安徽大學(xué)江淮學(xué)院《微型計算機系統(tǒng)實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《微型計算機系統(tǒng)實驗》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷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、在微機的指令流水線技術(shù)中，假設(shè)要提高流水線的效率，減少流水線阻塞。以下哪種方法可能對解決數(shù)據(jù)相關(guān)和控制相關(guān)問題最為有效？（）A.分支預(yù)測B.數(shù)據(jù)前推C.延遲分支D.以上方法的綜合運用請詳細(xì)說明每個解決方法在指令流水線中的工作原理和在提高流水線效率方面的效果2、微機中的浮點數(shù)表示和運算在科學(xué)計算中經(jīng)常用到。假設(shè)我們要進(jìn)行高精度的科學(xué)計算，以下關(guān)于浮點數(shù)的描述，正確的是：（）A.浮點數(shù)的精度越高，能夠表示的數(shù)值范圍就越大B.浮點數(shù)的運算遵循一定的規(guī)則，可能會產(chǎn)生舍入誤差C.不同計算機系統(tǒng)中浮點數(shù)的表示和運算方式是完全相同的D.浮點數(shù)的運算速度比整數(shù)運算速度快3、在微機的總線結(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)要升級一個微機系統(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.提高控制總線的時鐘頻率C.減少總線的負(fù)載電容D.更換為串行總線4、微機系統(tǒng)中的存儲器層次結(jié)構(gòu)對于系統(tǒng)性能至關(guān)重要。假設(shè)一個微機系統(tǒng)需要處理大量的數(shù)據(jù)和程序。以下關(guān)于存儲器層次結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是不準(zhǔn)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(nèi)存的補充，使得程序能夠使用比實際物理內(nèi)存更大的地址空間D.存儲器層次結(jié)構(gòu)中的各級存儲器速度相同，只是容量有所差異5、微機系統(tǒng)中的DMA控制器在數(shù)據(jù)傳輸中起著重要作用。假設(shè)要優(yōu)化DMA傳輸?shù)男阅?，以下關(guān)于DMA控制器設(shè)置和操作的描述，正確的是：（）A.合理設(shè)置DMA傳輸?shù)耐话l(fā)長度和傳輸模式，可以提高傳輸效率B.DMA控制器在傳輸過程中不需要與微處理器進(jìn)行交互C.DMA傳輸?shù)膬?yōu)先級是固定的，不能進(jìn)行調(diào)整D.不考慮數(shù)據(jù)的連續(xù)性和傳輸方向，對DMA性能沒有影響6、在微機的通信接口中，串口通信和并口通信都有各自的應(yīng)用場景。假設(shè)我們要實現(xiàn)一個遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)通信，以下關(guān)于串口和并口通信的描述，正確的是：（）A.串口通信速度快，適合大量數(shù)據(jù)的快速傳輸B.并口通信抗干擾能力強，適用于惡劣的通信環(huán)境C.串口通信只需一根數(shù)據(jù)線，成本低，易于實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸D.并口通信的協(xié)議簡單，編程難度小于串口通信7、8086系統(tǒng)中，若要從存儲單元讀取一個字?jǐn)?shù)據(jù)，應(yīng)使用的指令是（）A.MOVAL,[BX]B.MOVAX,[BX]C.MOV[BX],ALD.MOV[BX],AX8、對于微機系統(tǒng)中的定時與計數(shù)技術(shù)，假設(shè)需要精確地控制一個外部設(shè)備的工作時間間隔或者對外部事件進(jìn)行計數(shù)。不同的定時與計數(shù)方法有著不同的精度和適用范圍。以下哪種方法可能提供最高的精度和靈活性？（）A.軟件定時，通過程序循環(huán)實現(xiàn)定時功能B.不可編程的硬件定時/計數(shù)器，具有固定的工作模式C.可編程的硬件定時/計數(shù)器，能夠通過編程設(shè)置工作參數(shù)D.基于操作系統(tǒng)的定時服務(wù)，依靠系統(tǒng)的時鐘管理功能9、在微機的存儲保護機制中，以下關(guān)于存儲保護的目的和方法，描述不準(zhǔn)確的是（）A.存儲保護的目的是防止程序之間相互干擾和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.可以通過分段、分頁和訪問權(quán)限控制等方式實現(xiàn)存儲保護C.存儲保護機制不會對系統(tǒng)的性能產(chǎn)生任何影響，可以隨意設(shè)置D.不同的操作系統(tǒng)和硬件平臺可能采用不同的存儲保護策略10、微機系統(tǒng)中的加密和解密技術(shù)用于保護數(shù)據(jù)安全。假設(shè)要對大量敏感數(shù)據(jù)進(jìn)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11、在微機的安全防護中，防火墻和殺毒軟件是常用的工具。假設(shè)我們要為一個微機系統(tǒng)構(gòu)建安全防護體系，以下關(guān)于安全防護的描述，正確的是：（）A.防火墻可以完全阻止外部網(wǎng)絡(luò)的攻擊，不需要安裝殺毒軟件B.殺毒軟件能夠?qū)崟r監(jiān)測和清除系統(tǒng)中的病毒，但對網(wǎng)絡(luò)攻擊無能為力C.定期更新防火墻和殺毒軟件的規(guī)則和病毒庫是保證系統(tǒng)安全的重要措施D.只要不訪問可疑的網(wǎng)站和下載不明文件，微機系統(tǒng)就不會受到安全威脅12、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.SI13、微機中的指令系統(tǒng)是計算機能夠執(zhí)行的操作的集合。假設(shè)我們正在編寫一個復(fù)雜的程序，需要使用各種指令。以下關(guān)于指令系統(tǒng)的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.指令的格式通常包括操作碼和操作數(shù)，操作碼指明指令的功能，操作數(shù)則提供操作所需的數(shù)據(jù)B.尋址方式?jīng)Q定了指令如何獲取操作數(shù)的地址，常見的尋址方式有立即尋址、直接尋址、間接尋址等C.精簡指令集計算機（RISC）的指令系統(tǒng)簡單，指令長度固定，執(zhí)行效率高，適合復(fù)雜的計算任務(wù)D.指令系統(tǒng)的設(shè)計會影響計算機的性能、編程的難易程度和代碼的長度14、8086系統(tǒng)中，若要測試AL中的某位是否為1，應(yīng)使用的指令是（）A.TESTAL,1B.ANDAL,1C.ORAL,1D.XORAL,115、關(guān)于微機系統(tǒng)中的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)），假設(shè)系統(tǒng)在啟動時需要進(jìn)行硬件的初始化和檢測，以及加載操作系統(tǒng)。BIOS的功能和設(shè)置對于系統(tǒng)的正常啟動和硬件的兼容性有著重要影響。以下關(guān)于BIOS的描述，哪一項是正確的？（）A.BIOS是固化在ROM中的一組程序，用戶可以隨意修改B.BIOS只負(fù)責(zé)硬件的初始化，不參與操作系統(tǒng)的加載C.BIOS提供了一些基本的系統(tǒng)設(shè)置選項，如啟動順序和時鐘頻率D.現(xiàn)代微機系統(tǒng)中，BIOS已經(jīng)被完全淘汰，由UEFI取代16、微機系統(tǒng)中的存儲器層次結(jié)構(gòu)包括高速緩存、主存和輔存。假設(shè)一個應(yīng)用程序頻繁訪問特定的一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，為了提高訪問速度，以下哪種高速緩存替換策略可能最為有效？（）A.隨機替換B.先進(jìn)先出（FIFO）替換C.最近最少使用（LRU）替換D.最不經(jīng)常使用（LFU）替換請詳細(xì)說明每個高速緩存替換策略的工作方式，以及在頻繁訪問特定數(shù)據(jù)場景中的效果17、在微機的軟件開發(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)一個程序在運行時出現(xiàn)異常，以下關(guān)于調(diào)試工具的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以使用調(diào)試器設(shè)置斷點，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行時間和資源消耗，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18、微機原理中，8086/8088微處理器的分段尋址方式具有重要意義。假設(shè)要訪問一個位于內(nèi)存中的大數(shù)組，其長度超過64KB。以下哪種分段方式能夠有效地實現(xiàn)對該數(shù)組的訪問？（）A.僅使用代碼段B.僅使用數(shù)據(jù)段C.同時使用多個段，通過段寄存器切換D.不進(jìn)行分段，直接訪問19、8086CPU中，執(zhí)行除法指令DIVBL后，商存放在（）A.ALB.AHC.AXD.DX20、微機中的加密技術(shù)用于保護數(shù)據(jù)的安全。假設(shè)一個企業(yè)需要保護敏感數(shù)據(jù)。以下關(guān)于加密技術(shù)的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.對稱加密算法加密和解密使用相同的密鑰，速度快，但密鑰管理復(fù)雜B.非對稱加密算法使用公鑰和私鑰，安全性高，但計算開銷大C.哈希函數(shù)可以用于數(shù)據(jù)完整性驗證，但不能用于加密數(shù)據(jù)D.一旦數(shù)據(jù)被加密，就無法在沒有密鑰的情況下被破解，絕對安全二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）解釋黑客攻擊的常見手段和防范方法。2、（本題5分）存儲器尋址方式包括哪些？分別說明其特點。3、（本題5分）簡述智能卡技術(shù)在微機系統(tǒng)中的應(yīng)用。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的智能路燈控制系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)。準(zhǔn)確判斷智能路燈控制系統(tǒng)的故障原因，并給出維修方案。2、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的電子血壓計故障預(yù)警系統(tǒng)。在電子血壓計出現(xiàn)故障前，發(fā)出預(yù)警提示用戶進(jìn)行維護。3、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的濕度傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集濕度傳感器的數(shù)據(jù)，并在顯示屏上顯示。同時，具備數(shù)據(jù)存儲和報警功能。4、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的風(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