呼伦贝尔学院《计算机组成原理》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《计算机组成原理》2021-2022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20个小题，每小题1分，共20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、微机系统中的中断机制是提高系统效率和响应外部事件的重要手段。假设一个微机系统同时接收到多个中断请求，且这些中断具有不同的优先级。如果此时正在处理一个低优先级的中断，高优先级的中断请求到来，系统会如何响应？（）A.立即暂停当前中断处理，响应高优先级中断B.继续处理当前中断，直到完成后再响应高优先级中断C.忽略高优先级中断，直到当前中断处理完成D.由用户决定是否响应高优先级中断2、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3、在微机的汇编语言编程中，经常需要使用标志寄存器来判断指令执行的结果。假设执行了一条加法指令后，要判断是否产生了进位，需要检查标志寄存器中的哪个标志位？（）A.CF标志位B.ZF标志位C.SF标志位D.PF标志位4、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/25、在微机的硬件升级过程中，需要考虑兼容性和性能提升。假设我们要升级CPU，以下哪个因素除了性能外还需要重点考虑？（）A.CPU的插槽类型B.CPU的核心数量C.CPU的缓存大小D.CPU的价格6、在微机的数字信号处理中，A/D和D/A转换是重要的环节。假设我们要设计一个音频采集系统，以下关于A/D和D/A转换的描述，正确的是：（）A.A/D转换的分辨率越高，转换精度就越高，但转换速度会变慢B.D/A转换的速度对音频输出质量没有影响C.采样频率只要大于信号最高频率的两倍，就能完全还原原始信号D.A/D和D/A转换的精度和速度与系统的性能无关7、在微机的加密与解密技术中，假设需要保护敏感数据的安全，防止未经授权的访问和窃取。加密算法和密钥管理的选择对于数据的保密性至关重要。以下哪种加密方式可能提供最高的安全性？（）A.对称加密算法，如AES，使用固定密钥B.非对称加密算法，如RSA，使用公钥和私钥C.哈希函数，如MD5，用于数据完整性验证D.不进行加密，依靠物理隔离保护数据8、微机中的缓存（Cache）用于提高系统性能。假设我们要分析一个微机系统的缓存命中率对性能的影响，以下关于缓存的描述，正确的是：（）A.缓存容量越大，命中率就越高，系统性能就越好B.缓存的替换策略对命中率没有影响，只影响缓存的更新速度C.直接映射缓存的命中率高于组相联缓存和全相联缓存D.当缓存命中率较低时，可以通过增加缓存容量或优化程序来提高性能9、在微机的硬件扩展方面，添加新的设备需要考虑兼容性和资源分配。假设要为微机添加一块新的显卡，以下关于硬件扩展的描述，哪一项是不正确的？（）A.需要确保显卡与主板的接口兼容，以及电源能够提供足够的功率B.操作系统会自动识别新添加的硬件设备，并安装相应的驱动程序C.在BIOS中进行正确的设置可以优化硬件扩展设备的性能D.硬件扩展不会对微机系统的稳定性和可靠性产生任何影响10、微机中的串行通信和并行通信各有特点。假设需要在长距离上传输大量数据，并且对传输速度要求不是特别高。在这种情况下，以下哪种通信方式可能更适合？（）A.串行通信B.并行通信C.两者都可以，没有区别D.无法确定，取决于具体的设备11、在微机原理中，关于微处理器的体系结构，假设我们正在研究一款新型的微处理器。它具有多个核心，能够同时处理多个任务。以下关于微处理器体系结构的描述，哪一项是不正确的？（）A.超标量结构通过同时发射多条指令，提高指令执行的并行度B.超流水线结构通过缩短流水线的周期，增加单位时间内的指令执行条数C.多核结构中，每个核心都有独立的缓存和控制单元，彼此之间完全独立工作，互不干扰D.复杂指令集计算机（CISC）的指令系统丰富，指令长度和执行周期各不相同12、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13、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14、在微机的存储保护机制中，假设要防止一个应用程序访问其他程序的内存空间，保障系统的安全性和稳定性。以下哪种存储保护方法可能最为可靠？（）A.基址寄存器和界限寄存器B.分页存储管理C.分段存储管理D.以上方法的结合请详细解释每个存储保护方法的工作原理和在防止内存访问越界方面的效果15、对于微机系统中的存储器层次结构，假设一个应用程序需要频繁地访问大量的数据，并且对数据的访问速度有较高的要求。存储器的速度、容量和成本之间存在着权衡。以下哪种存储器技术或组合在满足性能需求的同时能够较好地控制成本？（）A.仅使用高速但昂贵的静态随机存储器（SRAM）B.以动态随机存储器（DRAM）为主，结合少量SRAM作为高速缓存C.大量使用廉价但速度较慢的只读存储器（ROM）D.完全依赖硬盘等外部存储设备，不使用内部存储器16、在微机的接口扩展中，假设要为一个具有有限接口的微机系统添加多个外部设备。以下哪种接口扩展方式可能在成本和性能之间取得较好的平衡？（）A.并行扩展B.串行扩展C.基于芯片组的扩展D.使用多功能扩展卡请详细介绍每个接口扩展方式的原理、成本因素以及在添加多个外部设备时的性能表现17、在微机的电源管理方面，需要根据系统的负载和使用情况进行优化。假设一个移动微机设备，需要延长电池续航时间。以下哪种电源管理策略最为有效？（）A.始终保持全功率运行B.动态调整CPU频率和电压C.关闭所有不必要的设备D.不进行电源管理18、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19、微机中的可编程定时器/计数器在很多应用中都有重要作用。假设要实现一个精确的定时功能，例如每隔一定时间产生一个中断，以下关于定时器/计数器设置的描述，哪一项是不正确的？（）A.需要设置计数初值和工作方式B.可以通过软件随时改变定时时间C.定时器/计数器的工作频率是固定的，无法调整D.不同的工作方式适用于不同的定时需求20、微机中的BIOS（基本输入输出系统）在系统启动时起着关键作用。假设一台微机在启动时出现故障，以下关于BIOS的描述，正确的是：（）A.BIOS存储在硬盘中，系统启动时读取B.BIOS负责硬件的初始化和检测，以及引导操作系统的启动C.BIOS的设置一旦确定，就不能更改D.BIOS只支持传统的硬盘启动，不支持U盘等移动设备启动二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释中断嵌套的概念和实现条件。2、（本题5分）解释BIOS中断服务程序的调用方法。3、（本题5分）简述8086CPU的最小模式和最大模式的区别。4、（本题5分）简述8086微处理器的Cache技术。5、（本题5分）解释微机系统中的内存保护机制。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电子投票系统。系统能够接收选民的投票信息，并进行统计和显示。同时，要保证投票的公正性和安全性。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的电子时钟系统。该系统能够准确显示时间，并具有闹钟、秒表和定时器等功能。同时，还可以通过网络同步时间，并与日历功能结合，实现日程管理。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的空气质量传感器校准系统。对空气质量传感器进行校准，提高监测数据的准确性。4、（本题5分）设计一个基于8086微机原理的智能火灾报警系统，实时监测多个传感器的数据，当检测到烟雾或高温时发出声光报警