北京理工大學《計算機組成與體系結(jié)構(gòu)》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京理工大學《計算機組成與體系結(jié)構(gòu)》

2023-2024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、在微機的輸入輸出接口中，中斷機制起著重要作用。假設一個設備需要頻繁向CPU發(fā)送數(shù)據(jù)，并且要求數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r性較高。在這種情況下，以下關(guān)于中斷處理的描述，哪一項是正確的？（）A.采用邊沿觸發(fā)的中斷方式可以更及時響應B.水平觸發(fā)的中斷方式更適合這種情況C.中斷優(yōu)先級越高，響應速度一定越快D.中斷服務程序執(zhí)行時間越長，系統(tǒng)性能越好2、微機中的USB接口具有廣泛的應用。假設我們要使用USB接口連接多個外部設備，以下關(guān)于USB接口的描述，正確的是：（）A.USB3.0的傳輸速度比USB2.0慢，但兼容性更好B.USB接口可以熱插拔，即可以在系統(tǒng)運行時插拔設備而不會損壞設備或數(shù)據(jù)C.所有的USB設備都需要安裝專門的驅(qū)動程序才能正常工作D.USB接口只能連接存儲設備和輸入設備，不能連接其他類型的設備3、微機系統(tǒng)中的串行通信和并行通信各有特點和應用場景。假設需要在長距離上高速傳輸大量數(shù)據(jù)，以下關(guān)于通信方式的描述，哪一項是不正確的？（）A.串行通信每次只傳輸一位數(shù)據(jù)，適合長距離傳輸，但速度相對較慢B.并行通信同時傳輸多位數(shù)據(jù)，速度快，但傳輸距離受限且成本較高C.可以通過增加并行通信的數(shù)據(jù)線數(shù)量無限制地提高傳輸速度D.在實際應用中，根據(jù)具體需求選擇合適的通信方式可以提高系統(tǒng)性能4、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(guān)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5、微機系統(tǒng)中的Cache（高速緩存）命中率對系統(tǒng)性能有重要影響。假設一個微機系統(tǒng)正在運行多個應用程序。以下關(guān)于Cache命中率的描述，哪一項是不正確的？（）A.Cache命中率是指CPU從Cache中獲取數(shù)據(jù)的成功率B.增加Cache的容量可以提高Cache命中率，但會增加成本和復雜度C.采用更先進的Cache替換算法可以提高Cache命中率D.Cache命中率對系統(tǒng)性能的影響不大，即使命中率較低，系統(tǒng)也能正常運行6、微機系統(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、反碼和補碼是計算機中常見的有符號數(shù)表示方法，補碼的運算規(guī)則最簡單B.浮點數(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雜字符D.數(shù)據(jù)的編碼方式對存儲容量和運算效率沒有影響7、微機中的定時與計數(shù)技術(shù)在很多應用中都非常重要。關(guān)于定時和計數(shù)的實現(xiàn)方式，以下說法不正確的是（）A.可以通過軟件延時的方法實現(xiàn)簡單的定時和計數(shù)功能，但精度較低B.使用硬件定時器/計數(shù)器芯片能夠提供更精確和可靠的定時和計數(shù)C.現(xiàn)代微機系統(tǒng)通常集成了多個定時器/計數(shù)器模塊，方便用戶使用D.定時和計數(shù)的精度只取決于硬件設備，與軟件編程無關(guān)8、8086系統(tǒng)中，若AX=1234H，BX=5678H，執(zhí)行ADDAX,BX后，AX的值為（）A.68ACHB.68BCHC.690CHD.690DH9、在微機的故障診斷中，軟件工具和硬件測試設備都可以使用。假設微機出現(xiàn)頻繁死機的問題，以下關(guān)于診斷方法的選擇，哪一項是最不合適的？（）A.使用系統(tǒng)自帶的診斷工具，檢查硬件狀態(tài)B.運行內(nèi)存測試軟件，檢測內(nèi)存是否存在故障C.重新安裝操作系統(tǒng)，期望解決問題D.不進行任何診斷，直接更換所有硬件組件10、微機中的微處理器是核心部件，其性能直接影響系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。假設要設計一個用于實時數(shù)據(jù)處理的微機系統(tǒng)，對微處理器的性能要求很高。在評估微處理器性能時，以下哪項指標是最需要重點關(guān)注的？（）A.時鐘頻率，越高表示處理速度越快B.核心數(shù)量，越多則能同時處理更多任務C.緩存大小，較大的緩存有助于提高數(shù)據(jù)訪問效率D.指令集架構(gòu)，先進的架構(gòu)能支持更復雜的運算11、微機系統(tǒng)的網(wǎng)絡連接功能在現(xiàn)代應用中越來越重要。假設我們要構(gòu)建一個高速的局域網(wǎng)，需要選擇合適的網(wǎng)絡接口卡（NIC）。以下哪種網(wǎng)絡接口卡的性能參數(shù)對于局域網(wǎng)的傳輸速度影響最大？（）A.網(wǎng)卡的傳輸速率B.網(wǎng)卡的緩存大小C.網(wǎng)卡的驅(qū)動程序D.網(wǎng)卡的品牌12、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.不進行分段，直接訪問13、微機中的并行通信和串行通信各有特點。假設要在兩個距離較遠的設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸。以下關(guān)于并行通信和串行通信的描述，哪一項是不正確的？（）A.并行通信一次傳輸多個比特，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14、微機系統(tǒng)的串行通信和并行通信各有特點和應用場景。假設要在長距離的數(shù)據(jù)傳輸中保證數(shù)據(jù)的準確性和穩(wěn)定性，同時降低成本。以下哪種通信方式更為合適？（）A.并行通信B.串行通信，采用異步傳輸模式C.串行通信，采用同步傳輸模式D.無線通信15、在微機原理中，關(guān)于微處理器的指令系統(tǒng)，假設我們需要執(zhí)行一個復雜的數(shù)據(jù)處理操作，涉及到大量的數(shù)值運算和邏輯判斷。如果指令系統(tǒng)提供了豐富的算術(shù)邏輯運算指令和靈活的尋址方式，會對程序的編寫和執(zhí)行效率產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.程序編寫更簡單，執(zhí)行效率更高B.程序編寫更復雜，執(zhí)行效率更低C.對程序編寫和執(zhí)行效率沒有影響D.程序編寫更簡單，但執(zhí)行效率更低16、在微機的中斷系統(tǒng)中，合理地處理中斷請求和優(yōu)先級分配至關(guān)重要。假設一個微機系統(tǒng)同時運行多個任務，其中一些任務具有較高的實時性要求。為了確保關(guān)鍵任務能夠及時響應中斷，以下哪種中斷優(yōu)先級分配策略最為合理？（）A.固定優(yōu)先級，高實時任務優(yōu)先級最高B.循環(huán)優(yōu)先級，輪流響應中斷C.隨機分配優(yōu)先級D.所有任務優(yōu)先級相同17、微機的匯編語言編程在底層控制和優(yōu)化中具有重要地位。假設要編寫一段高效的匯編程序來實現(xiàn)特定的功能，以下關(guān)于匯編語言特點和編程技巧的描述，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D.編寫匯編程序時，無需考慮指令的執(zhí)行周期和流水線特性18、微機中的多核技術(shù)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(guān)于多核技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.多核技術(shù)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19、微處理器的指令系統(tǒng)對計算機的性能和功能有著重要影響。假設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)設計的描述，正確的是：（）A.指令集越復雜，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.復雜指令集（CISC）更適合處理復雜的計算任務，而RISC則不適合D.指令系統(tǒng)的設計不需要考慮與現(xiàn)有軟件的兼容性，只關(guān)注新處理器的性能提升20、微機系統(tǒng)中的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）起著重要的作用。假設要對微機的BIOS進行設置，以下關(guān)于BIOS的描述，哪一項是不正確的？（）A.BIOS存儲了系統(tǒng)的基本配置信息和啟動程序，負責系統(tǒng)的初始化工作B.可以在BIOS中設置啟動順序、硬件參數(shù)等，但BIOS設置錯誤不會導致系統(tǒng)無法啟動C.BIOS可以通過升級來支持新的硬件和功能，但升級過程存在風險D.BIOS中的密碼可以保護系統(tǒng)的安全，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）邏輯運算指令在微機系統(tǒng)中有哪些應用？2、（本題5分）簡述移位和循環(huán)移位指令的功能和區(qū)別。3、（本題5分）簡述匯編語言中消息隊列的實現(xiàn)。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控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以通過手機或電腦遠程控制家中的電器設備，如燈光、空調(diào)、電視等。2、（本題5分）設計一個基于微機原理的直流電機調(diào)速、位置控制和力矩測量系統(tǒng)的組合裝置。該裝置能夠控制直流電機的轉(zhuǎn)速和位置，并測量電機的輸出力矩，實現(xiàn)精確的調(diào)速、定位和力矩控制功能。3、（本題5分）設計一個基于微機原理的電梯控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶的請求自動控制電梯的運行。同時