安徽大學(xué)江淮學(xué)院《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2022-2023學(xué)年第一學(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、在微機(jī)的存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)中，關(guān)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)難度2、8086CPU中的指令“LOOPNEXT”執(zhí)行時(shí)，若CX的值不為0，則（）A.程序順序執(zhí)行B.轉(zhuǎn)移到NEXT處執(zhí)行C.結(jié)束循環(huán)D.以上都不對3、在微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，RAID（獨(dú)立磁盤冗余陣列）技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)的可靠性和讀寫性能。假設(shè)我們需要構(gòu)建一個(gè)既要求數(shù)據(jù)安全又要求高讀寫速度的存儲(chǔ)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(jī)系統(tǒng)的加密和解密技術(shù)在信息安全中起著重要作用。假設(shè)要對微機(jī)中的敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密存儲(chǔ)，要求加密算法高效且安全。以下哪種加密算法在微機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)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(jī)系統(tǒng)中的中斷機(jī)制是處理異常和外部事件的重要手段。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)正在運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，同時(shí)接收外部設(shè)備的中斷請求。以下關(guān)于中斷機(jī)制的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)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(shè)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(chǔ)中斷服務(wù)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(yīng)的服務(wù)程序地址C.中斷優(yōu)先級決定了多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生時(shí)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(huì)暫停當(dāng)前任務(wù)，處理完中斷后會(huì)回到中斷發(fā)生前的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行，不會(huì)對原任務(wù)造成任何影響6、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(huì)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7、在微機(jī)原理及應(yīng)用中，存儲(chǔ)器的組織和管理是重要的知識點(diǎn)。假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)需要存儲(chǔ)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(chǔ)器類型時(shí)，需要考慮諸多因素，如存儲(chǔ)容量、讀寫速度、成本等。以下關(guān)于存儲(chǔ)器選擇的考慮，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)先選擇存儲(chǔ)容量大的存儲(chǔ)器，以滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求B.著重考慮讀寫速度快的存儲(chǔ)器，確保數(shù)據(jù)的快速訪問C.以成本為首要因素，選擇價(jià)格低廉的存儲(chǔ)器D.綜合考慮存儲(chǔ)容量、讀寫速度和成本，找到平衡的方案8、在微機(jī)的存儲(chǔ)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(dòng)適應(yīng)不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)訪問模式，無需手動(dòng)配置C.可能會(huì)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9、以下哪種指令可以實(shí)現(xiàn)將兩個(gè)操作數(shù)相加，并將結(jié)果存放在第一個(gè)操作數(shù)中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP10、在微機(jī)的指令流水線技術(shù)中，以下關(guān)于指令流水線的優(yōu)點(diǎn)和限制，描述不準(zhǔn)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(shí)處理多條指令的不同階段，實(shí)現(xiàn)并行執(zhí)行C.指令流水線的性能不受指令相關(guān)性和分支預(yù)測錯(cuò)誤的影響D.復(fù)雜的指令集和硬件結(jié)構(gòu)可能會(huì)增加指令流水線的實(shí)現(xiàn)難度和成本11、對于微機(jī)系統(tǒng)中的DMA控制器，假設(shè)需要在不占用CPU資源的情況下，實(shí)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(shè)置和工作模式的選擇對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎驼_性至關(guān)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(gè)字節(jié)B.數(shù)據(jù)塊傳輸模式，一次傳輸多個(gè)連續(xù)字節(jié)C.請求傳輸模式，根據(jù)CPU的請求進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸D.級聯(lián)傳輸模式，多個(gè)DMA控制器協(xié)同工作12、在微機(jī)的音頻處理中，聲卡的性能和功能對聲音的質(zhì)量有重要影響。假設(shè)我們要進(jìn)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(jī)系統(tǒng)中的文件系統(tǒng)用于組織和管理數(shù)據(jù)。假設(shè)一個(gè)用戶需要在微機(jī)上存儲(chǔ)大量的文件，以下關(guān)于文件系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.FAT32、NTFS等是常見的文件系統(tǒng)格式，各有特點(diǎn)和適用場景B.文件系統(tǒng)的目錄結(jié)構(gòu)和文件分配方式會(huì)影響文件的訪問速度和存儲(chǔ)空間利用率C.文件系統(tǒng)的安全性可以通過設(shè)置權(quán)限和加密來保障，但加密會(huì)嚴(yán)重影響文件的讀寫速度D.定期對文件系統(tǒng)進(jìn)行碎片整理可以提高文件的讀寫性能14、微機(jī)中的并行通信和串行通信各有特點(diǎn)。假設(shè)要在兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。以下關(guān)于并行通信和串行通信的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.并行通信一次傳輸多個(gè)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(gè)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(cuò)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(jī)的接口技術(shù)中，USB（通用串行總線）接口廣泛應(yīng)用。假設(shè)要連接多個(gè)不同類型的外部設(shè)備，以下關(guān)于USB接口的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.USB接口具有即插即用的特點(diǎn)，方便設(shè)備的連接和使用B.USB接口支持熱插拔，不會(huì)對設(shè)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(huì)受到影響D.USB接口只能連接低功耗的設(shè)備，對于大功率設(shè)備不適用16、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(cuò)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17、關(guān)于微機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤和鼠標(biāo)接口，假設(shè)需要設(shè)計(jì)一個(gè)能夠同時(shí)支持多種不同類型鍵盤和鼠標(biāo)設(shè)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(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)可能是最合適的？（）A.PS/2接口，傳統(tǒng)的鍵盤鼠標(biāo)接口標(biāo)準(zhǔn)B.USB接口，通用串行總線，支持熱插拔和多種設(shè)備C.藍(lán)牙無線接口，擺脫線纜束縛，實(shí)現(xiàn)無線連接D.自定義的專用接口，根據(jù)特定需求設(shè)計(jì)18、在微機(jī)的存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制中，防止程序之間的非法訪問是重要的目標(biāo)。假設(shè)一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)正在運(yùn)行多個(gè)程序，以下關(guān)于存儲(chǔ)保護(hù)的描述，正確的是：（）A.可以通過設(shè)置內(nèi)存訪問權(quán)限來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)保護(hù)，每個(gè)程序只能訪問自己被允許的內(nèi)存區(qū)域B.存儲(chǔ)保護(hù)會(huì)增加系統(tǒng)的開銷，但對系統(tǒng)的安全性沒有實(shí)質(zhì)性的提升C.只要操作系統(tǒng)內(nèi)核具有最高權(quán)限，就不需要進(jìn)行存儲(chǔ)保護(hù)D.存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)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(shí)現(xiàn)19、微機(jī)系統(tǒng)中的故障診斷和維修是維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。以下關(guān)于故障診斷和維修的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.可以通過觀察指示燈、聽報(bào)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(qū)動(dòng)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(shí)也可以通過清潔、重新插拔等方式修復(fù)D.只要微機(jī)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(yùn)行20、微機(jī)原理中的輸入輸出接口是實(shí)現(xiàn)與外部設(shè)備通信的關(guān)鍵。假設(shè)要連接一個(gè)高速、高精度的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和穩(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(gè)接口方式的特點(diǎn)、數(shù)據(jù)傳輸能力以及在高速高精度數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接中的優(yōu)勢和不足21、微機(jī)中的指令流水線技術(shù)可以提高指令執(zhí)行效率。假設(shè)一個(gè)CPU采用指令流水線技術(shù)。以下關(guān)于指令流水線的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.指令流水線將指令的執(zhí)行過程分為多個(gè)階段，每個(gè)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(guān)系C.指令流水線的級數(shù)越多，CPU的性能就越好，因?yàn)榭梢酝瑫r(shí)執(zhí)行更多的指令D.當(dāng)流水線中出現(xiàn)分支指令時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致流水線停頓，影響性能22、在微機(jī)的故障診斷和維護(hù)中，假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)頻繁死機(jī)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?jiān)敿?xì)說明每個(gè)排查方法的步驟和在解決系統(tǒng)頻繁死機(jī)和性能下降問題中的作用23、在微機(jī)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(shè)要編寫一個(gè)高效的程序，需要選擇合適的指令來完成特定的任務(wù)。以下關(guān)于指令選擇的原則，哪一項(xiàng)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(yùn)行效率B.根據(jù)任務(wù)的特點(diǎn)，選擇功能最匹配的指令C.為了簡化編程，盡量使用復(fù)雜但功能強(qiáng)大的指令D.考慮指令的編碼長度，節(jié)省存儲(chǔ)空間24、微機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)需要考慮多個(gè)方面。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)用于航空航天領(lǐng)域的微機(jī)控制系統(tǒng)，對可靠性要求極高。以下哪種可靠性設(shè)計(jì)方法最為關(guān)鍵？（）A.冗余設(shè)計(jì)B.簡化設(shè)計(jì)C.標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)D.不進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)25、微機(jī)中的中斷向量表用于存儲(chǔ)中斷處理程序的入口地址。假設(shè)系統(tǒng)發(fā)生了一個(gè)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(gè)過程是如何實(shí)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(jī)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(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡要說明微機(jī)系統(tǒng)中人工智能的發(fā)展和應(yīng)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(diào)試方法。4、（本題5分）簡述USB總線的特點(diǎn)和優(yōu)勢。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)原理的自動(dòng)售貨機(jī)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(dòng)找零并出貨。2、（本題5分）運(yùn)用微機(jī)原理設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)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(dòng)將物品分揀到不同的位置，提高分揀效率。同時(shí)，還可以通過網(wǎng)絡(luò)將分揀數(shù)據(jù)發(fā)送到管理中心進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。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)以及風(fēng)力發(fā)電控制系統(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，以提高風(fēng)力發(fā)電效率。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的數(shù)字存儲(chǔ)示波器、信號發(fā)生器、頻譜分