呼倫貝爾學(xué)院《計算機組成原理》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《計算機組成原理》2021-2022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、微機系統(tǒng)中的中斷機制是提高系統(tǒng)效率和響應(yīng)外部事件的重要手段。假設(shè)一個微機系統(tǒng)同時接收到多個中斷請求，且這些中斷具有不同的優(yōu)先級。如果此時正在處理一個低優(yōu)先級的中斷，高優(yōu)先級的中斷請求到來，系統(tǒng)會如何響應(yīng)？（）A.立即暫停當(dāng)前中斷處理，響應(yīng)高優(yōu)先級中斷B.繼續(xù)處理當(dāng)前中斷，直到完成后再響應(yīng)高優(yōu)先級中斷C.忽略高優(yōu)先級中斷，直到當(dāng)前中斷處理完成D.由用戶決定是否響應(yīng)高優(yōu)先級中斷2、微機系統(tǒng)的串行通信和并行通信各有特點和應(yīng)用場景。假設(shè)要在長距離的數(shù)據(jù)傳輸中保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)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3、在微機的匯編語言編程中，經(jīng)常需要使用標(biāo)志寄存器來判斷指令執(zhí)行的結(jié)果。假設(shè)執(zhí)行了一條加法指令后，要判斷是否產(chǎn)生了進位，需要檢查標(biāo)志寄存器中的哪個標(biāo)志位？（）A.CF標(biāo)志位B.ZF標(biāo)志位C.SF標(biāo)志位D.PF標(biāo)志位4、微機系統(tǒng)中的輸入輸出（I/O）接口技術(shù)對于系統(tǒng)的性能和擴展性有著重要影響。假設(shè)要連接多個外部設(shè)備，如打印機、掃描儀和移動存儲設(shè)備等，同時要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高效性。以下哪種I/O接口標(biāo)準(zhǔn)在這種情況下能夠提供更好的性能和兼容性？（）A.USB2.0B.IEEE1394C.SATAD.PS/25、在微機的硬件升級過程中，需要考慮兼容性和性能提升。假設(shè)我們要升級CPU，以下哪個因素除了性能外還需要重點考慮？（）A.CPU的插槽類型B.CPU的核心數(shù)量C.CPU的緩存大小D.CPU的價格6、在微機的數(shù)字信號處理中，A/D和D/A轉(zhuǎn)換是重要的環(huán)節(jié)。假設(shè)我們要設(shè)計一個音頻采集系統(tǒng)，以下關(guān)于A/D和D/A轉(zhuǎn)換的描述，正確的是：（）A.A/D轉(zhuǎn)換的分辨率越高，轉(zhuǎn)換精度就越高，但轉(zhuǎn)換速度會變慢B.D/A轉(zhuǎn)換的速度對音頻輸出質(zhì)量沒有影響C.采樣頻率只要大于信號最高頻率的兩倍，就能完全還原原始信號D.A/D和D/A轉(zhuǎn)換的精度和速度與系統(tǒng)的性能無關(guān)7、在微機的加密與解密技術(shù)中，假設(shè)需要保護敏感數(shù)據(jù)的安全，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和竊取。加密算法和密鑰管理的選擇對于數(shù)據(jù)的保密性至關(guān)重要。以下哪種加密方式可能提供最高的安全性？（）A.對稱加密算法，如AES，使用固定密鑰B.非對稱加密算法，如RSA，使用公鑰和私鑰C.哈希函數(shù)，如MD5，用于數(shù)據(jù)完整性驗證D.不進行加密，依靠物理隔離保護數(shù)據(jù)8、微機中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設(shè)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(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，可以通過增加緩存容量或優(yōu)化程序來提高性能9、在微機的硬件擴展方面，添加新的設(shè)備需要考慮兼容性和資源分配。假設(shè)要為微機添加一塊新的顯卡，以下關(guān)于硬件擴展的描述，哪一項是不正確的？（）A.需要確保顯卡與主板的接口兼容，以及電源能夠提供足夠的功率B.操作系統(tǒng)會自動識別新添加的硬件設(shè)備，并安裝相應(yīng)的驅(qū)動程序C.在BIOS中進行正確的設(shè)置可以優(yōu)化硬件擴展設(shè)備的性能D.硬件擴展不會對微機系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性產(chǎn)生任何影響10、微機中的串行通信和并行通信各有特點。假設(shè)需要在長距離上傳輸大量數(shù)據(jù)，并且對傳輸速度要求不是特別高。在這種情況下，以下哪種通信方式可能更適合？（）A.串行通信B.并行通信C.兩者都可以，沒有區(qū)別D.無法確定，取決于具體的設(shè)備11、在微機原理中，關(guān)于微處理器的體系結(jié)構(gòu)，假設(shè)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(wù)。以下關(guān)于微處理器體系結(jié)構(gòu)的描述，哪一項是不正確的？（）A.超標(biāo)量結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)通過縮短流水線的周期，增加單位時間內(nèi)的指令執(zhí)行條數(shù)C.多核結(jié)構(gòu)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(fù)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12、在微機的網(wǎng)絡(luò)通信中，網(wǎng)卡負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收發(fā)。假設(shè)要實現(xiàn)高速穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接，網(wǎng)卡需要具備哪些特性？（）A.支持高速的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和大的緩沖區(qū)B.良好的兼容性和低功耗C.先進的糾錯和流量控制功能D.以上都是13、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、在微機的存儲保護機制中，假設(shè)要防止一個應(yīng)用程序訪問其他程序的內(nèi)存空間，保障系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。以下哪種存儲保護方法可能最為可靠？（）A.基址寄存器和界限寄存器B.分頁存儲管理C.分段存儲管理D.以上方法的結(jié)合請詳細(xì)解釋每個存儲保護方法的工作原理和在防止內(nèi)存訪問越界方面的效果15、對于微機系統(tǒng)中的存儲器層次結(jié)構(gòu)，假設(shè)一個應(yīng)用程序需要頻繁地訪問大量的數(shù)據(jù)，并且對數(shù)據(jù)的訪問速度有較高的要求。存儲器的速度、容量和成本之間存在著權(quán)衡。以下哪種存儲器技術(shù)或組合在滿足性能需求的同時能夠較好地控制成本？（）A.僅使用高速但昂貴的靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）B.以動態(tài)隨機存儲器（DRAM）為主，結(jié)合少量SRAM作為高速緩存C.大量使用廉價但速度較慢的只讀存儲器（ROM）D.完全依賴硬盤等外部存儲設(shè)備，不使用內(nèi)部存儲器16、在微機的接口擴展中，假設(shè)要為一個具有有限接口的微機系統(tǒng)添加多個外部設(shè)備。以下哪種接口擴展方式可能在成本和性能之間取得較好的平衡？（）A.并行擴展B.串行擴展C.基于芯片組的擴展D.使用多功能擴展卡請詳細(xì)介紹每個接口擴展方式的原理、成本因素以及在添加多個外部設(shè)備時的性能表現(xiàn)17、在微機的電源管理方面，需要根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載和使用情況進行優(yōu)化。假設(shè)一個移動微機設(shè)備，需要延長電池續(xù)航時間。以下哪種電源管理策略最為有效？（）A.始終保持全功率運行B.動態(tài)調(diào)整CPU頻率和電壓C.關(guān)閉所有不必要的設(shè)備D.不進行電源管理18、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19、微機中的可編程定時器/計數(shù)器在很多應(yīng)用中都有重要作用。假設(shè)要實現(xiàn)一個精確的定時功能，例如每隔一定時間產(chǎn)生一個中斷，以下關(guān)于定時器/計數(shù)器設(shè)置的描述，哪一項是不正確的？（）A.需要設(shè)置計數(shù)初值和工作方式B.可以通過軟件隨時改變定時時間C.定時器/計數(shù)器的工作頻率是固定的，無法調(diào)整D.不同的工作方式適用于不同的定時需求20、微機中的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）在系統(tǒng)啟動時起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一臺微機在啟動時出現(xiàn)故障，以下關(guān)于BIOS的描述，正確的是：（）A.BIOS存儲在硬盤中，系統(tǒng)啟動時讀取B.BIOS負(fù)責(zé)硬件的初始化和檢測，以及引導(dǎo)操作系統(tǒng)的啟動C.BIOS的設(shè)置一旦確定，就不能更改D.BIOS只支持傳統(tǒng)的硬盤啟動，不支持U盤等移動設(shè)備啟動二、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋中斷嵌套的概念和實現(xiàn)條件。2、（本題5分）解釋BIOS中斷服務(wù)程序的調(diào)用方法。3、（本題5分）簡述8086CPU的最小模式和最大模式的區(qū)別。4、（本題5分）簡述8086微處理器的Cache技術(shù)。5、（本題5分）解釋微機系統(tǒng)中的內(nèi)存保護機制。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電子投票系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠接收選民的投票信息，并進行統(tǒng)計和顯示。同時，要保證投票的公正性和安全性。2、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的電子時鐘系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確顯示時間，并具有鬧鐘、秒表和定時器等功能。同時，還可以通過網(wǎng)絡(luò)同步時間，并與日歷功能結(jié)合，實現(xiàn)日程管理。3、（本題5分）設(shè)計一個基于微機原理的空氣質(zhì)量傳感器校準(zhǔn)系統(tǒng)。對空氣質(zhì)量傳感器進行校準(zhǔn)，提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。4、（本題5分）設(shè)計一個基于8086微機原理的智能火災(zāi)報警系統(tǒng)，實時監(jiān)測多個傳感器的數(shù)據(jù)，當(dāng)檢測到煙霧或高溫時發(fā)出聲光報警