安徽大学江淮学院《微型计算机系统实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《微型计算机系统实验》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、在微机的指令流水线技术中，假设要提高流水线的效率，减少流水线阻塞。以下哪种方法可能对解决数据相关和控制相关问题最为有效？（）A.分支预测B.数据前推C.延迟分支D.以上方法的综合运用请详细说明每个解决方法在指令流水线中的工作原理和在提高流水线效率方面的效果2、微机中的浮点数表示和运算在科学计算中经常用到。假设我们要进行高精度的科学计算，以下关于浮点数的描述，正确的是：（）A.浮点数的精度越高，能够表示的数值范围就越大B.浮点数的运算遵循一定的规则，可能会产生舍入误差C.不同计算机系统中浮点数的表示和运算方式是完全相同的D.浮点数的运算速度比整数运算速度快3、在微机的总线结构中，数据总线、地址总线和控制总线的宽度和性能决定了系统的整体数据传输能力。假设要升级一个微机系统，以支持更高的数据吞吐量和更复杂的设备连接。以下哪种总线升级方案最为有效？（）A.增加数据总线和地址总线的宽度B.提高控制总线的时钟频率C.减少总线的负载电容D.更换为串行总线4、微机系统中的存储器层次结构对于系统性能至关重要。假设一个微机系统需要处理大量的数据和程序。以下关于存储器层次结构的描述，哪一项是不准确的？（）A.高速缓存（Cache）位于CPU和主存之间，用于减少CPU访问主存的平均时间B.主存通常采用动态随机存取存储器（DRAM），具有较大的存储容量但读写速度相对较慢C.虚拟存储器通过将硬盘空间作为内存的补充，使得程序能够使用比实际物理内存更大的地址空间D.存储器层次结构中的各级存储器速度相同，只是容量有所差异5、微机系统中的DMA控制器在数据传输中起着重要作用。假设要优化DMA传输的性能，以下关于DMA控制器设置和操作的描述，正确的是：（）A.合理设置DMA传输的突发长度和传输模式，可以提高传输效率B.DMA控制器在传输过程中不需要与微处理器进行交互C.DMA传输的优先级是固定的，不能进行调整D.不考虑数据的连续性和传输方向，对DMA性能没有影响6、在微机的通信接口中，串口通信和并口通信都有各自的应用场景。假设我们要实现一个远距离的数据通信，以下关于串口和并口通信的描述，正确的是：（）A.串口通信速度快，适合大量数据的快速传输B.并口通信抗干扰能力强，适用于恶劣的通信环境C.串口通信只需一根数据线，成本低，易于实现远距离传输D.并口通信的协议简单，编程难度小于串口通信7、8086系统中，若要从存储单元读取一个字数据，应使用的指令是（）A.MOVAL,[BX]B.MOVAX,[BX]C.MOV[BX],ALD.MOV[BX],AX8、对于微机系统中的定时与计数技术，假设需要精确地控制一个外部设备的工作时间间隔或者对外部事件进行计数。不同的定时与计数方法有着不同的精度和适用范围。以下哪种方法可能提供最高的精度和灵活性？（）A.软件定时，通过程序循环实现定时功能B.不可编程的硬件定时/计数器，具有固定的工作模式C.可编程的硬件定时/计数器，能够通过编程设置工作参数D.基于操作系统的定时服务，依靠系统的时钟管理功能9、在微机的存储保护机制中，以下关于存储保护的目的和方法，描述不准确的是（）A.存储保护的目的是防止程序之间相互干扰和破坏系统的稳定性B.可以通过分段、分页和访问权限控制等方式实现存储保护C.存储保护机制不会对系统的性能产生任何影响，可以随意设置D.不同的操作系统和硬件平台可能采用不同的存储保护策略10、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11、在微机的安全防护中，防火墙和杀毒软件是常用的工具。假设我们要为一个微机系统构建安全防护体系，以下关于安全防护的描述，正确的是：（）A.防火墙可以完全阻止外部网络的攻击，不需要安装杀毒软件B.杀毒软件能够实时监测和清除系统中的病毒，但对网络攻击无能为力C.定期更新防火墙和杀毒软件的规则和病毒库是保证系统安全的重要措施D.只要不访问可疑的网站和下载不明文件，微机系统就不会受到安全威胁12、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.SI13、微机中的指令系统是计算机能够执行的操作的集合。假设我们正在编写一个复杂的程序，需要使用各种指令。以下关于指令系统的描述，哪一项是不准确的？（）A.指令的格式通常包括操作码和操作数，操作码指明指令的功能，操作数则提供操作所需的数据B.寻址方式决定了指令如何获取操作数的地址，常见的寻址方式有立即寻址、直接寻址、间接寻址等C.精简指令集计算机（RISC）的指令系统简单，指令长度固定，执行效率高，适合复杂的计算任务D.指令系统的设计会影响计算机的性能、编程的难易程度和代码的长度14、8086系统中，若要测试AL中的某位是否为1，应使用的指令是（）A.TESTAL,1B.ANDAL,1C.ORAL,1D.XORAL,115、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16、微机系统中的存储器层次结构包括高速缓存、主存和辅存。假设一个应用程序频繁访问特定的一小部分数据，为了提高访问速度，以下哪种高速缓存替换策略可能最为有效？（）A.随机替换B.先进先出（FIFO）替换C.最近最少使用（LRU）替换D.最不经常使用（LFU）替换请详细说明每个高速缓存替换策略的工作方式，以及在频繁访问特定数据场景中的效果17、在微机的软件开发中，调试工具可以帮助发现和解决程序中的错误。假设一个程序在运行时出现异常，以下关于调试工具的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用调试器设置断点，逐行执行代码，查看变量的值和程序的执行流程B.内存查看工具可以帮助检查内存的使用情况，发现内存泄漏和越界访问等问题C.性能分析工具可以评估程序的运行时间和资源消耗，找出性能瓶颈D.调试工具只能在程序开发阶段使用，一旦程序发布就不再需要18、微机原理中，8086/8088微处理器的分段寻址方式具有重要意义。假设要访问一个位于内存中的大数组，其长度超过64KB。以下哪种分段方式能够有效地实现对该数组的访问？（）A.仅使用代码段B.仅使用数据段C.同时使用多个段，通过段寄存器切换D.不进行分段，直接访问19、8086CPU中，执行除法指令DIVBL后，商存放在（）A.ALB.AHC.AXD.DX20、微机中的加密技术用于保护数据的安全。假设一个企业需要保护敏感数据。以下关于加密技术的描述，哪一项是不准确的？（）A.对称加密算法加密和解密使用相同的密钥，速度快，但密钥管理复杂B.非对称加密算法使用公钥和私钥，安全性高，但计算开销大C.哈希函数可以用于数据完整性验证，但不能用于加密数据D.一旦数据被加密，就无法在没有密钥的情况下被破解，绝对安全二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释黑客攻击的常见手段和防范方法。2、（本题5分）存储器寻址方式包括哪些？分别说明其特点。3、（本题5分）简述智能卡技术在微机系统中的应用。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智能路灯控制系统故障诊断系统。准确判断智能路灯控制系统的故障原因，并给出维修方案。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子血压计故障预警系统。在电子血压计出现故障前，发出预警提示用户进行维护。3、（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。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的风速监测和风向测量系统以及风力发电控制系统的组合系统。该系统能