北京農(nóng)學(xué)院《計(jì)算機(jī)組成原理與系統(tǒng)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)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共20個(gè)小題，每小題1分，共20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)的顯示系統(tǒng)中，顯卡的性能對圖像顯示質(zhì)量和速度有重要影響。假設(shè)我們需要運(yùn)行一個(gè)對圖形處理要求很高的3D游戲，以下哪個(gè)顯卡參數(shù)對于游戲的流暢度最為關(guān)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(jī)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(shè)一個(gè)高性能的微機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生大量熱量，以下關(guān)于散熱方案的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.安裝風(fēng)冷散熱器，通過風(fēng)扇進(jìn)行散熱B.選擇水冷散熱器，提高散熱效率C.優(yōu)化機(jī)箱風(fēng)道設(shè)計(jì)，促進(jìn)空氣流通D.以上三種散熱方案結(jié)合使用，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化3、微機(jī)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(shè)需要在微機(jī)與外部高速設(shè)備之間進(jìn)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(gè)DMA傳輸模式的特點(diǎn)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(jī)系統(tǒng)中的操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)資源和任務(wù)調(diào)度。假設(shè)要在微機(jī)系統(tǒng)上運(yùn)行多個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)，以下關(guān)于操作系統(tǒng)支持的描述，正確的是：（）A.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)能夠保證任務(wù)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成響應(yīng)，具有較高的實(shí)時(shí)性B.通用操作系統(tǒng)通過優(yōu)化調(diào)度算法也可以滿足實(shí)時(shí)任務(wù)的要求C.操作系統(tǒng)對實(shí)時(shí)任務(wù)的支持只取決于內(nèi)核的設(shè)計(jì)，與驅(qū)動程序無關(guān)D.實(shí)時(shí)任務(wù)在微機(jī)系統(tǒng)上的執(zhí)行效果不受硬件資源的限制5、在微機(jī)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(shè)我們要分析一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的總線性能，以下關(guān)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(guān)B.地址總線的寬度決定了CPU可尋址的內(nèi)存空間大小，與外存無關(guān)C.控制總線用于傳輸控制信號和時(shí)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(jī)中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設(shè)我們要分析一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的緩存命中率對性能的影響，以下關(guān)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(dāng)緩存命中率較低時(shí)，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(jī)的存儲層次結(jié)構(gòu)中，緩存（Cache）的作用是提高數(shù)據(jù)訪問速度。假設(shè)要優(yōu)化一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的緩存性能，以下關(guān)于緩存策略的調(diào)整，哪一項(xiàng)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(jìn)緩存的替換算法，提高命中率C.調(diào)整緩存與主存之間的數(shù)據(jù)交換粒度D.關(guān)閉緩存功能，依靠主存進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問9、8086系統(tǒng)中，若要將AL中的內(nèi)容傳送到BL中，應(yīng)使用的指令是（）A.MOVAL,BLB.MOVBL,ALC.MOV[AL],[BL]D.MOV[BL],[AL]10、微機(jī)的中斷向量表用于存儲中斷服務(wù)程序的入口地址。假設(shè)要修改某個(gè)中斷的服務(wù)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(yīng)地址B.通過操作系統(tǒng)的接口進(jìn)行修改C.重新編譯整個(gè)系統(tǒng)D.無法修改11、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.CMP12、在微機(jī)的總線結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線各自承擔(dān)著不同的功能。假設(shè)要進(jìn)行一次內(nèi)存讀寫操作，以下關(guān)于這三種總線作用的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)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(nèi)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(jī)的串行通信中，假設(shè)需要在遠(yuǎn)距離、高噪聲環(huán)境下實(shí)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(zhì)量和效率有著重要影響。以下哪種串行通信標(biāo)準(zhǔn)和編碼方式可能是最優(yōu)的選擇？（）A.RS-232標(biāo)準(zhǔn)，采用異步傳輸方式和簡單的編碼B.RS-485標(biāo)準(zhǔn)，支持多點(diǎn)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(diǎn)D.藍(lán)牙串行通信，適用于短距離無線傳輸14、微機(jī)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(shè)BIOS出現(xiàn)故障，導(dǎo)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(jī)中的數(shù)字信號處理（DSP）技術(shù)在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用。關(guān)于DSP的特點(diǎn)和優(yōu)勢，以下描述不準(zhǔn)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(jìn)行數(shù)字信號運(yùn)算B.它能夠?qū)崟r(shí)處理大量的數(shù)據(jù)，適用于音頻、視頻等信號處理任務(wù)C.DSP編程相對復(fù)雜，需要掌握特定的指令集和算法D.普通的微機(jī)CPU能夠完全替代DSP芯片，實(shí)現(xiàn)相同的數(shù)字信號處理功能16、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17、微機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤和鼠標(biāo)是常見的輸入設(shè)備。假設(shè)要設(shè)計(jì)一款適合長時(shí)間使用的鍵盤，以下關(guān)于輸入設(shè)備的描述，哪一項(xiàng)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(biāo)的分辨率和靈敏度決定了其操作的精準(zhǔn)度C.無線鍵盤和鼠標(biāo)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(shè)備的性能對微機(jī)系統(tǒng)的整體性能影響不大，可以忽略18、微機(jī)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(gè)微機(jī)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(xiàng)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(shí)間B.主存通常采用動態(tài)隨機(jī)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(bǔ)充，使得程序能夠使用比實(shí)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19、關(guān)于微機(jī)系統(tǒng)中的浮點(diǎn)數(shù)表示和運(yùn)算，假設(shè)需要進(jìn)行高精度的科學(xué)計(jì)算和工程仿真。浮點(diǎn)數(shù)的格式和運(yùn)算規(guī)則的選擇對于計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和范圍有著重要影響。以下哪種浮點(diǎn)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)算方法可能更適合復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算？（）A.IEEE754單精度浮點(diǎn)數(shù)，采用簡單的運(yùn)算規(guī)則B.IEEE754雙精度浮點(diǎn)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(diǎn)數(shù)格式和運(yùn)算方法，根據(jù)特定需求優(yōu)化D.不使用浮點(diǎn)數(shù)，全部采用整數(shù)運(yùn)算進(jìn)行近似計(jì)算20、微機(jī)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(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)正在進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸。以下關(guān)于DMA控制器的描述，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.DMA控制器可以在不需要CPU干預(yù)的情況下，直接在存儲器和I/O設(shè)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(shí)，會占用CPU的總線控制權(quán)，導(dǎo)致CPU暫時(shí)無法執(zhí)行其他任務(wù)D.DMA控制器可以同時(shí)進(jìn)行多個(gè)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(gè)小題，共25分)1、（本題5分）簡要說明微機(jī)的存儲系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)。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(diǎn)？3、（本題5分）簡要說明8086微處理器的可擴(kuò)展性技術(shù)。4、（本題5分）簡要說明微機(jī)系統(tǒng)中工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)。5、（本題5分）簡述量子計(jì)算對未來微機(jī)系統(tǒng)的潛在影響。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）利用微機(jī)原理設(shè)計(jì)一個(gè)智能家居安防系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測家中的安全狀況，如門窗是否關(guān)閉、有無火災(zāi)等，并在出現(xiàn)異常情況時(shí)通過手機(jī)短信通知用戶。同時(shí)，還可以通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。同時(shí)，還可以與智能家居設(shè)備結(jié)合，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動控制。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的數(shù)字溫度計(jì)、濕度計(jì)和氣壓計(jì)的組合儀表。該儀表能夠同時(shí)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(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)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(jìn)行報(bào)警和提示，提高門禁系統(tǒng)的可靠性。4、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的I2C總線通信系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)設(shè)備之間的I2C總線通信。同時(shí)，具備設(shè)備地址設(shè)置和數(shù)據(jù)傳輸速率選擇功能。5、（本題