北京石油化工学院《计算机组成原理》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《计算机组成原理》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、微机系统的加密和解密技术用于保护数据安全。假设要在微机中存储敏感数据，以下关于加密方法的选择，哪一项是最需要考虑的？（）A.选择对称加密算法，如AES，加密速度快B.采用非对称加密算法，如RSA，安全性高C.结合对称和非对称加密算法，平衡速度和安全性D.不进行加密，认为数据不会被窃取2、微处理器的流水线技术可以提高指令执行的效率。假设一个微处理器采用了多级流水线结构，以下关于流水线的描述，哪一项是正确的？（）A.流水线级数越多，性能一定越好B.流水线中的指令不需要按顺序执行C.流水线中的冒险会降低性能D.流水线对所有类型的指令效果相同3、在8086系统中，若要读取端口地址为30H的数据，应使用的指令是（）A.INAL,30HB.OUT30H,ALC.MOVAL,[30H]D.MOV[30H],AL4、微机系统的可靠性和稳定性对于许多关键应用至关重要。假设一个微机系统在恶劣的工作环境中运行，以下关于提高系统可靠性的措施和方法的描述，正确的是：（）A.采用冗余设计，如双电源、备份存储等，可以提高系统的可靠性B.优化系统的散热设计，降低工作温度，对系统可靠性没有影响C.不进行系统的故障检测和诊断，依靠硬件的自身稳定性来保证系统运行D.系统的可靠性只与硬件质量有关，与软件的设计和优化无关5、在微机的系统总线仲裁中，假设多个设备同时请求使用系统总线，需要一种公平、高效的总线仲裁机制来决定哪个设备获得总线控制权。以下哪种总线仲裁方法可能在复杂的多设备环境中表现更好？（）A.集中式仲裁，由一个中央仲裁器进行决策B.分布式仲裁，各个设备通过协商确定总线使用权C.优先级仲裁，按照设备的预设优先级分配总线D.随机仲裁，通过随机数决定总线归属6、8086CPU中，段寄存器与偏移地址为1000H:0200H对应的物理地址是（）A.10200HB.01200HC.10000HD.00100H7、微机中的指令流水线技术可以提高指令执行效率。假设一个CPU采用指令流水线技术。以下关于指令流水线的描述，哪一项是错误的？（）A.指令流水线将指令的执行过程分为多个阶段，每个阶段由不同的部件完成B.流水线中的指令可以并行执行，只要它们之间不存在数据依赖关系C.指令流水线的级数越多，CPU的性能就越好，因为可以同时执行更多的指令D.当流水线中出现分支指令时，可能会导致流水线停顿，影响性能8、微机系统中的BIOS（基本输入输出系统）在系统启动时起着重要作用。假设BIOS出现故障，以下关于BIOS功能和故障处理的描述，正确的是：（）A.BIOS负责硬件的初始化和自检，为操作系统的加载做准备B.BIOS中的程序可以被用户随意修改，以满足个性化需求C.BIOS故障可以通过简单的软件更新来解决，无需更换硬件D.BIOS对微机系统的性能没有影响，即使故障也不影响系统的正常运行9、在8086系统中，一个存储单元的地址为2000H:1000H，其物理地址是（）A.21000HB.3000HC.20000HD.12000H10、微机系统中的串行通信和并行通信各有特点和应用场景。假设需要在长距离上高速传输大量数据，以下关于通信方式的描述，哪一项是不正确的？（）A.串行通信每次只传输一位数据，适合长距离传输，但速度相对较慢B.并行通信同时传输多位数据，速度快，但传输距离受限且成本较高C.可以通过增加并行通信的数据线数量无限制地提高传输速度D.在实际应用中，根据具体需求选择合适的通信方式可以提高系统性能11、在微机的接口芯片应用中，假设需要扩展微机的I/O端口数量，以连接多个外部设备。不同的接口芯片有着不同的功能和特点。以下哪种接口芯片可能最适合用于大量I/O端口的扩展？（）A.8255并行接口芯片，提供多个并行I/O端口B.8251串行接口芯片，用于串行通信C.8259中断控制器芯片，管理中断请求D.8237DMA控制器芯片，实现直接存储器访问12、在微机的并行处理技术中，假设需要同时处理多个计算任务，以提高系统的整体性能。并行处理的架构和编程模型的选择对于开发效率和性能提升有着重要影响。以下哪种并行处理方式可能在多核微机系统中更易于实现和高效？（）A.多线程编程，在一个进程内创建多个线程并行执行B.多进程编程，通过多个独立的进程实现并行计算C.图形处理器（GPU）加速，利用GPU的并行计算能力D.分布式计算，通过网络连接多个微机进行协同计算13、微机系统中的总线是连接各个部件的重要通道。假设一个微机系统需要处理高带宽、实时性要求高的数据传输，例如高清视频流的传输。以下哪种总线标准可能最能满足这种高速数据传输的需求？（）A.PCIB.PCIExpressC.USBD.ISA请详细解释每个总线标准的数据传输速率、特点以及在处理高清视频流传输时的表现14、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15、微机系统的串行通信和并行通信各有特点和应用场景。假设要在长距离的数据传输中保证数据的准确性和稳定性，同时降低成本。以下哪种通信方式更为合适？（）A.并行通信B.串行通信，采用异步传输模式C.串行通信，采用同步传输模式D.无线通信二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）怎样对8255A进行初始化设置？2、（本题5分）解释微机中指纹识别技术的发展趋势。3、（本题5分）简述微机中显示器的工作原理。4、（本题5分）简要说明微机系统中BIOS和CMOS的区别。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述8086微处理器的性能评估指标和测试方法。2、（本题5分）详细阐述8086系统中金融交易系统中的数据处理和安全。3、（本题5分）论述8086指令系统中指令的并行执行和超标量技术。4、（本题5分）详细阐述8086汇编语言中代码的容错处理和错误恢复策略。5、（本题5分）论述8086微处理器的量子计算结合的可能性和挑战。四、设计题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个基于微机原理的汽车仪表盘系统。显示车速、转速、油量等信息，具备故障报警功能，提高驾驶安全性。2、（本题10分）运用微机原理设计一个汽车尾气检测系统。