北京農(nóng)學院《計算機組成原理與系統(tǒng)結構》2022-2023學年第一學期期末試卷

站名：站名：年級專業(yè)：姓名：學號：凡年級專業(yè)、姓名、學號錯寫、漏寫或字跡不清者，成績按零分記?！堋狻€…………第1頁，共1頁北京農(nóng)學院《計算機組成原理與系統(tǒng)結構》

2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、在微機的顯示系統(tǒng)中，顯卡的性能對圖像顯示質量和速度有重要影響。假設我們需要運行一個對圖形處理要求很高的3D游戲，以下哪個顯卡參數(shù)對于游戲的流暢度最為關鍵？（）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2、微機系統(tǒng)的散熱問題對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命有重要影響。假設一個高性能的微機系統(tǒng)在運行時產(chǎn)生大量熱量，以下關于散熱方案的選擇，哪一項是最有效的？（）A.安裝風冷散熱器，通過風扇進行散熱B.選擇水冷散熱器，提高散熱效率C.優(yōu)化機箱風道設計，促進空氣流通D.以上三種散熱方案結合使用，根據(jù)實際情況進行優(yōu)化3、微機系統(tǒng)中的DMA（直接存儲器訪問）控制器用于高速數(shù)據(jù)傳輸。假設需要在微機與外部高速設備之間進行大量數(shù)據(jù)的快速傳輸，以下哪種DMA傳輸模式可能最能滿足需求？（）A.單字節(jié)傳輸模式B.數(shù)據(jù)塊傳輸模式C.請求傳輸模式D.級聯(lián)傳輸模式請分別介紹每個DMA傳輸模式的特點和適用場景，以及在大量數(shù)據(jù)快速傳輸中的性能4、微機系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)負責管理系統(tǒng)資源和任務調度。假設要在微機系統(tǒng)上運行多個實時任務，以下關于操作系統(tǒng)支持的描述，正確的是：（）A.實時操作系統(tǒng)能夠保證任務在規(guī)定的時間內完成響應，具有較高的實時性B.通用操作系統(tǒng)通過優(yōu)化調度算法也可以滿足實時任務的要求C.操作系統(tǒng)對實時任務的支持只取決于內核的設計，與驅動程序無關D.實時任務在微機系統(tǒng)上的執(zhí)行效果不受硬件資源的限制5、在微機的系統(tǒng)總線中，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線各司其職。假設我們要分析一個微機系統(tǒng)的總線性能，以下關于總線的描述，正確的是：（）A.數(shù)據(jù)總線的寬度決定了一次能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，與CPU的性能無關B.地址總線的寬度決定了CPU可尋址的內存空間大小，與外存無關C.控制總線用于傳輸控制信號和時序信號，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響不大D.總線的工作頻率越高，數(shù)據(jù)傳輸速度就越快，系統(tǒng)性能就越好6、8086系統(tǒng)中，若CX=0005H，執(zhí)行LOOP指令后，CX的值為（）A.0004HB.0006HC.0000HD.0005H7、微機中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設我們要分析一個微機系統(tǒng)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(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8、在微機的存儲層次結構中，緩存（Cache）的作用是提高數(shù)據(jù)訪問速度。假設要優(yōu)化一個微機系統(tǒng)的緩存性能，以下關于緩存策略的調整，哪一項是最重要的？（）A.增加緩存的容量，以存儲更多的數(shù)據(jù)B.改進緩存的替換算法，提高命中率C.調整緩存與主存之間的數(shù)據(jù)交換粒度D.關閉緩存功能，依靠主存進行數(shù)據(jù)訪問9、8086系統(tǒng)中，若要將AL中的內容傳送到BL中，應使用的指令是（）A.MOVAL,BLB.MOVBL,ALC.MOV[AL],[BL]D.MOV[BL],[AL]10、微機的中斷向量表用于存儲中斷服務程序的入口地址。假設要修改某個中斷的服務程序入口地址，以下哪種方法是正確的？（）A.直接修改中斷向量表中的相應地址B.通過操作系統(tǒng)的接口進行修改C.重新編譯整個系統(tǒng)D.無法修改11、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.CMP12、在微機的總線結構中，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線各自承擔著不同的功能。假設要進行一次內存讀寫操作，以下關于這三種總線作用的描述，哪一項是錯誤的？（）A.數(shù)據(jù)總線用于傳輸要讀寫的數(shù)據(jù)B.地址總線用于指定內存的地址C.控制總線用于傳輸讀寫控制信號和狀態(tài)信號D.三種總線的作用可以相互替代，不影響讀寫操作13、在微機的串行通信中，假設需要在遠距離、高噪聲環(huán)境下實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，并且對傳輸速率有一定的要求。串行通信的協(xié)議和編碼方式的選擇對于通信質量和效率有著重要影響。以下哪種串行通信標準和編碼方式可能是最優(yōu)的選擇？（）A.RS-232標準，采用異步傳輸方式和簡單的編碼B.RS-485標準，支持多點通信和差分信號傳輸C.USB串行通信，具有高速傳輸和即插即用的特點D.藍牙串行通信，適用于短距離無線傳輸14、微機系統(tǒng)的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）在系統(tǒng)啟動過程中起著重要作用。假設BIOS出現(xiàn)故障，導致系統(tǒng)無法正常啟動。以下哪種解決方法最為可行？（）A.重新編寫B(tài)IOS程序B.更換主板C.升級BIOS版本D.忽略BIOS故障，繼續(xù)啟動15、微機中的數(shù)字信號處理（DSP）技術在很多領域都有應用。關于DSP的特點和優(yōu)勢，以下描述不準確的是（）A.DSP芯片具有專門的硬件乘法器和累加器，能夠快速進行數(shù)字信號運算B.它能夠實時處理大量的數(shù)據(jù)，適用于音頻、視頻等信號處理任務C.DSP編程相對復雜，需要掌握特定的指令集和算法D.普通的微機CPU能夠完全替代DSP芯片，實現(xiàn)相同的數(shù)字信號處理功能16、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17、微機系統(tǒng)中的鍵盤和鼠標是常見的輸入設備。假設要設計一款適合長時間使用的鍵盤，以下關于輸入設備的描述，哪一項是不正確的？（）A.鍵盤的按鍵布局和手感會影響輸入效率和舒適度B.鼠標的分辨率和靈敏度決定了其操作的精準度C.無線鍵盤和鼠標可以擺脫線纜束縛，但可能存在信號延遲和穩(wěn)定性問題D.輸入設備的性能對微機系統(tǒng)的整體性能影響不大，可以忽略18、微機系統(tǒng)中的存儲器層次結構對于系統(tǒng)性能至關重要。假設一個微機系統(tǒng)需要處理大量的數(shù)據(jù)和程序。以下關于存儲器層次結構的描述，哪一項是不準確的？（）A.高速緩存（Cache）位于CPU和主存之間，用于減少CPU訪問主存的平均時間B.主存通常采用動態(tài)隨機存取存儲器（DRAM），具有較大的存儲容量但讀寫速度相對較慢C.虛擬存儲器通過將硬盤空間作為內存的補充，使得程序能夠使用比實際物理內存更大的地址空間D.存儲器層次結構中的各級存儲器速度相同，只是容量有所差異19、關于微機系統(tǒng)中的浮點數(shù)表示和運算，假設需要進行高精度的科學計算和工程仿真。浮點數(shù)的格式和運算規(guī)則的選擇對于計算結果的準確性和范圍有著重要影響。以下哪種浮點數(shù)標準和運算方法可能更適合復雜的數(shù)值計算？（）A.IEEE754單精度浮點數(shù)，采用簡單的運算規(guī)則B.IEEE754雙精度浮點數(shù)，提供更高的精度和更大的數(shù)值范圍C.自定義的浮點數(shù)格式和運算方法，根據(jù)特定需求優(yōu)化D.不使用浮點數(shù)，全部采用整數(shù)運算進行近似計算20、微機中的DMA（直接存儲器訪問）控制器可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。假設一個微機系統(tǒng)正在進行大量的數(shù)據(jù)傳輸。以下關于DMA控制器的描述，哪一項是錯誤的？（）A.DMA控制器可以在不需要CPU干預的情況下，直接在存儲器和I/O設備之間傳輸數(shù)據(jù)B.DMA傳輸可以采用單字節(jié)傳輸、數(shù)據(jù)塊傳輸和請求傳輸?shù)确绞紺.DMA控制器在傳輸數(shù)據(jù)時，會占用CPU的總線控制權，導致CPU暫時無法執(zhí)行其他任務D.DMA控制器可以同時進行多個DMA傳輸請求，提高系統(tǒng)的并行處理能力二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）簡要說明微機的存儲系統(tǒng)層次結構。2、（本題5分）DMA傳送方式與其他數(shù)據(jù)傳送方式相比有何特點？3、（本題5分）簡要說明8086微處理器的可擴展性技術。4、（本題5分）簡要說明微機系統(tǒng)中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的架構。5、（本題5分）簡述量子計算對未來微機系統(tǒng)的潛在影響。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）利用微機原理設計一個智能家居安防系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測家中的安全狀況，如門窗是否關閉、有無火災等，并在出現(xiàn)異常情況時通過手機短信通知用戶。同時，還可以通過網(wǎng)絡攝像頭實現(xiàn)遠程監(jiān)控。同時，還可以與智能家居設備結合，實現(xiàn)聯(lián)動控制。2、（本題5分）設計一個基于微機原理的數(shù)字溫度計、濕度計和氣壓計的組合儀表。該儀表能夠同時測量溫度、濕度和氣壓，并在顯示屏上顯示測量值。3、（本題5分）設計一個基于微機原理的電子門禁系統(tǒng)故障檢測系統(tǒng)。檢測電子門禁系統(tǒng)的故障，并進行報警和提示，提高門禁系統(tǒng)的可靠性。4、（本題5分）設計一個基于微機原理的I2C總線通信系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠實現(xiàn)多個設備之間的I2C總線通信。同時，具備設備地址設置和數(shù)據(jù)傳輸速率選擇功能。5、（本題