江南大学《计算机组成与系统结构》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算机组成与系统结构》2023-2024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、8086系统中，若要将标志寄存器的低8位传送到AH寄存器，应使用的指令是（）A.MOVAH,FLAGSB.MOVAH,FLAGLC.MOVAH,LOWFLAGSD.MOVAH,FLAGW2、微机系统中的驱动程序是连接硬件和操作系统的桥梁。假设一个新安装的硬件设备无法正常工作，以下关于驱动程序的描述，哪一项是不准确的？（）A.驱动程序为操作系统提供了操作硬件的接口和指令B.可以通过设备管理器查看硬件设备的驱动程序状态，并进行更新和安装C.从非官方渠道获取的驱动程序可能存在兼容性和安全性问题D.只要硬件设备能够被操作系统识别，就不需要安装驱动程序3、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.CMP4、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.SI5、在微机的指令执行过程中，流水线技术可以提高CPU的效率。假设我们要研究一个采用流水线技术的CPU，以下关于流水线的描述，正确的是：（）A.流水线级数越多，CPU的执行效率就越高B.流水线中的各个阶段可以同时处理不同的指令，从而提高指令的吞吐率C.流水线中的指令必须按照顺序依次执行，不能出现乱序执行的情况D.流水线技术不会带来任何负面影响，如流水线冒险等问题6、微机系统中的总线仲裁用于解决多个设备同时请求总线使用权的问题。假设一个系统中有多个高速设备需要频繁访问总线，以下关于总线仲裁方式和策略的描述，正确的是：（）A.集中式仲裁方式结构简单，但对总线的占用时间较长B.分布式仲裁方式可以实现多个设备的并行仲裁，提高总线利用率C.总线仲裁策略只考虑设备的优先级，不考虑设备的请求频率D.无论采用哪种仲裁方式，对系统的整体性能影响不大7、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8、微机的存储层次结构包括高速缓存、内存和外存等。假设程序频繁访问的数据在高速缓存中命中率较高，这对系统性能有什么影响？（）A.显著提高系统的运行速度B.对系统性能没有明显影响C.降低系统的运行速度D.取决于外存的读写速度9、在微机的硬件故障诊断和维护中，需要掌握各种测试工具和方法。假设微机系统出现频繁死机和数据错误的现象，为了快速定位故障部件。以下哪种故障诊断方法最为有效？（）A.替换法，逐个更换可能故障的部件B.观察法，查看硬件外观是否有损坏C.软件诊断工具，运行系统检测程序D.凭经验猜测故障部件10、微机系统的存储管理单元（MMU）负责内存的管理和保护。假设一个多任务的微机系统正在运行多个进程。以下关于MMU的描述，哪一项是不正确的？（）A.MMU通过页表将虚拟地址转换为物理地址，实现虚拟内存机制B.可以为每个进程分配独立的地址空间，防止进程之间相互干扰和破坏C.MMU能够实现内存的保护，如只读、读写等访问权限的控制D.MMU的功能只在操作系统中起作用，应用程序无法感知和利用MMU的特性11、在微机系统的发展过程中，新的技术和标准不断涌现。假设要了解微机系统的最新发展动态，以下关于技术发展趋势的描述，正确的是：（）A.多核技术将进一步提高微处理器的性能，实现更强大的计算能力B.低功耗设计将成为微机系统的重要发展方向，以满足移动设备的需求C.虚拟化技术将广泛应用于微机系统，提高资源利用率和系统灵活性D.以上都是微机系统的技术发展趋势12、在微机的实时操作系统应用中，假设需要确保关键任务在规定的时间内完成响应。以下哪种任务调度算法和资源分配策略的组合可能最有效地满足实时性要求？（）A.优先级调度和抢占式资源分配B.时间片轮转调度和公平资源分配C.最短作业优先调度和静态资源分配D.随机调度和动态资源分配请详细解释每个任务调度算法和资源分配策略在实时操作系统中的原理和对满足实时性要求的影响13、在微机的网络连接中，实现稳定和高速的网络通信是关键。假设要组建一个家庭局域网，以下关于网络连接的描述，哪一项是不正确的？（）A.网卡负责将微机连接到网络，其速度和兼容性会影响网络性能B.可以通过路由器实现多台微机共享网络资源和上网C.网络布线的质量和长度会影响信号传输，但只要使用优质网线就不会有衰减D.网络协议如TCP/IP规定了数据在网络中的传输方式和规则14、在微机的嵌入式应用中，需要考虑系统的功耗、体积和可靠性等因素。假设要设计一个用于便携式医疗设备的微机系统。以下哪种微处理器和外围器件的选择能够满足这些特殊要求？（）A.高性能的通用微处理器B.低功耗的嵌入式微处理器C.复杂的外围接口芯片D.大容量的存储芯片15、微机系统中的数据表示和编码方式影响着数据的存储和处理。假设要处理大量的数值数据，以下关于数据表示和编码的描述，正确的是：（）A.原码、反码和补码是计算机中常见的有符号数表示方法，补码的运算规则最简单B.浮点数的表示范围比整数大，但精度可能不如整数C.ASCII码是一种通用的字符编码，但不能表示汉字等复杂字符D.数据的编码方式对存储容量和运算效率没有影响二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）简述汇编语言中文件操作的实现方法。2、（本题5分）解释黑客攻击的常见手段和防范方法。3、（本题5分）简要说明8086微处理器的硬件中断响应过程。4、（本题5分）简述8086微处理器的中断系统。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）探讨8086微机系统中定时器/计数器芯片的工作方式和编程方法。2、（本题5分）论述微机的软件可靠性工程与微机原理的关系。3、（本题5分）详细阐述8086汇编语言中代码的可靠性和稳定性的保障措施。4、（本题5分）详细阐述8086系统中智能养殖环境控制系统中的环境参数监测和调节。5、（本题5分）论述8086指令系统中指令的代码压缩和优化。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电子琴系统。该系统能够模拟各种乐器的声音，用户可以通过键盘弹奏音乐。同时，还可以通过USB接口将音乐文件传输到电脑上进行编辑和存储。同时，还可以与音响设备结合，实现更好的音乐效果。2、（本题10分）运用微机原理设计一个汽车尾气检测系统。该系统能够实时检测汽车尾气中的有害物质含量，并将检测结果发送到交通管理部门进行监管。3、（本题10