2025上半年系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計師《綜合知識》考試練習(xí)題及答案一、計算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)與體系結(jié)構(gòu)1.某16位定長指令集采用擴(kuò)展操作碼，若三地址指令15條、二地址指令20條、一地址指令30條，則零地址指令最多可設(shè)計多少條？答案：512條。解析：16位指令字，設(shè)地址字段各占4位，則三地址操作碼4位，15條占0000~1110，剩余1111作擴(kuò)展；二地址再用4位，20條需5位，取11110000~111110011，剩余11111010~11111111共6個編碼；一地址再擴(kuò)展6位，30條需5位，取1111101000000~1111101011101，剩余1111101011110~1111111111111共66個編碼；零地址再用剩余10位，可再擴(kuò)展1024條，但受總編碼空間限制，經(jīng)精確計算得512條。2.某五級流水線處理器，分支指令在譯碼段（第2段）計算目標(biāo)地址，在執(zhí)行段（第3段）得到條件。若采用“分支延遲槽”技術(shù)，延遲槽長度為1，則分支損失至少為多少周期？答案：1周期。解析：延遲槽可填充有效指令，使下一條指令必執(zhí)行，故損失僅1周期。3.某Cache采用4路組相聯(lián)，塊大小64B，容量128KB，主存地址32位，則其索引字段位數(shù)為多少？答案：9位。解析：128KB÷(4×64B)=512組，512=2^9。4.某RAID5陣列含8塊磁盤，每塊4TB，有效數(shù)據(jù)容量為多少？答案：28TB。解析：RAID5損失1塊盤做校驗，7×4TB=28TB。5.某NUMA系統(tǒng)有4節(jié)點，每節(jié)點8核，內(nèi)存訪問本地延遲40ns，遠(yuǎn)程120ns。若某線程隨機(jī)訪問，本地命中概率0.7，則平均訪存延遲為多少？答案：64ns。解析：0.7×40+0.3×120=64ns。6.某RISCV處理器支持RV64GC，其CSR寄存器mstatus中“FS”字段為01表示什么狀態(tài)？答案：浮點單元已使能但上下文未臟。解析：按RISCV特權(quán)規(guī)范，F(xiàn)S=01為Initial。7.某服務(wù)器采用ECCDDR4，可糾正1位錯、檢測2位錯。若單比特軟錯誤率為10^14/bit/h，內(nèi)存容量256GB，則約多少小時出現(xiàn)一次不可檢測的多位錯？答案：約4.5×10^7小時。解析：256GB=2.15×10^12bit，雙錯概率C(n,2)×(10^14)^2≈2.3×10^16/h，倒數(shù)得4.5×10^7h。8.某處理器支持SMT，每核2線程，IPC峰值4。若某應(yīng)用單線程IPC為1.2，則雙線程同時運行時，總IPC最接近多少？答案：約2.1。解析：SMT共享前端，提升約75%，1.2×1.75≈2.1。9.某GPU有64SM，每SM128CUDA核，峰值頻率1.8GHz，單精度FMA吞吐為多少TFLOPS？答案：29.5TFLOPS。解析：64×128×1.8×2(FMA)×2(乘加)=29.5×10^12。10.某Chiplet系統(tǒng)采用2.5D中介層，互連線長5mm，信號速率8GT/s，若采用NRZ，則所需通道帶寬為多少GHz？答案：8GHz。解析：NRZ1bps/Hz，8GT/s=8GHz。二、操作系統(tǒng)與虛擬化11.Linux內(nèi)核CFS調(diào)度器中，若某進(jìn)程權(quán)重weight=1024，虛擬時間計算公式為vruntime=實際時間×1024/weight，則其含義為？答案：保證虛擬時間與權(quán)重成反比，實現(xiàn)公平。解析：CFS用紅黑樹按vruntime調(diào)度，權(quán)重越大vruntime增長越慢，CPU時間越多。12.某KVM虛擬機(jī)使用virtioblk，若采用io_uring后端，則相比傳統(tǒng)virtqueue，下列哪項提升最顯著？答案：系統(tǒng)調(diào)用次數(shù)減少。解析：io_uring批處理系統(tǒng)調(diào)用，減少用戶/內(nèi)核切換。13.某容器采用usernamespace映射，宿主機(jī)UID1000映射為容器內(nèi)UID0，則其在宿主機(jī)上執(zhí)行setuid(0)實際有效UID為？答案：1000。解析：setuid只改變?nèi)萜鲀?nèi)視角，宿主機(jī)仍受映射限制。14.某系統(tǒng)采用memorycgroup，限制為1GB，匿名頁占用800MB，cache300MB，觸發(fā)回收時，內(nèi)核優(yōu)先回收哪類頁？答案：cache頁。解析：回收算法優(yōu)先回收不活躍cache，匿名頁需swap才回收。15.某ARM服務(wù)器采用PASID擴(kuò)展，為進(jìn)程分配PASID0x1234，則其用途為？答案：標(biāo)識共享頁表進(jìn)程的TLB項，防止混淆。解析：PASIDtaggedTLB支持SMMU細(xì)粒度隔離。16.某系統(tǒng)使用zswap，寫回閾值為80%，若壓縮率50%，則實際內(nèi)存節(jié)省比例為？答案：約37.5%。解析：設(shè)原始頁1，壓縮后0.5，80%寫回，剩余20%×0.5=0.1，節(jié)省10.1=0.9，但需扣除元數(shù)據(jù)，綜合約37.5%。17.某實時進(jìn)程采用SCHED_FIFO，優(yōu)先級50，則其調(diào)度策略為？答案：先進(jìn)先出，同優(yōu)先級不搶占，直到主動讓出。解析：RT規(guī)范。18.某系統(tǒng)啟用KSM，合并后節(jié)省2GB，若頁大小4KB，哈希表開銷1%，則實際節(jié)省物理內(nèi)存約？答案：約1980MB。解析：2GB2GB×1%=1980MB。19.某虛擬機(jī)采用SRIOV，VF驅(qū)動直接綁定，則其I/O路徑跳過哪一層？答案：宿主機(jī)內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)棧。解析：VF直通，數(shù)據(jù)包直接DMA到Guest。20.某系統(tǒng)使用eBPF做網(wǎng)絡(luò)過濾，程序類型為BPF_PROG_TYPE_SCHED_CLS，則其掛載點為？答案：TC（trafficcontrol）cls_bpf。解析：tceBPF在ingress/egress鉤子。三、數(shù)據(jù)庫與存儲系統(tǒng)21.某分布式數(shù)據(jù)庫采用Raft，5節(jié)點，寫請求需多數(shù)派，若Leader與FollowerRTT為10ms，則一次寫延遲至少為？答案：20ms。解析：需兩跳RTT：Propose→Append→Commit。22.某MySQL8.0表采用InnoDB，二級索引葉節(jié)點存儲主鍵值，若主鍵8B，二級索引鍵24B，指針6B，則索引放大系數(shù)約為？答案：1.5。解析：葉節(jié)點額外存8B主鍵，24+6+8=38B，原24+6=30B，38/30≈1.5。23.某LSMTree存儲，Level0SST文件最多4個，每文件1MB，觸發(fā)合并到Level1，Level1大小10MB，則寫放大約為？答案：11。解析：Level0→Level1重寫到Level1，再后續(xù)合并，平均約11倍。24.某分布式事務(wù)采用2PC，協(xié)調(diào)者日志刷盤耗時2ms，參與者刷盤3ms，網(wǎng)絡(luò)RTT1ms，則提交延遲至少為？答案：6ms。解析：Prepare→參與者刷盤3ms→Vote→協(xié)調(diào)者刷盤2ms→Commit→通知1ms，共6ms。25.某MongoDB分片集群，塊大小64MB，數(shù)據(jù)量1TB，均衡器遷移閾值為2，則約有多少個Chunk？答案：約16384。解析：1TB/64MB=16384。26.某PostgreSQL采用Btree索引，選擇性10%，估算返回行數(shù)1000，則優(yōu)化器采用哪種代價模型？答案：索引掃描+堆獲取，CPU+IO代價求和。解析：基于代價，C=pages×seq_page_cost+tuples×cpu_tuple_cost。27.某Ceph集群，副本數(shù)3，CRUSH規(guī)則failuredomain=host，若新增1臺服務(wù)器，則數(shù)據(jù)重平衡量約為？答案：33%。解析：新增1臺，平均1/3數(shù)據(jù)需遷移。28.某時序數(shù)據(jù)庫采用列式壓縮，時間列DeltaofDelta編碼，壓縮率可達(dá)？答案：小于0.1bit/value。解析：規(guī)律時間戳壓縮極高。29.某SQL執(zhí)行計劃出現(xiàn)NestedLoop，外表100行，內(nèi)表10000行，無索引，則復(fù)雜度為？答案：O(100×10000)=10^6。解析：全掃描內(nèi)表。30.某NewSQL采用Percolator模型，提交時需獲取TimestampOracle，若TSORTT0.5ms，則每事務(wù)額外延遲？答案：0.5ms。解析：需一次TSO調(diào)用。四、系統(tǒng)安全與可靠性31.某TEE基于IntelSGX，Enclave內(nèi)存加密采用AES128，計數(shù)器模式，則每64Bcacheline附加元數(shù)據(jù)大小為？答案：16B。解析：MAC8B+計數(shù)器8B。32.某系統(tǒng)采用OAuth2.0授權(quán)碼模式，若授權(quán)服務(wù)器返回code長度為128B，則其安全強(qiáng)度相當(dāng)于多少位隨機(jī)數(shù)？答案：約192bit。解析：Base64url128B→96B二進(jìn)制，熵192bit。33.某TLS1.3握手，采用ECDHEP256+AESGCM128，則一次完整握手消息總大小約為？答案：約1100B。解析：證書鏈+密鑰共享約1100B。34.某零信任架構(gòu)，采用SPIFFEID，格式為spiffe://trustdomain/path，則path最大長度限制為？答案：1024B。解析：SPIFFE規(guī)范。35.某系統(tǒng)采用ChaosEngineering，注入磁盤延遲100ms，持續(xù)5min，則實驗類型為？答案：時間型故障注入。解析：延遲屬時間維度。36.某區(qū)塊鏈采用PBFT，視圖變更需收集2f+1個VIEWCHANGE，若總節(jié)點N=3f+1=10，則f為？答案：3。解析：N=3f+1→f=3。37.某密碼模塊達(dá)到FIPS1403Level3，則其物理防護(hù)需支持？答案：篡改檢測與響應(yīng)、身份認(rèn)證、關(guān)鍵安全參數(shù)清零。解析：Level3要求。38.某系統(tǒng)采用MerkleTree審計日志，葉節(jié)點哈希SHA256，樹高20，則根哈希大小為？答案：32B。解析：SHA256輸出32B。39.某APT攻擊采用LivingofftheLand，利用powershell下載cradle，則檢測重點為？答案：進(jìn)程鏈與命令行參數(shù)。解析：無文件攻擊，靠行為。40.某云采用ConfidentialVM，基于SEVES，則內(nèi)存完整性由誰保證？答案：AMD安全處理器固件。解析：SEVES提供內(nèi)存加密與完整性。五、軟件工程與架構(gòu)設(shè)計41.某微服務(wù)采用DDD，限界上下文劃分依據(jù)為？答案：統(tǒng)一語言與業(yè)務(wù)邊界。解析：DDD核心。42.某系統(tǒng)采用CQRS，讀模型存儲為ElasticSearch，寫模型為PostgreSQL，則最終一致性可通過哪種機(jī)制實現(xiàn)？答案：DomainEvent+EventHandler。解析：事件驅(qū)動同步。43.某API采用GraphQL，若查詢嵌套層級過深，則最易受哪種攻擊？答案：DoS查詢復(fù)雜度攻擊。解析：深度嵌套耗盡CPU。44.某Serverless平臺，冷啟動耗時800ms，若采用ProvisionedConcurrency，則成本增加約？答案：約1.5倍。解析：保持實例常駐，計費倍率約1.5。45.某系統(tǒng)采用Canary發(fā)布，流量比例5%，若錯誤率升高2%，則需多久回滾？答案：立即自動回滾。解析：Canary策略閾值。46.某架構(gòu)采用Sidecar模式，Envoy代理占用內(nèi)存50MB，若部署1000Pod，則額外內(nèi)存開銷為？答案：約50GB。解析：1000×50MB=50GB。47.某系統(tǒng)采用EventSourcing，事件存儲為Kafka，保留7天，則快照間隔由什么決定？答案：重放耗時與存儲成本權(quán)衡。解析：快照減少重放。48.某中臺戰(zhàn)略中，業(yè)務(wù)中臺與數(shù)據(jù)中臺最大差異為？答案：業(yè)務(wù)中臺封裝業(yè)務(wù)邏輯，數(shù)據(jù)中臺封裝數(shù)據(jù)資產(chǎn)。解析：定義差異。49.某系統(tǒng)采用BFF模式，為移動端與Web端分別提供API，則其拆分原則為？答案：按前端體驗與交互聚合并裁剪。解析：BFF核心。50.某架構(gòu)評審采用ATAM，其首要輸出為？答案：質(zhì)量屬性效用樹與風(fēng)險主題。解析：ATAM步驟。51.某系統(tǒng)采用Dapr構(gòu)建塊，狀態(tài)管理默認(rèn)一致性為？答案：最終一致性。解析：Dapr規(guī)范。52.某低代碼平臺生成代碼基于元模型，若元模型變更，則升級策略為？答案：藍(lán)綠部署+數(shù)據(jù)遷移腳本。解析：保證零停機(jī)。53.某系統(tǒng)采用ServiceMesh，Istio版本1.18，則數(shù)據(jù)面代理協(xié)議為？答案：EnvoyxDSv3。解析：Istio1.18默認(rèn)。54.某架構(gòu)采用多活數(shù)據(jù)中心，RPO=0，RTO<30s，則最依賴？答案：同步復(fù)制+全局負(fù)載均衡。解析：同步保證RPO=0。55.某系統(tǒng)采用契約測試，Provider端使用SpringCloudContract，則生成什么類型文件？答案：GroovyDSL或YAML契約。解析：框架規(guī)范。56.某系統(tǒng)性能測試，90%響應(yīng)時間500ms，若樣本量10000，則需多少樣本才能將置信區(qū)間縮小一半？答案：40000。解析：置信區(qū)間與√n成反比，4倍樣本。57.某系統(tǒng)采用領(lǐng)域事件，事件名采用過去式，如“OrderPlaced”，則其命名規(guī)范遵循？答案：事件溯源語義。解析：過去式表已發(fā)生。58.某系統(tǒng)采用C4模型，Context圖主要描述？答案：系統(tǒng)與外部參與者關(guān)系。解析：C4第一層。59.某系統(tǒng)采用API網(wǎng)關(guān)，限流算法為令牌桶，容量100，速率10/s，則突發(fā)最大請求為？答案：100。解析：桶容量即突發(fā)。60.某系統(tǒng)采用云原生成本優(yōu)化，Spot實例占比70%，若平均回收率5%，則需？答案：快速自動漂移與狀態(tài)持久化。解析：Spot不穩(wěn)定。六、分布式與云原生61.某Kubernetes集群，Pod使用EmptyDir，介質(zhì)為Memory，則節(jié)點內(nèi)存如何計算？答案：計入Podrequests與節(jié)點可分配內(nèi)存。解析：EmptyDir內(nèi)存tmpfs占用。62.某服務(wù)網(wǎng)格采用mTLS，證書有效期24h，自動輪轉(zhuǎn)，則Envoy熱更新證書采用？答案：SDS（SecretDiscoveryService）。解析：無中斷。63.某系統(tǒng)采用Operator模式，CRD字段version=v1beta1，升級為v1，則策略為？答案：多版本存儲+轉(zhuǎn)換Webhook。解析：Kube版本兼容。64.某集群采用ClusterAutoscaler，縮容閾值50%，若節(jié)點利用率40%持續(xù)10min，則？答案：觸發(fā)縮容模擬。解析：默認(rèn)10min。65.某Prometheus查詢rate(http_requests_total[5m])，則計算間隔為？答案：5分鐘滑動窗口。解析：rangevector。66.某系統(tǒng)采用HelmChart，子Chart通過什么機(jī)制傳遞值？答案：global與values.yaml嵌套。解析：Helm依賴。67.某Serverless平臺，并發(fā)度1000，若每實例QPS10，則需實例？答案：100。解析：1000/10=100。68.某系統(tǒng)采用Istio出口流量限制，需定義？答案：EnvoyFilter+EgressGateway。解析：Istio出口控制。69.某集群采用Cilium，eBPF程序掛載點tcegress，則用于？答案：Pod出口網(wǎng)絡(luò)策略執(zhí)行。解析：Ciliumdatapath。70.某系統(tǒng)采用OpenTelemetry，SpanContex