的是（）
A.每秒百万次指令（MIPS）描述了计算机的浮点运算速度
B.等效指令速度法采用灵活的指令比例来评价计算机的性能
C.峰值MFLOPS以最慢的浮点指令来表示计算机的运算速度
D.CTP以每秒百万次理论运算（MTOPS）来表示运算部件的综合性能
参考答案：
D
[单项选择题]
4、事务处理系统运行时，系统的吞吐率指标（每秒处理的事务数）会随系统负荷（系统中待处理的事务数量）大小而变化。
当系统的负荷从0开始逐步增大时，系统吞吐率的变化一般将先后经历如下3个阶段（）。
A.快增长、慢增长、下降
B.慢增长、快增长、下降
C.快增长、较慢增长、慢增长
D.慢增长、较快增长、快增长
参考答案：
A
参考解析：
系统的吞吐率是指系统在每秒所处理的事务数，当系统的负荷很小时，吞吐率增长比较快，然后随着负荷的增大，系统的吞吐率的增长会逐渐变缓。
当系统的负荷达到临界点时，系统的吞吐率会下降。
[单项选择题]
5、按照开放的接口、服务和支持的规范而实现的系统称为开放系统。
开放系统环境中的人机界面、系统管理工具、通信服务和安全性等方面都是按公开标准实现的，这种环境有利于实现应用软件的（）
A.可移植性、可裁剪性和互操作性
B.可靠性、可用性和可维护性
C.兼容性、安全性和可理解性
D.完整性、可扩充性和可推广性
参考答案：
A
参考解析：
根据开放系统的定义，因为开发系统都是按照开放的接口、服务和支持的规范而实现，开放系统环境中的人机界面、系统管理工具、通信服务和安全性等方面都是按公开标准实现的。
因此，这种环境有利于实现应用软件的可移植性、可裁剪性和互操作性。
[单项选择题]
6、以下关于基准测试的叙述中，正确的是（）
A.运行某些诊断程序，加大负载，检查哪个设备会发生故障
B.验证程序模块之间的接口是否正常起作用
C.运行一个标准程序对多种计算机系统进行检查，以比较和评价它们的性能
D.根据程序的内部结构和内部逻辑，评价程序是否正确
参考答案：
C
参考解析：
各种类型的计算机都具有自己的性能指标，计算机厂商当然希望自己研制的计算机有较高的性能。
同样的计算机，如果采用不同的评价方法，所获得的性能指标也会不同。
因此，用户希望能有一些公正的机构采用公认的评价方法来测试计算机的性能。
这样的测试称为基准测试，基准测试采用的测试程序称为基准程序（Benchmark）。
基准程序就是公认的标准程序，用它能测试多种计算机系统，比较和评价它们的性能，定期公布测试结果，供用户选购计算机时参考。
对计算机进行负载测试就是运行某种诊断程序，加大负载，检查哪个设备会发生故障。
在程序模块测试后进行的集成测试，主要测试各模块之间的接口是否正常起作用。
白盒测试就是根据程序内部结构和内部逻辑，测试其功能是否正确。
[单项选择题]
7、实现容错计算的主要手段是冗余。
（）中动态冗余的典型例子是热备系统和冷备系统。
A.结构冗余
B.信息冗余
C.时间冗余
D.冗余附加技术
参考答案：
A
参考解析：
实现容错技术的主要手段是冗余。
冗余是指实现系统规定功能是多余的那部分资源，包括硬件（结构）、软件（冗余附加）、信息和时间。
结构冗余是通常用的冗余技术，按其工作方式，可分为静态冗余、动态冗余和混合冗余3种。
热备系统和冷备系统属于这3种当中的动态冗余。
[单项选择题]
8、SPEC计算机性能测试有不同的方法，吞吐率测试是指对（）的测试。
A.计算机完成单个任务要用多少时间
B.计算机在一定时间内能完成多少任务
C.计算机在一定时间内能输出多少数据
D.计算机在一段时间内能并行执行多少个程序
参考答案：
B
参考解析：
SPEC对计算机性能的测试有两种方法：
一种是测试计算机完成单个任务有多快，称为速度测试；一种是测试计算机在一定时间内能完成多少个任务，称为吞吐率测试。
SPEC的两种测试方法又分为基本的和非基本的两类。
基本的是指在编译程序的过程中严格限制所用的优化选项；非基本的是可以使用不同的编译器和编译选项以得到最好的性能，这就使得测试结果的可比性降低。
[单项选择题]
9、以下关于改进信息系统性能的叙述中，正确的是（）
A.将CPU时钟周期加快一倍，能使系统吞吐率增加一倍
B.一般情况下，增加磁盘容量可以明显缩短作业的平均CPU处理时间
C.如果事务处理平均响应时间很长，首先应注意提高外围设备的性能
D.利用性能测试工具，可以找出程序中最花费运行时间的20%代码，再对这些代码进行优化
参考答案：
D
参考解析：
系统吞吐率不单取决于CPU的速度，还与内外存交换速度、磁盘存取速度等计算机的基本性能有关，也与应用的程序性能有关。
因此，A是错误的。
增加磁盘容量与CPU处理时间没有直接的关系，所以，B也是错误的。
如果事务处理平均响应时间很长，就需要我们去分析其中的原因，然后根据原因采取相应的措施。
如果是因为外围设备导致系统瓶颈，则才去提高外围设备的性能。
因此，C是错误的。
根据20-80法则，一个程序中20%的代码使用了该程序所占资源的80%；一个程序中20%的代码占用了总运行时间的80%；一个程序中20%的代码使用了该程序所占内存的80%。
从这个规律出发，我们在做程序优化的时候，就有了针对性。
比如想提高代码的运行速度，根据这个规律可以知道其中20%的代码占用了80%的运行时间，因此我们只要找到这20%的代码，并进行相应的优化，那么程序的运行速度就可以有较大的提高。
要想找出那20%的代码，可以使用性能测试工具，检查程序中各个模块所分配内存的使用情况，以及每个函数所运行的时间等。
[单项选择题]
10、假设单个CPU的性能为1，则由n个这种CPU组成的多处理机系统的性能P为：
其中，a是一个表示开销的常数。
例如，a=0.1，n=4时，P约为3。
也就是说，由4个这种CPU组成的多机系统的性能约为3。
该公式表明，多机系统的性能有一个上限，不管n如何增加，P都不会超过某个值。
当a=0.1时，这个上限是（）
A.5
B.10
C.15
D.20
参考答案：
B
[单项选择题]
11、数据备份是信息系统运行管理时保护数据的重要措施。
（）可针对上次任何一种备份进行，将上次备份后所有发生变化的数据进行备份，并将备份后的数据进行标记。
A.增量备份
B.差异备份
C.完全备份
D.按需备份
参考答案：
A
参考解析：
本题考查数据备份的相关知识。
数据备份从备份量来分，可以分为完全备份、增量备份、差异备份。
完全备份：
备份所有数据。
即使两个备份时间点之间数据没有任何变动，所有数据还是会被备份下来。
增量备份：
跟完全备份不同，增量备份在做数据备份前会先判断数据的最后修改时间是否比上次备份的时间晚。
如果不是，则表示该数据并没有被修改过，这次不需要备份。
所以该备份方式，只记录上次备份之后的变动情况，而非完全备份。
差异备份：
差异备份与增量备份一样，都只备份变动过的数据。
但前者的备份是针对上次完整备份后，曾被更新过的。
从以上对备份方式的分析可以得知：
增量备份可针对上次任何一种备份进行。
[单项选择题]
12、系统可靠性的简单度量是平均故障间隔时间（MTBF），其计算公式是
（1）；软件可用性是指在某个给定时间点上程序能够按照需求执行的概率，其定义为
（2）。
（MTTF:
//MeanTimeToFailure；MTTR：
MeanTimeToRepair）空白
（1）处应选择（）
A.MTTF+MTTR
B.MTTF-MTTR
C.MTTR-MTTF
D.MTTF×MTTR
参考答案：
A
[单项选择题]
13、系统可靠性的简单度量是平均故障间隔时间（MTBF），其计算公式是
（1）；软件可用性是指在某个给定时间点上程序能够按照需求执行的概率，其定义为
（2）。
（MTTF:
//MeanTimeToFailure；MTTR：
MeanTimeToRepair）空白
（2）处应选择（）
A.可用性=MTTF/（MTTF+MTTR）×100%
B.可用性=MTTR/（MTTF+MTTR）×100%
C.可用性=MTTF/（MTTF-MTTR）×100%
D.可用性=MTTR/（MTTF-MTTR）×100%
参考答案：
A
参考解析：
可用性是指系统能够正常运行的时间比例。
经常用两次故障之间的时间长度或在出现故障时系统能够恢复正常的速度来表示。
可用性的计算公式如下：
可用性=MTTF/（MTTF+MTTR）×100%其中，MTTF指平均失效等待时间，MTTR指失效平均修复时间，MTBF指平均失效间隔时间MTBF，在这三者之间，有如下公式成立：
MTBF=MTTF+MTTR因此，如果缩短MTTR，也就缩短了MTBF。
而延长MTBF和缩短MTTR，都可延长MTTF，再根据有效性的计算公式，这样可以提高有效性。
[单项选择题]
14、某高可靠性计算机系统由如图11-6所示的冗余部件构成。
若每个部件的千小时可靠度R均为0.9，则该计算机系统的千小时可靠度为
（1），该计算机系统的失效率λ可使用
（2）来计算。
注：
t表示时间空白
（2）处应选择（）
A.lnR/t
B.-lnR/t
C.log2R/t
D.-log2R/t
参考答案：
B
参考解析：
本题的系统为一个串并联综合系统，我们可以先计算出中间2个并联系统的可靠度，根据并联公式R=1-（1-R）×（1-R）×…×（1-R），可得到3个部件并联的可靠度为1-（1-R），2个部件并联的可靠度为1-（1-R）然后，再根据串联公式R=R×R×…×R，可得到整个系统的可靠度为R+（1-（1-R））*（1-（1-R））*R=0.9*0.999*0.99*0.9=0.8010981失效率与可靠度的关系为，解这个等式，可得λ=-1nR/t。
[单项选择题]
15、某高可靠性计算机系统由如图11-6所示的冗余部件构成。
若每个部件的千小时可靠度R均为0.9，则该计算机系统的千小时可靠度为
（1），该计算机系统的失效率λ可使用
（2）来计算。
注：
t表示时间空白
（1）处应选择（）
A.0.656
B.0.729
C.0.801
D.0.864
参考答案：
C
[单项选择题]
16、以下关于系统性能的叙述中，不正确的是（）
A.常见的Web服务器性能评估方法有基准测试、压力测试和可靠性测试
B.评价Web服务器的主要性能指标有最大并发连接数、响应延迟和吞吐量
C.对运行系统进行性能评估的主要目的是以更好的性能/价格比更新系统
D.当系统性能降到基本水平时，需要查找影响性能的瓶颈并消除该瓶颈
参考答案：
C
参考解析：
本题主要考查系统性能评估的主要方法和需要注意的问题。
对运行系统进行评估的主要目的是评价信息系统在性能方面的表现，找出系统可能存在的性能瓶颈。
其中，常见的Web服务器性能评估方法有基准测试、压力测试和可靠性测试等，评价Web服务器的主要性能指标有最大并发连接数、响应延迟和吞吐量等。
当系统性能降到基本水平时，需要查找影响性能的瓶颈并消除该瓶颈。
[单项选择题]
17、假定求浮点数平方根（FPSQR）的操作在某台机器上的一个基准测试程序中占总执行时间的20%，FP运算指令所用时间占总执行时间的50%。
采用两种优化FPSQR的方法，第一种方法是增加专门的FPSQR硬件，可以将FPSQR的操作速度提高为原来的10倍；第二种方法是提高所有FP（浮点）运算指令的执行速度到原来的1.6倍，从而提高求浮点数平方根操作的速度。
可以通过计算这两种方法对基准测试程序的加速比来比较这两种方法的优劣。
以下叙述正确的是（）
A.第一种方法的加速比是1.23，效果较好
B.第二种方法的加速比是1.23，效果较好
C.第一种方法的加速比是1.22，效果较好
D.第二种方法的加速比是1.22，效果较好
参考答案：
B
[单项选择题]
18、下列关于软件可靠性的叙述，不正确的是（）
A.由于影响软件可靠性的因素很复杂，软件可靠性不能通过历史数据和开发数据直接测量和估算出来
B.软件可靠性是指在特定环境和特定时间内，计算机程序无故障运行的概率
C.在软件可靠性的讨论中，故障指软件行为与需求的不符，故障有等级之分
D.排除一个故障可能会引入其他的错误，而这些错误会导致其他的故障
参考答案：
A
参考解析：
软件可靠性是软件系统在规定的时间内及规定的环境条件下，完成规定功能的能力，也就是软件无故障运行的概率。
这里的故障是软件行为与需求的不符，故障有等级之分。
软件可靠性可以通过历史数据和开发数据直接测量和估算出来。
在软件开发中，排除一个故障可能会引入其他的错误，而这些错误会导致其他的故障，因此，在修改错误以后，还需要进行回归测试。
[单项选择题]
19、采用软件冗余的方法提高系统的可靠性，需要设计N个相同功能的程序模块，这些模块必须（）
A.由同一组程序员按照相同的规格说明进行编写
B.由同一组程序员按照不同的规格说明进行编写
C.由不同的程序员按照相同的规格说明进行编写
D.由不同的程序员按照不同的规格说明进行编写
参考答案：
C
参考解析：
N版本程序设计是一种静态的故障屏蔽技术，采用前向恢复的策略，其设计思想是用N个具有相同功能的程序同时执行一项计算，结果通过多数表决来选择。
其中N份程序是由不同的人，按相同的需求文档，使用不同的方法独立设计并实现出来的。
[单项选择题]
20、MIPS（每秒百万次指令数）和MFLOPS（每秒百万次浮点运算数）是衡量CPU性能的两个指标，其中（）
A.MIPS适合衡量向量处理机的性能，MFLOPS适合衡量标量处理机的性能
B.MIPS适合衡量标量处理机的性能，MFLOPS适合衡量向量处理机的性能
C.MIPS反映计算机系统的峰值性能，MFLOPS反映计算机系统的持续性能
D.MIPS反映计算机系统的持续性能，MFLOPS反映计算机系统的峰值性能
参考答案：
B
[单项选择题]
21、提高计算机可靠性可以采用冗余技术，下面的例子中属于信息冗余的是（）
A.软件备份
B.CRC校验
C.程序卷回
D.指令复执
参考答案：
B
参考解析：
软件备份属于软件冗余范畴。
信息冗余是在实现正常功能所需要的信息之外再添加一些信息，以保证运行的结果正确。
所有的纠错码和检错码都属于信息冗余技术。
程序卷回是从出错的地方重新执行程序，属于时间冗余技术。
指令复执也是时间冗余技术，就是重新执行出错的指令。
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[单项选择题]
22、设系统的失效率为λ，则系统的平均故障间隔时间MTBF为（）
A.1/λ
B.2λ
C.λ2
D.1+λ
参考答案：
A
参考解析：
计算机可靠性是指在规定的条件下和规定的时间内计算机系统能正确运行的概率，一般用平均故障间隔时间（MTBF）来度量。
若设系统的失效率为λ，则系统的平均故障间隔时间MTBF=1/λ，其单位为h（小时）。
[单项选择题]
23、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11-8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.ab3c3
B.a（1-b3）（1-C2）
C.a（1-b）3（1-c）2
D.a（1-（1-b3））（1-（1-c）2）
参考答案：
D
[单项选择题]
24、以下关于计算机性能改进的叙述中，正确的是（）
A.如果某计算机系统的CPU利用率已经达到100%则该系统不可能再进行性能改进
B.使用虚存的计算机系统如果主存太小，则页面交换的频率将增加，CPU的使用效率就会降低，因此应当增加更多的内存
C.如果磁盘存取速度低，引起排队，此时应安装更快的CPU，以提高性能
D.多处理机的性能正比于CPU的数目，增加CPU是改进性能的主要途径
参考答案：
B
参考解析：
计算机运行一段时间后，经常由于应用业务的扩展，发现计算机的性能需要改进。
计算机性能改进应针对出现的问题，找出问题的瓶颈，再寻求适当的解决方法。
计算机的性能包括的面很广，不单是CPU的利用率。
即使CPU的利用率已经接近100%，这只说明目前计算机正在运行大型计算任务。
其他方面的任务可能被外设阻塞着，而改进外设成为当前必须解决的瓶颈问题。
如果磁盘存取速度低，则应增加新的磁盘或更换使用更先进的磁盘。
安装更快的CPU不能解决磁盘存取速度问题。
多处理机的性能并不能正比于CPU的数目，因为各个CPU之间需要协调，需要花费一定的开销。
使用虚存的计算机系统如果主存太小，则主存与磁盘之间交换页面的频率将增加，业务处理效率就会降低，此时应当增加更多的内存。
这就是说，除CPU主频外，内存大小对计算机实际运行的处理速度也密切相关。
[单项选择题]
25、用3个相同的元件组成如图11-7所示的一个系统。
如果每个元件能否正常工作是相互独立的，每个元件能正常工作的概率为p，那么此系统的可靠度（元件或系统正常工作的概率通常称为可靠度）为（）
A.p2（1-p）
B.p2（2-p）
C.p（1-p）2
D.p（2-p）2
参考答案：
B
[单项选择题]
26、为测量高负载大型计算机系统的性能，最适宜的方法是（）
A.查看运行日志
B.硬件监控
C.软件监控
D.查看做业记账系统
参考答案：
B
参考解析：
运行日志记录的是作业的活动、操作过程及运行时的问题，并不是测量计算机系统性能的。
作业记账系统记录的是各作业的运行时间、运行期间所用的软硬件资源量，也不是测量计算机系统性能的。
硬件监控与软件监控都可以测量计算机系统性能，但对于高负载的计算机系统来说，软件监控的开销很大，会严重降低系统性能。
[单项选择题]
27、以下关于系统兼容性的叙述，正确的是（）
A.若两种计算机指令系统与体系结构不同，则无法实现高级语言程序兼容
B.操作系统的内核在不同体系结构的计算机上是不能兼容的
C.操作系统的外层在不同类型的计算机上是难以实现兼容的
D.不同体系结构的计算机之间可以实现编译程序兼容
参考答案：
B
参考解析：
高级语言不依赖于具体的计算机指令系统与体系结构，使用高级语言编写的程序可以根据不同的编译系统编译成不同的计算机体系上的指令。
因此，不同体系结构的计算机之间难以实现编译程序兼容。
内核是操作系统最基本的部分，它是为众多应用程序提供对计算机硬件的安全访问的一部分软件，这种访问是有限的，并且内核决定一个程序在什么时候对某部分硬件操作多长时间。
因为是直接对硬件进行操作，所以操作系统的内核在不同体系结构的计算机上是不能兼容的。
内核通常提供一种硬件抽象的方法来完成对硬件的直接操作，硬件抽象隐藏了复杂性，为应用软件和硬件提供了一套简洁、统一的接口，使程序设计更为简单。
所以，操作系统的外层在不同类型的计算机上是可以实现兼容的。
[单项选择题]
28、假设某磁盘子系统包括以下部件：
10个磁盘，每个磁盘的MTTF（平均无故障时间）为1，000，000小时；1个SCSI控制器，MTTF是500，000小时；1个电源，MTTF是200，000小时；1个风扇，MTTF是200，000小时；1个SCSI缆线，MTTF是1，000，000小时。
假设每个部件的故障是独立的，整个系统的MTTF约为（）年。
A.2
B.3
C.4
D.5
参考答案：
D
参考解析：
在试题所叙述的磁盘子系统中，显然，各部件组成一个串联系统。
要注意的是，这里虽然有10个磁盘，但它们并不是采用阵列形式，因为试题并没有提到这一点。
因此，我们可以认为，只要有1个磁盘出现故障，整个系统就出现故障了。
根据失效率λ和MTTF的关系：
MTTF=1/λ，我们可以求出各部件的失效率，然后根据串联系统失效率的计算方法得出整个系统的失效率。
最后，再按照λ=1/MTTF得出整个系统的MTTF。
具体计算公式如下：
1/（10/1000000+1/500000+1/200000+1/200000+1/1000000）=41667小时=4.76年。
[单项选择题]
29、在计算机的可靠性模型中，N模冗余系统是由N个相同的模块和一个（）组成。
A.缓冲区
B.控制器
C.加速器
D.表决器
参考答案：
D
[单项选择题]
30、在下列所示系统中每个部件的可靠度都等于R（0A.
B.
C.
D.
参考答案：
B
参考解析：
如果对上述每个系统直接计算其可靠度，则会非常复杂，也很费时间。
但目标要求并不是计算，而是判断并选择最高可靠度的系统。
对这样的问题，用定性方法处理是非常简单有效的。
在实际工作中，高水平的人常能跳出繁杂的数量层，在定性的层次考虑问题，常能很快地获得宏观的结论。
本题就是典型的例子。
为方便描述，设RA、RB、RC、RD分别为系统A～D的可靠度。
显然，在任何系统中，如果将其中某个部件增加可靠度，其他部件的可靠度不变，则整个系统的可靠度将有所增加或保持不变；如果将系统中某个部件降低可靠度，其他部件的可靠度不变，则整个系统的可靠度将有所降低或保持不变。
在系统C中，如果将位于中央的那个部件换成一个总是失效的部件，则该系就成为系统A；如果将
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