咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁咸陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院

《計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、微機(jī)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)表示和編碼方式影響著數(shù)據(jù)的存儲和處理。假設(shè)要處理大量的數(shù)值數(shù)據(jù)，以下關(guān)于數(shù)據(jù)表示和編碼的描述，正確的是：（）A.原碼、反碼和補(bǔ)碼是計(jì)算機(jī)中常見的有符號數(shù)表示方法，補(bǔ)碼的運(yùn)算規(guī)則最簡單B.浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍比整數(shù)大，但精度可能不如整數(shù)C.ASCII碼是一種通用的字符編碼，但不能表示漢字等復(fù)雜字符D.數(shù)據(jù)的編碼方式對存儲容量和運(yùn)算效率沒有影響2、微機(jī)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(shè)要編寫一段高效的匯編程序來實(shí)現(xiàn)特定的功能，以下關(guān)于匯編語言特點(diǎn)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(fù)雜性C.匯編語言不支持結(jié)構(gòu)化編程，程序結(jié)構(gòu)混亂，難以維護(hù)D.編寫匯編程序時(shí)，無需考慮指令的執(zhí)行周期和流水線特性3、8086CPU中，執(zhí)行乘法指令MULBL后，乘積的高8位存放在（）A.AHB.ALC.BHD.BL4、在微機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)中，容錯技術(shù)可以提高系統(tǒng)在故障情況下的正常運(yùn)行能力。假設(shè)要構(gòu)建一個(gè)容錯微機(jī)系統(tǒng)，以下關(guān)于容錯技術(shù)的描述，正確的是：（）A.硬件冗余是一種常見的容錯技術(shù)，如雙機(jī)熱備份B.軟件容錯可以通過錯誤檢測和恢復(fù)代碼來實(shí)現(xiàn)C.信息冗余可以通過糾錯碼來檢測和糾正數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤D.以上都是常見的容錯技術(shù)5、在微機(jī)的存儲系統(tǒng)中，考慮到內(nèi)存的讀寫速度和容量。假設(shè)一個(gè)應(yīng)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(shù)，以下關(guān)于其效果的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)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(yīng)不同應(yīng)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(jī)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6、在微機(jī)的中斷系統(tǒng)中，假設(shè)系統(tǒng)同時(shí)接收到多個(gè)中斷請求，每個(gè)中斷請求的優(yōu)先級和緊急程度不同。中斷的管理和響應(yīng)機(jī)制對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性至關(guān)重要。以下哪種中斷處理策略能夠更好地保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行？（）A.固定優(yōu)先級策略，按照預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級順序響應(yīng)中斷B.循環(huán)優(yōu)先級策略，輪流給予各個(gè)中斷源最高優(yōu)先級C.中斷嵌套策略，允許高優(yōu)先級中斷打斷低優(yōu)先級中斷的處理D.隨機(jī)響應(yīng)策略，不考慮優(yōu)先級，隨機(jī)處理中斷請求7、微機(jī)系統(tǒng)中的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器在很多應(yīng)用中都有重要作用。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)精確的定時(shí)控制系統(tǒng)，需要產(chǎn)生周期性的精確脈沖信號。以下哪種定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的工作方式最適合這種需求？（）A.方式0：計(jì)數(shù)結(jié)束中斷B.方式1：可重復(fù)觸發(fā)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器C.方式2：頻率發(fā)生器D.方式3：方波發(fā)生器8、在微機(jī)的顯示系統(tǒng)中，顯卡的性能對圖像顯示質(zhì)量和速度有重要影響。假設(shè)我們需要運(yùn)行一個(gè)對圖形處理要求很高的3D游戲，以下哪個(gè)顯卡參數(shù)對于游戲的流暢度最為關(guān)鍵？（）A.顯卡的顯存容量B.顯卡的核心頻率C.顯卡的位寬D.顯卡的輸出接口類型9、微處理器的指令系統(tǒng)對計(jì)算機(jī)的性能和功能有著重要影響。假設(shè)我們正在研究一款新型微處理器的指令集，以下關(guān)于指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)的描述，正確的是：（）A.指令集越復(fù)雜，包含的指令越多，微處理器的性能就越高B.精簡指令集（RISC）通過減少指令數(shù)量和簡化指令格式來提高處理器的執(zhí)行效率C.復(fù)雜指令集（CISC）更適合處理復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)，而RISC則不適合D.指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不需要考慮與現(xiàn)有軟件的兼容性，只關(guān)注新處理器的性能提升10、在微機(jī)的存儲系統(tǒng)中，Cache（高速緩存）的作用不可忽視。假設(shè)一個(gè)程序具有局部性訪問的特點(diǎn)，即頻繁訪問某些特定的內(nèi)存區(qū)域。以下關(guān)于Cache命中率的影響因素，哪一項(xiàng)是最關(guān)鍵的？（）A.Cache的容量大小B.Cache的替換算法C.主存的訪問速度D.程序的執(zhí)行順序11、微處理器的指令系統(tǒng)直接影響著微機(jī)的性能和功能。假設(shè)要在一個(gè)特定的應(yīng)用場景中選擇合適的指令集，以下關(guān)于指令系統(tǒng)特點(diǎn)和應(yīng)用的描述，正確的是：（）A.CISC指令集的指令豐富，功能強(qiáng)大，但執(zhí)行效率相對較低B.RISC指令集的指令簡單，執(zhí)行速度快，適用于復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算C.精簡指令集（RISC）在處理多媒體數(shù)據(jù)時(shí)具有明顯的優(yōu)勢D.指令系統(tǒng)的選擇對微機(jī)系統(tǒng)的軟件開發(fā)難度沒有影響12、在微機(jī)的總線結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的寬度和性能決定了系統(tǒng)的整體數(shù)據(jù)傳輸能力。假設(shè)要升級一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)，以支持更高的數(shù)據(jù)吞吐量和更復(fù)雜的設(shè)備連接。以下哪種總線升級方案最為有效？（）A.增加數(shù)據(jù)總線和地址總線的寬度B.提高控制總線的時(shí)鐘頻率C.減少總線的負(fù)載電容D.更換為串行總線13、8086CPU中，用于存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI14、在微機(jī)的總線系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線各司其職。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)正在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和控制操作。以下關(guān)于總線系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是錯誤的？（）A.數(shù)據(jù)總線用于在CPU、存儲器和I/O設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)，其寬度決定了一次能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量B.地址總線用于傳輸存儲器和I/O設(shè)備的地址信息，其寬度決定了系統(tǒng)的尋址能力C.控制總線用于傳輸控制信號，如讀寫信號、中斷請求信號等，以協(xié)調(diào)系統(tǒng)各部件的工作D.總線的工作頻率越高，數(shù)據(jù)傳輸速度就越慢，系統(tǒng)性能也就越差15、在微機(jī)的硬件升級過程中，需要考慮兼容性和性能提升。假設(shè)我們要升級CPU，以下哪個(gè)因素除了性能外還需要重點(diǎn)考慮？（）A.CPU的插槽類型B.CPU的核心數(shù)量C.CPU的緩存大小D.CPU的價(jià)格16、在微機(jī)的指令流水線技術(shù)中，多條指令可以在不同的階段同時(shí)執(zhí)行。假設(shè)流水線出現(xiàn)了阻塞，可能是由于什么原因?qū)е碌?？（）A.數(shù)據(jù)相關(guān)B.資源沖突C.控制相關(guān)D.以上都是17、在微機(jī)系統(tǒng)中，存儲器的組織和管理是非常重要的一部分。假設(shè)我們有一個(gè)需要大量數(shù)據(jù)存儲和快速訪問的應(yīng)用場景，比如高清視頻處理。在這種情況下，以下哪種存儲器技術(shù)能夠提供較高的存儲容量和較快的訪問速度？（）A.DRAM（動態(tài)隨機(jī)存取存儲器）B.SRAM（靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器）C.Flash存儲器D.硬盤存儲器18、在微機(jī)的軟件開發(fā)中，調(diào)試工具可以幫助發(fā)現(xiàn)和解決程序中的錯誤。假設(shè)一個(gè)程序在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)異常，以下關(guān)于調(diào)試工具的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用調(diào)試器設(shè)置斷點(diǎn)，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(yùn)行時(shí)間和資源消耗，找出性能瓶頸D.調(diào)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19、8086CPU中的指令“JMPSHORTNEXT”屬于（）轉(zhuǎn)移。A.段內(nèi)直接短轉(zhuǎn)移B.段內(nèi)直接近轉(zhuǎn)移C.段間直接轉(zhuǎn)移D.段間間接轉(zhuǎn)移20、微機(jī)中的總線是連接各個(gè)部件的重要通道。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)的多媒體處理系統(tǒng)，以下關(guān)于總線的描述，正確的是：（）A.系統(tǒng)總線的帶寬越大，數(shù)據(jù)傳輸速度就越快，系統(tǒng)性能也就越好B.地址總線的寬度決定了系統(tǒng)能夠訪問的內(nèi)存空間大小，與外部設(shè)備無關(guān)C.控制總線用于傳輸數(shù)據(jù)和地址信息，是總線中最重要的部分D.不同類型的總線（如PCI、USB等）可以直接連接，無需進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換21、在微機(jī)的系統(tǒng)總線仲裁中，假設(shè)多個(gè)設(shè)備同時(shí)請求使用系統(tǒng)總線，需要一種公平、高效的總線仲裁機(jī)制來決定哪個(gè)設(shè)備獲得總線控制權(quán)。以下哪種總線仲裁方法可能在復(fù)雜的多設(shè)備環(huán)境中表現(xiàn)更好？（）A.集中式仲裁，由一個(gè)中央仲裁器進(jìn)行決策B.分布式仲裁，各個(gè)設(shè)備通過協(xié)商確定總線使用權(quán)C.優(yōu)先級仲裁，按照設(shè)備的預(yù)設(shè)優(yōu)先級分配總線D.隨機(jī)仲裁，通過隨機(jī)數(shù)決定總線歸屬22、在微機(jī)的輸入輸出（I/O）接口中，數(shù)據(jù)的傳輸方式有多種。假設(shè)我們要在一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集，以下關(guān)于I/O數(shù)據(jù)傳輸方式的描述，正確的是：（）A.程序查詢方式簡單直觀，但CPU利用率低，不適合高速數(shù)據(jù)傳輸B.中斷方式能夠及時(shí)響應(yīng)外部設(shè)備的請求，但會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟贿B續(xù)性C.直接存儲器訪問（DMA）方式可以在不經(jīng)過CPU的情況下實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，但硬件成本較高D.I/O通道方式能夠?qū)崿F(xiàn)更復(fù)雜的I/O控制，但編程難度大，一般不用于小型系統(tǒng)23、微機(jī)中的操作系統(tǒng)對硬件資源進(jìn)行管理和分配。關(guān)于操作系統(tǒng)與硬件的交互，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.操作系統(tǒng)通過驅(qū)動程序與硬件設(shè)備進(jìn)行通信和控制B.不同的操作系統(tǒng)對硬件的支持程度和管理方式可能不同C.硬件的特性和性能會影響操作系統(tǒng)的選擇和安裝D.操作系統(tǒng)能夠完全屏蔽硬件的差異，使應(yīng)用程序無需關(guān)心底層硬件的具體情況24、微機(jī)中的串行通信和并行通信各有特點(diǎn)。假設(shè)需要在長距離上傳輸大量數(shù)據(jù)，并且對傳輸速度要求不是特別高。在這種情況下，以下哪種通信方式可能更適合？（）A.串行通信B.并行通信C.兩者都可以，沒有區(qū)別D.無法確定，取決于具體的設(shè)備25、微機(jī)中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設(shè)我們要分析一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的緩存命中率對性能的影響，以下關(guān)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(tǒng)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(lián)緩存和全相聯(lián)緩存D.當(dāng)緩存命中率較低時(shí)，可以通過增加緩存容量或優(yōu)化程序來提高性能二、簡答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）什么是中斷傳送方式？它有什么優(yōu)點(diǎn)？2、（本題5分）簡述多模塊程序設(shè)計(jì)的方法和注意事項(xiàng)。3、（本題5分）簡述嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程。4、（本題5分）簡述立即數(shù)尋址和寄存器尋址的區(qū)別。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的溫度控制器、濕度控制器、空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)、空氣凈化設(shè)備控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)設(shè)定的溫度、濕度和空氣質(zhì)量要求自動控制加熱、冷卻、加濕、除濕、空氣凈化設(shè)備，以保持環(huán)境的舒適度和空氣質(zhì)量在一定范圍內(nèi)，同時(shí)可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的交通信號燈控制系統(tǒng)、交通流量監(jiān)測系統(tǒng)、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)和智能交通管理系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠根據(jù)交通流量自動調(diào)整信號燈的時(shí)間，實(shí)時(shí)監(jiān)測交通流量數(shù)據(jù)，通過交通誘導(dǎo)設(shè)備為駕駛員提供交通信息，并進(jìn)行智能交通管理，以提高交通效率和安全性。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的風(fēng)速監(jiān)測和風(fēng)向測量系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組合系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測風(fēng)速傳感器的輸出信號和風(fēng)向傳感器的輸出信號，并根據(jù)這些信號控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，提高風(fēng)力發(fā)電效率，