安徽大学《计算机组成与体系结构》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页安徽大学《计算机组成与体系结构》

2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、微机系统中的中断向量表用于存储中断服务程序的入口地址。假设系统中有多个中断源，以下关于中断向量表的组织和使用的描述，正确的是：（）A.中断向量表按照中断类型的优先级顺序存储中断服务程序的入口地址B.中断向量表的地址是固定的，不能修改C.多个中断源可以共享同一个中断向量，通过标志位区分中断类型D.中断向量表的内容在系统启动后就不能再改变2、以下哪种指令可以实现将两个操作数相加，并将结果存放在第一个操作数中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP3、对于微机系统中的Cache（高速缓存），假设需要提高系统对频繁访问数据的读取速度。Cache的替换策略和组织结构对于其性能有着重要影响。以下哪种Cache替换策略可能在大多数情况下能够提高命中率？（）A.随机替换策略，随机选择一个Cache行进行替换B.先进先出（FIFO）替换策略，先进入Cache的行先被替换C.最近最少使用（LRU）替换策略，替换最近最少使用的Cache行D.最不经常使用（LFU）替换策略，替换使用频率最低的Cache行4、在微机的嵌入式应用中，假设需要将微机系统嵌入到一个特定的设备中，如智能家电或工业控制器。嵌入式系统的定制化和优化对于设备的性能、成本和可靠性有着重要影响。以下哪种嵌入式系统设计方法可能更适合资源受限的环境？（）A.使用通用的微机系统，不进行任何定制B.裁剪操作系统和硬件，仅保留必要的功能C.采用高性能的硬件组件，忽略成本和功耗D.依赖外部服务器进行计算和控制，本地仅作为终端5、微机系统中的输入输出（I/O）接口技术对于系统的性能和扩展性有着重要影响。假设要连接多个外部设备，如打印机、扫描仪和移动存储设备等，同时要保证数据传输的稳定性和高效性。以下哪种I/O接口标准在这种情况下能够提供更好的性能和兼容性？（）A.USB2.0B.IEEE1394C.SATAD.PS/26、8086CPU中，用于存放当前正在执行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI7、微机系统的可靠性是一个重要的指标。假设一个关键任务的微机系统需要长时间稳定运行，不能出现故障。在提高系统可靠性方面，以下哪种方法是最有效的？（）A.采用冗余设计，如双电源、备份存储等B.定期进行系统维护和更新硬件C.安装强大的杀毒软件和防火墙，防止软件故障D.只使用经过严格测试的硬件组件8、在微机的硬件故障诊断中，假设系统出现了不稳定、死机或错误提示等问题。需要通过一系列的方法和工具来定位和排除故障。以下哪种故障诊断方法可能最为快速和有效？（）A.观察硬件指示灯和听声音提示，初步判断故障类型B.使用硬件检测软件，全面扫描硬件设备的状态C.采用替换法，逐个更换可能故障的硬件部件D.依靠经验猜测故障部件，直接更换9、在微机系统的键盘接口设计中，需要考虑按键的检测和编码方式。假设要设计一个具有快速响应和低误码率的键盘接口，以下关于键盘接口技术的描述，正确的是：（）A.独立式键盘接口结构简单，但占用较多的I/O端口B.矩阵式键盘接口通过扫描方式检测按键，节省I/O端口资源C.键盘的编码方式对系统的性能和响应速度没有影响D.不考虑键盘的防抖处理，直接读取按键状态，不会影响系统的稳定性10、微机系统中的总线是连接各个部件的重要通道。假设一个高性能的微机系统需要高效的数据传输，以下关于总线的描述，哪一项是不准确的？（）A.数据总线用于在微处理器和内存、I/O设备之间传输数据B.地址总线用于指定数据在内存或I/O设备中的位置C.控制总线用于传输控制信号，协调系统各部件的工作，但控制信号的复杂性对系统性能影响不大D.总线的带宽和工作频率直接影响数据传输速度和系统性能11、在微机的并行接口中，可以同时传输多个数据位。假设要连接一个需要快速传输大量数据的外部设备，并行接口的优势是什么？（）A.传输速度快，效率高B.接口简单，成本低C.兼容性好，适用范围广D.抗干扰能力强12、微机系统中的加密和解密技术用于保护数据安全。假设要对大量敏感数据进行快速加密和解密操作，同时保证较高的安全性。以下哪种加密算法和硬件实现方式的搭配可能是最合适的？（）A.AES算法和专用加密芯片B.RSA算法和通用微处理器C.DES算法和软件加密库D.哈希算法和现场可编程逻辑器件（FPGA）请分别介绍每个加密算法的特点、安全性级别以及在快速处理大量数据时与硬件实现方式的配合效果13、在微机的汇编语言编程中，关于指令和伪指令的区别，以下说法错误的是（）A.指令是能够被CPU执行的操作命令，直接影响程序的运行结果B.伪指令不产生机器代码，主要用于为汇编程序提供各种控制和管理信息C.指令和伪指令的语法格式和使用方法完全相同，没有任何区别D.熟练掌握指令和伪指令的使用是编写高效汇编程序的基础14、在微机的汇编语言中，标志寄存器（FLAGS）中的标志位反映了指令执行的结果和状态。假设我们执行了一条算术运算指令，以下哪个标志位可以用来判断是否产生了进位？（）A.CF（进位标志）B.ZF（零标志）C.SF（符号标志）D.OF（溢出标志）15、微机系统中的电源管理对于节能和系统稳定性很重要。假设一个移动微机设备需要延长电池续航时间，以下关于电源管理的描述，哪一项是不准确的？（）A.可以通过降低CPU频率、关闭不必要的设备等方式降低功耗B.电源管理策略可以根据系统负载自动调整电源模式C.电池的充电和放电管理会影响电池寿命，但只要使用原装充电器就不会有问题D.良好的电源管理需要硬件和操作系统的协同工作16、微机中的总线是连接各个部件的重要通道。假设我们正在设计一个基于微机的多媒体处理系统，以下关于总线的描述，正确的是：（）A.系统总线的带宽越大，数据传输速度就越快，系统性能也就越好B.地址总线的宽度决定了系统能够访问的内存空间大小，与外部设备无关C.控制总线用于传输数据和地址信息，是总线中最重要的部分D.不同类型的总线（如PCI、USB等）可以直接连接，无需进行任何转换17、微机中的键盘和鼠标是常见的输入设备。假设我们要设计一款适用于游戏的键盘和鼠标，以下关于输入设备的描述，正确的是：（）A.机械键盘的响应速度比薄膜键盘快，适合游戏操作B.鼠标的分辨率越高，定位就越准确，但对系统资源的消耗也越大C.无线键盘和鼠标不会受到干扰，性能与有线设备相同D.键盘和鼠标的接口类型（如USB、PS/2）对其性能没有影响18、微处理器的指令系统直接影响着微机的性能和功能。假设要在一个特定的应用场景中选择合适的指令集，以下关于指令系统特点和应用的描述，正确的是：（）A.CISC指令集的指令丰富，功能强大，但执行效率相对较低B.RISC指令集的指令简单，执行速度快，适用于复杂的科学计算C.精简指令集（RISC）在处理多媒体数据时具有明显的优势D.指令系统的选择对微机系统的软件开发难度没有影响19、在微机系统的存储层次结构中，内存和外存的配合使用影响着系统的整体性能。假设一个应用程序需要频繁访问大量的数据，以下关于存储层次优化的描述，正确的是：（）A.将常用的数据存放在内存中，不常用的数据存放在外存中，可以提高访问效率B.增加内存容量总是能够显著提高系统性能，无需考虑外存的优化C.外存的访问速度对系统性能影响不大，主要优化内存即可D.存储层次的优化只与硬件配置有关，与操作系统和应用程序无关20、微机中的并行通信和串行通信各有特点。假设要在两个距离较远的设备之间进行数据传输。以下关于并行通信和串行通信的描述，哪一项是不正确的？（）A.并行通信一次传输多个比特，速度快，但需要多条数据线，适用于短距离传输B.串行通信一次传输一个比特，速度慢，但只需一条数据线，成本低，适合长距离传输C.并行通信的信号同步比串行通信简单，不容易出现数据错位D.在高速数据传输中，串行通信的性能逐渐超越并行通信，成为主流的通信方式21、8086CPU中，执行乘法指令MULBL后，乘积的高8位存放在（）A.AHB.ALC.BHD.BL22、在微机的网络通信中，网卡负责数据的收发。假设要实现高速稳定的网络连接，网卡需要具备哪些特性？（）A.支持高速的网络协议和大的缓冲区B.良好的兼容性和低功耗C.先进的纠错和流量控制功能D.以上都是23、关于微机系统中的BIOS（基本输入输出系统），假设系统在启动时需要进行硬件的初始化和检测，以及加载操作系统。BIOS的功能和设置对于系统的正常启动和硬件的兼容性有着重要影响。以下关于BIOS的描述，哪一项是正确的？（）A.BIOS是固化在ROM中的一组程序，用户可以随意修改B.BIOS只负责硬件的初始化，不参与操作系统的加载C.BIOS提供了一些基本的系统设置选项，如启动顺序和时钟频率D.现代微机系统中，BIOS已经被完全淘汰，由UEFI取代24、在微机的显示系统中，显卡的性能对图像显示质量有很大影响。假设我们要为一个图形设计工作站选择显卡，以下关于显卡的描述，正确的是：（）A.显卡的显存越大，显示性能就越好B.显卡的核心频率越高，图像处理能力就越强C.支持DirectX和OpenGL等图形API的显卡能够提供更好的图形效果和兼容性D.集成显卡的性能与独立显卡相当，在任何情况下都可以替代独立显卡25、在微机的存储层次结构中，缓存（Cache）的作用是提高数据访问速度。假设要优化一个微机系统的缓存性能，以下关于缓存策略的调整，哪一项是最重要的？（）A.增加缓存的容量，以存储更多的数据B.改进缓存的替换算法，提高命中率C.调整缓存与主存之间的数据交换粒度D.关闭缓存功能，依靠主存进行数据访问二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述宏定义和宏调用的作用和使用方法。2、（本题5分）简述汇编语言中代码优化的原则和方法。3、（本题5分）简述微机系统中智能家居的系统组成。4、（本题5分）简述微机系统中计算机辅助设计的应用领域。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个基于微机原理的湿度传感器数据采集系统。系统能够实时采集湿度传感器的数据，并在显示屏上显示。同时，具备数据存储和报警功能。2、（本题5分）设计一个基于微机的指纹识别门禁系统。能够采集指纹图像、进行特征提取和匹配，控制门的开关，记录访问记录。详细描述硬件和软件的设计。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的智能电表系统故障预警系统。提前预警智能电表系统的故障，提高电力管理的效