長春大學《計算機組成原理》2022-2023學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁長春大學《計算機組成原理》

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、8086CPU中的除法指令DIV執(zhí)行后，若除數(shù)為0，則會產(chǎn)生（）A.中斷B.陷阱C.復位D.以上都不是2、微機中的多核技術可以提高系統(tǒng)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(xiàn)同時處理多個任務B.操作系統(tǒng)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(shù)據(jù)交換和協(xié)作3、在微機的輸入輸出（I/O）接口中，實現(xiàn)不同設備與計算機的通信至關重要。假設要連接一個高速外部設備到微機系統(tǒng)，以下關于I/O接口的描述，哪一項是不正確的？（）A.I/O接口可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式的轉換，使外部設備的數(shù)據(jù)與微機系統(tǒng)兼容B.中斷方式可以提高I/O操作的效率，當設備準備好數(shù)據(jù)時通過中斷通知處理器C.DMA（直接存儲器訪問）方式可以讓外部設備直接與內存進行數(shù)據(jù)傳輸，無需處理器干預，但會增加系統(tǒng)的復雜性D.I/O接口的性能只取決于接口的硬件設計，與驅動程序和操作系統(tǒng)的支持無關4、在微機的數(shù)模（D/A）和模數(shù)（A/D）轉換中，精度和轉換速度是重要的指標。假設要為一個實時控制系統(tǒng)設計A/D轉換電路，要求高精度和快速轉換。以下哪種A/D轉換芯片能夠滿足要求？（）A.逐次逼近型A/D轉換器B.雙積分型A/D轉換器C.并行比較型A/D轉換器D.以上都不行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、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7、微機的存儲系統(tǒng)中，虛擬存儲技術可以擴展內存容量。假設一個運行大型數(shù)據(jù)庫應用的微機系統(tǒng)，物理內存有限，但需要處理大量的數(shù)據(jù)。為了保證系統(tǒng)的性能，以下哪種虛擬存儲管理策略最為有效？（）A.頁式存儲管理B.段式存儲管理C.段頁式存儲管理D.不使用虛擬存儲技術8、在微機的顯示系統(tǒng)中，分辨率和色彩深度是重要的參數(shù)。假設要設計一個用于圖形設計的微機系統(tǒng)，對顯示效果要求很高。以下關于顯示參數(shù)的選擇，哪一項是最為重要的？（）A.選擇高分辨率，以呈現(xiàn)更清晰的細節(jié)B.優(yōu)先考慮高色彩深度，提供更豐富的色彩表現(xiàn)C.平衡分辨率和色彩深度，根據(jù)實際需求和硬件性能綜合決定D.只關注顯示設備的價格，而不考慮其參數(shù)9、在微機的網(wǎng)絡接口中，假設需要實現(xiàn)微機與局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)的高速連接。網(wǎng)絡接口卡（NIC）的性能和協(xié)議支持對于網(wǎng)絡通信的質量和速度有著重要影響。以下哪種網(wǎng)絡接口卡和協(xié)議組合可能提供最高的網(wǎng)絡性能？（）A.10Mbps以太網(wǎng)接口卡，使用TCP/IP協(xié)議B.100Mbps快速以太網(wǎng)接口卡，使用UDP協(xié)議C.1Gbps千兆以太網(wǎng)接口卡，支持IPv6協(xié)議D.無線WiFi接口卡，采用802.11ac標準10、在微機的顯示系統(tǒng)中，假設需要為一個圖形設計應用程序提供高質量、高分辨率的圖像顯示。顯示系統(tǒng)的性能和顯示模式的選擇對于圖像的清晰度和色彩表現(xiàn)有著重要影響。以下哪種顯示模式和技術可能最能滿足要求？（）A.字符顯示模式，適用于文本為主的應用B.圖形顯示模式，采用簡單的像素映射方式C.真彩色顯示模式，能夠顯示豐富的色彩細節(jié)D.虛擬現(xiàn)實（VR）顯示技術，提供沉浸式的視覺體驗11、微機原理中，DMA（直接存儲器訪問）技術可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。假設要在微機系統(tǒng)中實現(xiàn)高速的磁盤數(shù)據(jù)傳輸，同時不影響CPU的正常工作。以下哪種DMA傳輸模式最為適合？（）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12、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]13、微機系統(tǒng)中的加密和解密技術用于保護數(shù)據(jù)安全。假設要對大量敏感數(shù)據(jù)進行快速加密和解密操作，同時保證較高的安全性。以下哪種加密算法和硬件實現(xiàn)方式的搭配可能是最合適的？（）A.AES算法和專用加密芯片B.RSA算法和通用微處理器C.DES算法和軟件加密庫D.哈希算法和現(xiàn)場可編程邏輯器件（FPGA）請分別介紹每個加密算法的特點、安全性級別以及在快速處理大量數(shù)據(jù)時與硬件實現(xiàn)方式的配合效果14、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15、關于微機系統(tǒng)中的故障恢復機制，假設系統(tǒng)遭遇硬件故障、軟件錯誤或突然斷電等情況。需要一種有效的故障恢復方法來保證數(shù)據(jù)的完整性和系統(tǒng)的正常啟動。以下哪種故障恢復策略可能最為可靠？（）A.定期備份數(shù)據(jù)，在故障后手動恢復B.采用磁盤陣列（RAID）技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余和自動恢復C.安裝系統(tǒng)還原軟件，恢復到之前的正常狀態(tài)D.不采取任何故障恢復措施，接受數(shù)據(jù)丟失的風險16、關于微機系統(tǒng)中的總線結構，假設需要構建一個高性能的微機系統(tǒng)，能夠支持多個設備同時進行高速的數(shù)據(jù)傳輸，并且具有良好的擴展性和兼容性。以下哪種總線結構可能是最優(yōu)的選擇？（）A.單總線結構，所有設備共享一條總線進行通信B.雙總線結構，將數(shù)據(jù)總線和地址總線分開C.三總線結構，增加一條高速總線用于特定設備的快速傳輸D.多總線結構，通過多條不同速度和功能的總線連接設備17、微機中的存儲系統(tǒng)包括內存和外存。假設我們要為一個大型數(shù)據(jù)庫服務器選擇存儲設備，以下關于存儲系統(tǒng)的描述，正確的是：（）A.動態(tài)隨機存儲器（DRAM）速度快，但需要定期刷新，且斷電后數(shù)據(jù)丟失B.靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）速度比DRAM慢，但無需刷新，適合作為高速緩存C.硬盤的存儲容量大，價格便宜，但讀寫速度較慢，不適合作為頻繁訪問數(shù)據(jù)的存儲介質D.固態(tài)硬盤（SSD）讀寫速度快，可靠性高，但成本較高，不適合大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲18、在微機原理中，關于微處理器的體系結構，假設我們正在研究一款新型的微處理器。它具有多個核心，能夠同時處理多個任務。以下關于微處理器體系結構的描述，哪一項是不正確的？（）A.超標量結構通過同時發(fā)射多條指令，提高指令執(zhí)行的并行度B.超流水線結構通過縮短流水線的周期，增加單位時間內的指令執(zhí)行條數(shù)C.多核結構中，每個核心都有獨立的緩存和控制單元，彼此之間完全獨立工作，互不干擾D.復雜指令集計算機（CISC）的指令系統(tǒng)豐富，指令長度和執(zhí)行周期各不相同19、在微機的中斷處理機制中，假設系統(tǒng)同時接收到多個中斷請求，需要確定中斷的優(yōu)先級并進行響應。以下哪種中斷優(yōu)先級分配策略可能在保證關鍵任務及時響應的同時，最大程度地提高系統(tǒng)的整體性能？（）A.固定優(yōu)先級B.循環(huán)優(yōu)先級C.動態(tài)優(yōu)先級D.隨機優(yōu)先級請詳細說明每種中斷優(yōu)先級分配策略的工作原理，以及在多中斷請求場景中的優(yōu)缺點20、在微機的匯編語言編程中，關于指令和偽指令的區(qū)別，以下說法錯誤的是（）A.指令是能夠被CPU執(zhí)行的操作命令，直接影響程序的運行結果B.偽指令不產(chǎn)生機器代碼，主要用于為匯編程序提供各種控制和管理信息C.指令和偽指令的語法格式和使用方法完全相同，沒有任何區(qū)別D.熟練掌握指令和偽指令的使用是編寫高效匯編程序的基礎21、在微機的音頻處理中，假設要實現(xiàn)高質量的音頻合成和音效處理。以下哪種音頻處理技術和硬件加速方式的組合可能最能滿足專業(yè)音頻制作的需求？（）A.軟件合成算法和通用CPU計算B.硬件音頻合成芯片和專用音效庫C.數(shù)字信號處理器（DSP）和音頻特效插件D.基于云計算的音頻處理服務請詳細介紹每個選項中技術和硬件的特點、功能以及在專業(yè)音頻處理中的應用效果22、微機中的DMA（直接內存訪問）技術能夠提高數(shù)據(jù)傳輸效率。關于DMA的工作過程，以下敘述不正確的是（）A.DMA控制器接管總線控制權，直接在內存和外設之間進行數(shù)據(jù)傳輸B.在DMA傳輸過程中，CPU可以同時進行其他操作，提高了系統(tǒng)的并行性C.DMA傳輸結束后，會通過中斷通知CPU進行后續(xù)處理D.DMA技術只能用于數(shù)據(jù)的輸入，不能用于數(shù)據(jù)的輸出23、以下哪種指令可以將內存地址1000H處的字數(shù)據(jù)傳送到AX寄存器？（）A.MOVAX,[1000H]B.MOVAX,WORDPTR[1000H]C.MOVAX,BYTEPTR[1000H]D.MOVAX,DWORDPTR[1000H]24、微機中的鍵盤和鼠標是常見的輸入設備。假設我們要設計一款適用于游戲的鍵盤和鼠標，以下關于輸入設備的描述，正確的是：（）A.機械鍵盤的響應速度比薄膜鍵盤快，適合游戲操作B.鼠標的分辨率越高，定位就越準確，但對系統(tǒng)資源的消耗也越大C.無線鍵盤和鼠標不會受到干擾，性能與有線設備相同D.鍵盤和鼠標的接口類型（如USB、PS/2）對其性能沒有影響25、在微機的指令執(zhí)行過程中，取指、譯碼和執(zhí)行等階段相互配合。假設要提高指令的執(zhí)行效率，以下關于指令流水線技術的描述，正確的是：（）A.指令流水線可以實現(xiàn)多條指令的并行執(zhí)行，提高CPU的吞吐率B.流水線的級數(shù)越多，指令執(zhí)行效率就越高C.指令流水線不會出現(xiàn)流水線阻塞和冒險的情況D.指令流水線技術對復雜指令的執(zhí)行效果不明顯二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）解釋匯編語言程序設計的基本步驟。2、（本題5分）簡要說明8086微處理器的分支預測技術。3、（本題5分）簡述微機系統(tǒng)中智能家居的系統(tǒng)組成。4、（本題5分）簡述微機系統(tǒng)中計算機圖形學的主要研究內容。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電子琴系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠模擬各種樂器的聲音，用戶可以通過鍵盤彈奏音樂。同時，還可以通過USB接口將音樂文件傳輸?shù)诫娔X上進行編輯和存儲。同時，還可以與音響設備結合，實現(xiàn)更好的音樂效果。同時，還可以與音樂軟件結合，實現(xiàn)音樂創(chuàng)作和制作。3、（本題5分）設計一個基于微機的數(shù)控機床控制系統(tǒng)。能夠接收加工程序，控制刀具運動，監(jiān)測