安徽大學江淮學院《計算機組成與體系結構》2022-2023學年第一學期期末試卷

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2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在微機的存儲層次結構中，關于緩存（Cache）的作用和工作原理，以下說法不正確的是（）A.Cache位于CPU和內(nèi)存之間，用于加速CPU對數(shù)據(jù)的訪問B.它利用程序的局部性原理，將經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)存儲在Cache中C.Cache的命中率越高，系統(tǒng)的性能提升越明顯D.Cache的容量越大越好，不需要考慮成本和實現(xiàn)難度2、8086CPU中的指令“LOOPNEXT”執(zhí)行時，若CX的值不為0，則（）A.程序順序執(zhí)行B.轉移到NEXT處執(zhí)行C.結束循環(huán)D.以上都不對3、在微機的存儲系統(tǒng)中，RAID（獨立磁盤冗余陣列）技術可以提高數(shù)據(jù)的可靠性和讀寫性能。假設我們需要構建一個既要求數(shù)據(jù)安全又要求高讀寫速度的存儲系統(tǒng)，以下哪種RAID級別可能是最合適的選擇？（）A.RAID0B.RAID1C.RAID5D.RAID104、微機系統(tǒng)的加密和解密技術在信息安全中起著重要作用。假設要對微機中的敏感數(shù)據(jù)進行加密存儲，要求加密算法高效且安全。以下哪種加密算法在微機系統(tǒng)中應用較為廣泛？（）A.DES加密算法B.RSA加密算法C.AES加密算法D.以上都不適合5、微機系統(tǒng)中的中斷機制是處理異常和外部事件的重要手段。假設一個微機系統(tǒng)正在運行多個任務，同時接收外部設備的中斷請求。以下關于中斷機制的描述，哪一項是不準確的？（）A.中斷可以分為硬件中斷和軟件中斷，硬件中斷由外部設備產(chǎn)生，軟件中斷由程序指令觸發(fā)B.中斷向量表用于存儲中斷服務程序的入口地址，CPU根據(jù)中斷類型從中斷向量表中獲取相應的服務程序地址C.中斷優(yōu)先級決定了多個中斷同時發(fā)生時的處理順序，高優(yōu)先級中斷可以打斷低優(yōu)先級中斷的處理D.中斷處理過程中，CPU會暫停當前任務，處理完中斷后會回到中斷發(fā)生前的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行，不會對原任務造成任何影響6、微機的匯編語言編程在底層控制和優(yōu)化中具有重要地位。假設要編寫一段高效的匯編程序來實現(xiàn)特定的功能，以下關于匯編語言特點和編程技巧的描述，正確的是：（）A.匯編語言直接操作硬件資源，程序執(zhí)行效率高，但可讀性差B.合理使用寄存器可以提高匯編程序的執(zhí)行速度，但會增加代碼的復雜性C.匯編語言不支持結構化編程，程序結構混亂，難以維護D.編寫匯編程序時，無需考慮指令的執(zhí)行周期和流水線特性7、在微機原理及應用中，存儲器的組織和管理是重要的知識點。假設一個系統(tǒng)需要存儲大量的數(shù)據(jù)，包括文本、圖像和音頻等多種類型。在選擇存儲器類型時，需要考慮諸多因素，如存儲容量、讀寫速度、成本等。以下關于存儲器選擇的考慮，哪一項是最為關鍵的？（）A.優(yōu)先選擇存儲容量大的存儲器，以滿足數(shù)據(jù)存儲需求B.著重考慮讀寫速度快的存儲器，確保數(shù)據(jù)的快速訪問C.以成本為首要因素，選擇價格低廉的存儲器D.綜合考慮存儲容量、讀寫速度和成本，找到平衡的方案8、在微機的存儲系統(tǒng)中，考慮到內(nèi)存的讀寫速度和容量。假設一個應用程序需要頻繁地訪問大量的數(shù)據(jù)，并且對數(shù)據(jù)的訪問速度要求較高。如果采用了高速緩存（Cache）技術，以下關于其效果的描述，哪一項是不準確的？（）A.可以顯著提高數(shù)據(jù)的訪問速度，減少內(nèi)存訪問的延遲B.能夠自動適應不同應用程序的數(shù)據(jù)訪問模式，無需手動配置C.可能會存在緩存一致性問題，需要特殊的處理機制來保證數(shù)據(jù)的正確性D.高速緩存的容量越大，對性能的提升效果越明顯9、以下哪種指令可以實現(xiàn)將兩個操作數(shù)相加，并將結果存放在第一個操作數(shù)中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP10、在微機的指令流水線技術中，以下關于指令流水線的優(yōu)點和限制，描述不準確的是（）A.指令流水線能夠提高CPU的指令執(zhí)行效率，減少指令執(zhí)行的平均周期B.它可以同時處理多條指令的不同階段，實現(xiàn)并行執(zhí)行C.指令流水線的性能不受指令相關性和分支預測錯誤的影響D.復雜的指令集和硬件結構可能會增加指令流水線的實現(xiàn)難度和成本11、對于微機系統(tǒng)中的DMA控制器，假設需要在不占用CPU資源的情況下，實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)塊傳輸，例如從硬盤到內(nèi)存。DMA控制器的參數(shù)設置和工作模式的選擇對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎驼_性至關重要。以下哪種DMA傳輸模式可能最適合這種大數(shù)據(jù)塊的快速傳輸？（）A.單字節(jié)傳輸模式，每次傳輸一個字節(jié)B.數(shù)據(jù)塊傳輸模式，一次傳輸多個連續(xù)字節(jié)C.請求傳輸模式，根據(jù)CPU的請求進行數(shù)據(jù)傳輸D.級聯(lián)傳輸模式，多個DMA控制器協(xié)同工作12、在微機的音頻處理中，聲卡的性能和功能對聲音的質量有重要影響。假設我們要進行專業(yè)級的音頻錄制和編輯，以下哪種聲卡特性是必不可少的？（）A.高信噪比B.多聲道輸出C.硬件加速功能D.以上都是13、微機系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)用于組織和管理數(shù)據(jù)。假設一個用戶需要在微機上存儲大量的文件，以下關于文件系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.FAT32、NTFS等是常見的文件系統(tǒng)格式，各有特點和適用場景B.文件系統(tǒng)的目錄結構和文件分配方式會影響文件的訪問速度和存儲空間利用率C.文件系統(tǒng)的安全性可以通過設置權限和加密來保障，但加密會嚴重影響文件的讀寫速度D.定期對文件系統(tǒng)進行碎片整理可以提高文件的讀寫性能14、微機中的并行通信和串行通信各有特點。假設要在兩個距離較遠的設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸。以下關于并行通信和串行通信的描述，哪一項是不正確的？（）A.并行通信一次傳輸多個比特，速度快，但需要多條數(shù)據(jù)線，適用于短距離傳輸B.串行通信一次傳輸一個比特，速度慢，但只需一條數(shù)據(jù)線，成本低，適合長距離傳輸C.并行通信的信號同步比串行通信簡單，不容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯位D.在高速數(shù)據(jù)傳輸中，串行通信的性能逐漸超越并行通信，成為主流的通信方式15、在微機的接口技術中，USB（通用串行總線）接口廣泛應用。假設要連接多個不同類型的外部設備，以下關于USB接口的描述，哪一項是不準確的？（）A.USB接口具有即插即用的特點，方便設備的連接和使用B.USB接口支持熱插拔，不會對設備和系統(tǒng)造成損害C.USB接口的版本越高，傳輸速度越快，但兼容性可能會受到影響D.USB接口只能連接低功耗的設備，對于大功率設備不適用16、在微機的軟件開發(fā)中，調試工具可以幫助發(fā)現(xiàn)和解決程序中的錯誤。假設一個程序在運行時出現(xiàn)異常，以下關于調試工具的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用調試器設置斷點，逐行執(zhí)行代碼，查看變量的值和程序的執(zhí)行流程B.內(nèi)存查看工具可以幫助檢查內(nèi)存的使用情況，發(fā)現(xiàn)內(nèi)存泄漏和越界訪問等問題C.性能分析工具可以評估程序的運行時間和資源消耗，找出性能瓶頸D.調試工具只能在程序開發(fā)階段使用，一旦程序發(fā)布就不再需要17、關于微機系統(tǒng)中的鍵盤和鼠標接口，假設需要設計一個能夠同時支持多種不同類型鍵盤和鼠標設備的接口電路，并且要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。以下哪種接口標準和技術可能是最合適的？（）A.PS/2接口，傳統(tǒng)的鍵盤鼠標接口標準B.USB接口，通用串行總線，支持熱插拔和多種設備C.藍牙無線接口，擺脫線纜束縛，實現(xiàn)無線連接D.自定義的專用接口，根據(jù)特定需求設計18、在微機的存儲保護機制中，防止程序之間的非法訪問是重要的目標。假設一個多任務操作系統(tǒng)正在運行多個程序，以下關于存儲保護的描述，正確的是：（）A.可以通過設置內(nèi)存訪問權限來實現(xiàn)存儲保護，每個程序只能訪問自己被允許的內(nèi)存區(qū)域B.存儲保護會增加系統(tǒng)的開銷，但對系統(tǒng)的安全性沒有實質性的提升C.只要操作系統(tǒng)內(nèi)核具有最高權限，就不需要進行存儲保護D.存儲保護機制只在虛擬內(nèi)存系統(tǒng)中有效，在物理內(nèi)存系統(tǒng)中無法實現(xiàn)19、微機系統(tǒng)中的故障診斷和維修是維護系統(tǒng)正常運行的重要環(huán)節(jié)。假設一個微機系統(tǒng)出現(xiàn)故障。以下關于故障診斷和維修的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過觀察指示燈、聽報警聲等方式初步判斷故障類型B.軟件故障可以通過重新安裝操作系統(tǒng)、驅動程序等方法解決C.硬件故障通常需要更換故障部件，但有時也可以通過清潔、重新插拔等方式修復D.只要微機系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就必須立即更換所有硬件部件，以確保系統(tǒng)正常運行20、微機原理中的輸入輸出接口是實現(xiàn)與外部設備通信的關鍵。假設要連接一個高速、高精度的數(shù)據(jù)采集設備，對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性和穩(wěn)定性要求很高。以下哪種輸入輸出接口方式可能是最合適的？（）A.并行接口B.串行接口C.通用串行總線（USB）接口D.以太網(wǎng)接口請分別介紹每個接口方式的特點、數(shù)據(jù)傳輸能力以及在高速高精度數(shù)據(jù)采集設備連接中的優(yōu)勢和不足21、微機中的指令流水線技術可以提高指令執(zhí)行效率。假設一個CPU采用指令流水線技術。以下關于指令流水線的描述，哪一項是錯誤的？（）A.指令流水線將指令的執(zhí)行過程分為多個階段，每個階段由不同的部件完成B.流水線中的指令可以并行執(zhí)行，只要它們之間不存在數(shù)據(jù)依賴關系C.指令流水線的級數(shù)越多，CPU的性能就越好，因為可以同時執(zhí)行更多的指令D.當流水線中出現(xiàn)分支指令時，可能會導致流水線停頓，影響性能22、在微機的故障診斷和維護中，假設系統(tǒng)出現(xiàn)頻繁死機和性能下降的問題。以下哪種排查方法可能最有助于快速定位和解決問題？（）A.檢查硬件連接B.掃描病毒和惡意軟件C.查看系統(tǒng)日志D.重新安裝操作系統(tǒng)請詳細說明每個排查方法的步驟和在解決系統(tǒng)頻繁死機和性能下降問題中的作用23、在微機的指令系統(tǒng)中，不同的指令具有不同的功能和執(zhí)行效率。假設要編寫一個高效的程序，需要選擇合適的指令來完成特定的任務。以下關于指令選擇的原則，哪一項是不正確的？（）A.優(yōu)先選擇執(zhí)行速度快的指令，以提高程序運行效率B.根據(jù)任務的特點，選擇功能最匹配的指令C.為了簡化編程，盡量使用復雜但功能強大的指令D.考慮指令的編碼長度，節(jié)省存儲空間24、微機系統(tǒng)的可靠性設計需要考慮多個方面。假設要設計一個用于航空航天領域的微機控制系統(tǒng)，對可靠性要求極高。以下哪種可靠性設計方法最為關鍵？（）A.冗余設計B.簡化設計C.標準化設計D.不進行特殊設計25、微機中的中斷向量表用于存儲中斷處理程序的入口地址。假設系統(tǒng)發(fā)生了一個中斷，處理器通過中斷向量表獲取中斷處理程序的入口地址，這個過程是如何實現(xiàn)的？（）A.根據(jù)中斷類型號乘以4，得到中斷向量在表中的偏移地址，從中獲取入口地址B.隨機在中斷向量表中查找入口地址C.由操作系統(tǒng)指定入口地址D.中斷向量表中的入口地址是固定的，不需要查找二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡要說明微機系統(tǒng)中人工智能的發(fā)展和應用。2、（本題5分）在8086系統(tǒng)中，物理地址是如何形成的？3、（本題5分）簡要說明匯編語言中程序的調試方法。4、（本題5分）簡述USB總線的特點和優(yōu)勢。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于微機原理的自動售貨機系統(tǒng)。用戶可以通過投幣或刷卡購買商品，系統(tǒng)能夠自動找零并出貨。2、（本題5分）運用微機原理設計一個自動分揀系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)物品的顏色、形狀和大小自動將物品分揀到不同的位置，提高分揀效率。同時，還可以通過網(wǎng)絡將分揀數(shù)據(jù)發(fā)送到管理中心進行統(tǒng)計和分析。3、（本題5分）設計一個基于微機原理的風速監(jiān)測和風向測量系統(tǒng)以及風力發(fā)電控制系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測風速傳感器的輸出信號和風向傳感器的輸出信號，并根據(jù)這些信號控制風力發(fā)電機的運行，以提高風力發(fā)電效率。4、（本題5分）設計一個基于微機原理的數(shù)字存儲示波器、信號發(fā)生器、頻譜分