西安交通大学城市学院《计算机组成与系统结构》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《计算机组成与系统结构》2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、对于微机系统中的实时操作系统（RTOS）应用，假设需要在严格的时间限制内完成特定的任务，如工业控制中的实时监测和响应。RTOS的任务调度和资源分配策略对于系统的实时性有着关键影响。以下哪种RTOS特性可能最能满足实时性要求？（）A.优先级抢占式调度，高优先级任务可立即抢占低优先级任务B.时间片轮转调度，每个任务分配固定的时间片执行C.静态任务分配，任务的资源需求在系统启动时确定D.随机任务调度，不考虑任务的优先级和时间要求2、关于微机系统中的汇编语言编程，假设需要编写一个高效、紧凑的程序来实现特定的硬件控制功能。汇编语言的指令选择和编程技巧对于程序的性能和代码的可读性有着重要影响。以下哪种汇编语言编程方法可能更有助于实现这一目标？（）A.使用大量的宏指令来简化代码结构B.优化指令的执行顺序，减少流水线阻塞C.采用循环展开技术，提高程序的执行速度D.尽量使用复杂的寻址方式，以节省指令数量3、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4、在微机原理及应用中，关于微处理器的指令系统，假设需要执行一个复杂的数据处理任务，涉及到大量的数值运算和逻辑操作。指令系统的设计和优化对于程序的执行效率和代码的简洁性有着重要影响。以下哪种指令集架构在这种情况下可能表现更出色？（）A.CISC（复杂指令集计算机）架构，指令丰富且功能强大B.RISC（精简指令集计算机）架构，指令简单但执行效率高C.VLIW（超长指令字）架构，通过并行执行多条指令提高性能D.EPIC（显性并行指令计算）架构，依靠编译器显式指定并行性5、对于微机系统中的Cache（高速缓存），假设需要提高系统对频繁访问数据的读取速度。Cache的替换策略和组织结构对于其性能有着重要影响。以下哪种Cache替换策略可能在大多数情况下能够提高命中率？（）A.随机替换策略，随机选择一个Cache行进行替换B.先进先出（FIFO）替换策略，先进入Cache的行先被替换C.最近最少使用（LRU）替换策略，替换最近最少使用的Cache行D.最不经常使用（LFU）替换策略，替换使用频率最低的Cache行6、在微机的数字信号处理应用中，假设需要对音频信号进行实时滤波和降噪处理。以下哪种数字信号处理算法和硬件实现方式的组合可能最适合满足实时处理的要求？（）A.FIR滤波器和专用数字信号处理芯片B.IIR滤波器和通用微处理器C.小波变换和现场可编程门阵列（FPGA）D.卡尔曼滤波和图形处理单元（GPU）请详细介绍每个选项中算法的特点、硬件的性能以及在音频信号实时处理中的优势和挑战7、微机系统的接口技术用于连接CPU和外部设备。假设要设计一个新的微机系统接口。以下关于接口技术的描述，哪一项是错误的？（）A.接口需要实现数据格式转换、速度匹配和信号电平转换等功能，以保证CPU和外部设备的正常通信B.并行接口一次可以传输多个比特的数据，速度快，但传输距离较短C.串行接口一次传输一个比特的数据，速度慢，但传输距离远，适合长距离通信D.所有的接口都可以直接连接到CPU的总线上，无需经过其他中间电路8、微处理器的寻址方式决定了其对内存和外设的访问能力。假设我们需要在一个较大的内存空间中进行灵活的数据操作，以下哪种寻址方式能够提供更广泛的寻址范围和更灵活的地址计算？（）A.直接寻址B.寄存器间接寻址C.基址加变址寻址D.相对寻址9、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10、在微机的显示系统中，分辨率和色彩深度是重要的参数。假设要设计一个用于图形设计的微机系统，对显示效果要求很高。以下关于显示参数的选择，哪一项是最为重要的？（）A.选择高分辨率，以呈现更清晰的细节B.优先考虑高色彩深度，提供更丰富的色彩表现C.平衡分辨率和色彩深度，根据实际需求和硬件性能综合决定D.只关注显示设备的价格，而不考虑其参数11、在微机系统中，CPU对存储器进行读写操作时，需要给出的地址信息是（）A.物理地址B.逻辑地址C.有效地址D.段地址12、在微机的指令流水线技术中，多条指令可以在不同的阶段同时执行。假设流水线出现了阻塞，可能是由于什么原因导致的？（）A.数据相关B.资源冲突C.控制相关D.以上都是13、微机系统中的并行接口和串行接口在数据传输方式上有很大的不同。假设要在一个高速数据传输的应用中选择接口类型，以下关于并行和串行接口特点的描述，正确的是：（）A.并行接口同时传输多位数据，速度快，但线路复杂，成本高B.串行接口逐位传输数据，速度慢，但适用于长距离传输C.并行接口的传输距离比串行接口远D.串行接口的误码率一定比并行接口高14、微机系统的电源管理对于系统的稳定性和节能都很重要。假设我们有一个移动设备中的微机系统，需要在不同工作状态下动态调整电源供应以延长电池寿命。以下哪种电源管理技术能够有效地实现这一目标？（）A.APM（高级电源管理）B.ACPI（高级配置与电源接口）C.直接关闭不必要的设备电源D.降低CPU工作频率15、8086系统中，一个存储单元的地址为2000H:1000H，其物理地址是（）A.20000HB.21000HC.3000HD.12000H二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述CPU与外设之间数据传送的方式。2、（本题5分）简述多模块程序设计的方法和注意事项。3、（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。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）论述微机的软件项目质量管理与微机原理的关系。2、（本题5分）详细分析8086汇编语言中宏指令的定义、调用和参数传递。3、（本题5分）论述8086指令系统中逻辑运算指令的功能和应用。4、（本题5分）分析8086指令系统中指令的执行模式和特权级别。5、（本题5分）探讨8086微机系统中通信接口芯片的功能和应用。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个微机原理下的简易自动售货机系统，支持现金、扫码支付，能够出货、找零，通过液晶显