绍兴文理学院元培学院《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、微机系统的网络功能越来越重要。假设要为一个微机系统添加网络连接功能，在选择网络接口卡（NIC）时，以下哪项是最需要关注的？（）A.网络接口卡的传输速度，如100Mbps或1GbpsB.网络接口卡的兼容性，能否与操作系统和主板适配C.网络接口卡的品牌和价格D.网络接口卡的外观和尺寸2、关于微机系统中的总线结构，假设需要构建一个高性能的微机系统，能够支持多个设备同时进行高速的数据传输，并且具有良好的扩展性和兼容性。以下哪种总线结构可能是最优的选择？（）A.单总线结构，所有设备共享一条总线进行通信B.双总线结构，将数据总线和地址总线分开C.三总线结构，增加一条高速总线用于特定设备的快速传输D.多总线结构，通过多条不同速度和功能的总线连接设备3、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4、在微机的系统总线中，地址总线的宽度决定了可以访问的内存空间大小。假设地址总线宽度为32位，那么可以访问的内存空间最大为多少？（）A.4GBB.2GBC.1GBD.8GB5、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6、在8086系统中，若要从端口地址50H输出数据20H，应使用的指令是（）A.OUT50H,20HB.IN50H,20HC.MOV[50H],20HD.MOV50H,20H7、在微机的存储保护机制中，防止程序之间的非法访问是重要的目标。假设一个多任务操作系统正在运行多个程序，以下关于存储保护的描述，正确的是：（）A.可以通过设置内存访问权限来实现存储保护，每个程序只能访问自己被允许的内存区域B.存储保护会增加系统的开销，但对系统的安全性没有实质性的提升C.只要操作系统内核具有最高权限，就不需要进行存储保护D.存储保护机制只在虚拟内存系统中有效，在物理内存系统中无法实现8、在微机原理中，关于微处理器的指令系统，假设我们需要执行一个复杂的数据处理操作，涉及到大量的数值运算和逻辑判断。如果指令系统提供了丰富的算术逻辑运算指令和灵活的寻址方式，会对程序的编写和执行效率产生怎样的影响？（）A.程序编写更简单，执行效率更高B.程序编写更复杂，执行效率更低C.对程序编写和执行效率没有影响D.程序编写更简单，但执行效率更低9、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10、在微机的存储管理中，虚拟存储技术可以扩大程序的可用存储空间。假设一个系统采用了虚拟存储技术，以下关于虚拟存储的描述，正确的是：（）A.虚拟存储技术通过将程序的部分内容暂时存放在外存来实现内存扩充B.虚拟存储技术可以提高程序的执行速度，不受物理内存大小的限制C.虚拟存储技术不需要操作系统的支持，硬件可以直接实现D.虚拟存储技术对程序的编写和编译没有任何要求11、8086CPU中，执行IN指令时，CPU引脚有效的是（）A.RDB.WRC.M/IOD.INTR12、在微机的中断处理机制中，及时响应外部事件是关键。假设微机系统同时收到多个中断请求，以下关于中断处理的描述，哪一项是不准确的？（）.;A.中断优先级决定了多个中断请求同时发生时的响应顺序B.中断向量表存储了中断服务程序的入口地址，处理器通过查找中断向量表来响应中断C.中断处理过程包括保护现场、执行中断服务程序和恢复现场等步骤，但这些步骤对系统性能影响较小D.可以通过软件设置中断的使能和屏蔽，灵活控制中断的响应13、微机中的数制转换是基本的运算操作。假设要将一个十进制数转换为十六进制数，以下关于数制转换的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过除以16取余的方法将十进制数转换为十六进制数B.了解不同数制的位权是进行数制转换的关键C.数制转换过程中不会出现精度损失和错误D.数制转换只在计算机内部进行，对用户来说没有实际意义14、在微机的串行通信中，数据的传输格式和速率是需要考虑的重要因素。假设我们要在两个远距离的设备之间进行稳定的串行数据传输，对传输速率和误码率有一定要求。以下哪种串行通信标准可能更符合这种应用场景？（）A.RS-232B.RS-422C.RS-485D.USB转串口15、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、在微机的故障诊断和排除中，需要运用各种方法和工具。假设系统出现频繁死机的情况，以下哪种排查步骤可能是首先要进行的？（）A.检查硬件连接是否松动B.重新安装操作系统C.运行硬件检测软件D.更换可疑的硬件设备18、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.CMP19、微机系统中的多媒体技术包括音频、视频、图像等处理。假设要编辑一段高清视频，以下关于多媒体技术的描述，哪一项是不正确的？（）A.需要使用专业的视频编辑软件，如AdobePremierePro或FinalCutProB.视频的编码格式会影响文件大小和播放质量，选择合适的编码格式很重要C.视频特效和转场效果可以增强视频的观赏性，但会大大增加编辑的时间和复杂度D.多媒体技术只在娱乐领域有应用，在其他领域如教育、医疗等没有实际用途20、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的特性二、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）简要说明微机系统中信息安全的重要性和主要措施。2、（本题5分）简述嵌入式系统的特点和应用领域。3、（本题5分）解释流水线技术在CPU中的应用和优势。4、（本题5分）简述微机中显示器的工作原理。5、（本题5分）解释IEEE1394总线的应用场景。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密码保险箱系统。具备密码设置、输入验证和报警功能，保护贵重物品的安全。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的温度和湿度监测与控制系统、通风设备控制系统、空调控制系统和远程监控系统的组合系统。该系统能够实时监测温度和湿度数据，并根据设定的控制策略自动控制加热、冷却、加湿、除湿、通风和空调设备，以保持环境的舒适度在一定范围内，同时可以通过网络进行远程监控。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的数字时钟。该时钟能够显示时、分、秒，并具有闹钟功能。用户可以设置闹钟时间，当时间到达闹钟时间时，系统发出报警信号。4、（本题5分）利用微机原理设计一个智能灌溉系统。该系统能够根据土壤湿度、气温和光照强度自动控制灌溉设备的开启和关闭，实现精准灌溉。同时，还可以通过手机远程控制灌溉系统的运行。同时，还可以与气象站结合，实现根据天气情况自动调整灌溉计划。5、（本题5分）设计一个基于微机原理的太阳能充电控制器、