九州職業(yè)技術學院《計算機組成及系統結構》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《計算機組成及系統結構》2023-2024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20個小題，每小題2分，共40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、微機中的緩存（Cache）用于提高系統性能。假設我們要分析一個微機系統的緩存命中率對性能的影響，以下關于緩存的描述，正確的是：（）A.緩存容量越大，命中率就越高，系統性能就越好B.緩存的替換策略對命中率沒有影響，只影響緩存的更新速度C.直接映射緩存的命中率高于組相聯緩存和全相聯緩存D.當緩存命中率較低時，可以通過增加緩存容量或優(yōu)化程序來提高性能2、微機系統中的中斷處理機制在實時控制和多任務處理中起著關鍵作用。假設一個微機系統同時面臨多個中斷請求，以下關于中斷優(yōu)先級和響應方式的描述，正確的是：（）A.中斷優(yōu)先級越高，響應越迅速，且可以中斷低優(yōu)先級的中斷處理B.所有中斷具有相同的優(yōu)先級，按照先來先服務的原則進行響應C.中斷響應過程中，微處理器會立即保存所有寄存器的內容D.中斷處理程序的執(zhí)行時間不受中斷優(yōu)先級的影響3、在微機的存儲系統中，考慮到內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據，并且對數據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.可以顯著提高數據的訪問速度，減少內存訪問的延遲B.能夠自動適應不同應用程序的數據訪問模式，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據的正確性D.高速緩存的容量越大，對性能的提升效果越明顯4、在微機系統的啟動過程中，以下關于BIOS（基本輸入輸出系統）的作用，不準確的是（）A.BIOS負責硬件的初始化和檢測，確保計算機硬件處于正常工作狀態(tài)B.它能夠加載操作系統的引導程序，將控制權交給操作系統C.BIOS提供了一些基本的硬件設置和配置選項，用戶可以通過設置來優(yōu)化系統性能D.BIOS的功能是固定不變的，不能進行升級和更新5、在微機的串行通信中，假設需要在長距離、高噪聲環(huán)境下實現可靠的數據傳輸。以下哪種串行通信協議和調制方式的組合可能提供最佳的通信質量？（）A.RS-232協議和幅移鍵控（ASK）B.RS-485協議和頻移鍵控（FSK）C.USB協議和相移鍵控（PSK）D.藍牙協議和正交幅度調制（QAM）請分別解釋每個協議和調制方式的特點、抗干擾能力以及在長距離高噪聲環(huán)境中的適用性6、微機的存儲保護機制對于系統的穩(wěn)定性和安全性至關重要。假設一個多任務微機系統，需要防止不同任務之間非法訪問對方的存儲區(qū)域。以下哪種存儲保護方法最為有效？（）A.硬件存儲保護B.軟件存儲保護C.不進行存儲保護D.依靠用戶自律7、微機系統的電源管理對于系統的穩(wěn)定性和節(jié)能都很重要。假設我們有一個移動設備中的微機系統，需要在不同工作狀態(tài)下動態(tài)調整電源供應以延長電池壽命。以下哪種電源管理技術能夠有效地實現這一目標？（）A.APM（高級電源管理）B.ACPI（高級配置與電源接口）C.直接關閉不必要的設備電源D.降低CPU工作頻率8、微機系統的硬件和軟件協同工作，以實現各種功能。假設要開發(fā)一個復雜的微機應用程序，需要充分發(fā)揮硬件的性能。以下關于硬件與軟件的配合，哪一項是最需要精心設計的？（）A.利用硬件的特殊功能，通過軟件編程實現特定的優(yōu)化B.根據硬件的限制，調整軟件的算法和邏輯C.選擇合適的編程語言，以便更好地與硬件交互D.以上三個方面都需要細致考慮，實現最佳的軟硬件協同9、在微機的音頻處理方面，需要考慮采樣頻率、量化位數和聲道數等參數。假設要為一個專業(yè)音樂制作工作室配置微機音頻系統，要求高保真的音頻錄制和播放。以下哪種音頻參數設置能夠達到最佳效果？（）A.低采樣頻率，低量化位數，單聲道B.高采樣頻率，高量化位數，多聲道C.中等采樣頻率，中等量化位數，雙聲道D.隨機選擇采樣頻率和量化位數，聲道數不限10、微機中的多核技術可以提高系統的并行處理能力。假設一個應用程序需要在多核環(huán)境下運行。以下關于多核技術的描述，哪一項是錯誤的？（）A.多核技術通過在一個芯片上集成多個處理器核心，實現同時處理多個任務B.操作系統需要合理地分配任務到不同的核心上，以充分發(fā)揮多核的性能C.所有的應用程序都能自動地利用多核的優(yōu)勢，無需進行任何優(yōu)化D.多核之間需要通過共享緩存或通信機制進行數據交換和協作11、8086CPU中，用于存放當前正在執(zhí)行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI12、微機系統中的顯示系統包括顯卡和顯示器。假設要為一個圖形設計工作站選擇顯示設備。以下關于顯示系統的描述，哪一項是不正確的？（）A.顯卡負責將計算機生成的圖像數據轉換為顯示器能夠接收的信號B.顯示器的分辨率越高、刷新率越高，顯示效果就越好C.顯卡的性能主要取決于其圖形處理芯片（GPU）的性能和顯存的大小D.對于一般的辦公應用，集成顯卡的性能已經足夠，無需使用獨立顯卡13、在微機系統的可靠性設計中，容錯技術是重要的手段之一。假設我們要構建一個高可靠的微機系統，以下關于容錯技術的描述，正確的是：（）A.硬件冗余是實現容錯的唯一方式，軟件方法無法提高系統的可靠性B.容錯技術可以完全避免系統故障的發(fā)生，保證系統始終正常運行C.采用糾錯碼技術可以在數據傳輸和存儲中檢測和糾正錯誤，提高系統的可靠性D.容錯技術會顯著增加系統的成本和復雜性，因此在一般系統中不建議使用14、微機系統中的I/O端口編址方式有統一編址和獨立編址兩種。假設要設計一個I/O系統。以下關于I/O端口編址方式的描述，哪一項是不正確的？（）A.在統一編址方式中，I/O端口被視為存儲器的一部分，使用相同的指令進行訪問B.獨立編址方式中，I/O端口有獨立的地址空間，需要專門的I/O指令進行訪問C.統一編址方式的優(yōu)點是編程簡單，缺點是占用了存儲器的地址空間D.獨立編址方式的優(yōu)點是不占用存儲器地址空間，缺點是編程復雜，指令系統不統一15、微機系統的存儲管理單元（MMU）負責內存的管理和保護。假設一個多任務的微機系統正在運行多個進程。以下關于MMU的描述，哪一項是不正確的？（）A.MMU通過頁表將虛擬地址轉換為物理地址，實現虛擬內存機制B.可以為每個進程分配獨立的地址空間，防止進程之間相互干擾和破壞C.MMU能夠實現內存的保護，如只讀、讀寫等訪問權限的控制D.MMU的功能只在操作系統中起作用，應用程序無法感知和利用MMU的特性16、在微機系統的性能評估中，有多個指標來衡量系統的優(yōu)劣。假設要評估一個用于游戲的微機系統性能，以下關于性能評估指標的描述，哪一項是不正確的？（）A.CPU性能、內存帶寬、顯卡性能等都是重要的評估指標B.系統的響應時間越短，性能越好，但響應時間只與硬件有關，與軟件無關C.多任務處理能力可以通過同時運行多個程序來測試D.綜合考慮各項性能指標，才能全面評估微機系統的性能17、8086系統中，一個存儲單元的地址為2000H:1000H，其物理地址是（）A.20000HB.21000HC.3000HD.12000H18、微機系統中的DMA（直接內存訪問）技術可以提高數據傳輸效率。假設要在一個數據密集型應用中使用DMA，以下關于DMA配置和使用的要點，哪一項是最關鍵的？（）A.正確設置DMA通道和傳輸參數，確保數據傳輸的準確性B.選擇合適的DMA傳輸模式，如單次傳輸或連續(xù)傳輸C.優(yōu)化DMA與CPU的協同工作，避免資源沖突D.盡量少使用DMA，以免增加系統復雜性19、在微機的嵌入式應用中，假設要開發(fā)一個資源受限、對功耗要求嚴格的嵌入式系統。以下哪種微處理器選型和軟件開發(fā)工具的組合可能最能滿足需求？（）A.低功耗單片機和Keil開發(fā)工具B.高性能微控制器和IAR開發(fā)工具C.精簡指令集處理器和Eclipse開發(fā)工具D.數字信號處理器和VisualStudio開發(fā)工具請分別說明每個微處理器類型和軟件開發(fā)工具的特點、適用場景以及在資源受限和低功耗嵌入式系統開發(fā)中的優(yōu)勢20、微機系統中的故障診斷和維修是維護系統正常運行的重要環(huán)節(jié)。假設一個微機系統出現故障。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、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.只要微機系統出現故障，就必須立即更換所有硬件部件，以確保系統正常運行二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述操作系統在微機系統中的作用。2、（本題5分）PCI總線在微機系統中的作用是什么？3、（本題5分）簡述CRT顯示器和LCD顯示器的區(qū)別。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電子時鐘系統。系統能夠準確顯示時間，并具有鬧鐘功能。用戶可以設置鬧鐘時間，當到達鬧鐘時間時，系統發(fā)出警報。2、（本題5分）設計一個基于微機原理的電梯安全監(jiān)測系統故障檢測系統。檢測電梯安全監(jiān)測系統的故障，并進行報警和提示，提高電梯運行的安全性。3、（本題5分）設計一個基于微機原理的液位監(jiān)測和控制系統、液位報警系統和遠程監(jiān)控系統的組合裝置。該裝置能夠實時監(jiān)測容器中的液位高度，并根據設定的控制策略自動控制進液和出液閥門，當液位超過設定的上下限時，系統能夠發(fā)出報警信號，同時可以通過網絡進行遠程監(jiān)控。4