青岛工学院《计算机组成及系统》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算机组成及系统》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、在微机的人工智能应用中，机器学习和深度学习算法得到了广泛的应用。假设要开发一个基于微机的图像识别系统，以下关于人工智能应用的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用卷积神经网络（CNN）等深度学习模型进行图像特征提取和分类B.数据的质量和数量对模型的训练效果有很大影响，需要进行数据清洗和增强C.训练好的模型可以在微机上进行实时的图像识别，但计算资源需求较大D.人工智能应用在微机上的效果不如在服务器上，因此不适合在微机上进行开发和应用2、微机中的中断向量表用于存储中断处理程序的入口地址。假设系统发生了一个中断，处理器通过中断向量表获取中断处理程序的入口地址，这个过程是如何实现的？（）A.根据中断类型号乘以4，得到中断向量在表中的偏移地址，从中获取入口地址B.随机在中断向量表中查找入口地址C.由操作系统指定入口地址D.中断向量表中的入口地址是固定的，不需要查找3、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4、在微机的存储保护机制中，假设多个进程同时运行，需要防止一个进程非法访问其他进程的内存空间，以保证系统的稳定性和安全性。以下哪种存储保护方法可能最为有效？（）A.界地址保护，限制进程的访问范围B.访问控制列表（ACL），根据权限进行访问控制C.硬件保护机制，如内存管理单元（MMU）D.不进行存储保护，依靠进程自身的规范操作5、微机系统中的并行接口常用于连接多个外部设备。假设要通过并行接口同时控制多个设备的工作状态，以下哪种并行接口通信方式可能在数据传输的同步性和效率方面表现最佳？（）A.无条件传输B.查询传输C.中断传输D.DMA传输请详细说明每个并行接口通信方式的工作机制和在同时控制多个设备时的优缺点6、在微机系统的接口设计中，A/D和D/A转换是常见的操作。假设要将模拟信号转换为数字信号进行处理，以下关于A/D转换原理和性能指标的描述，正确的是：（）A.逐次逼近型A/D转换器转换速度快，精度高，适用于高速高精度的应用B.双积分型A/D转换器抗干扰能力强，但转换速度较慢C.A/D转换器的分辨率越高，转换结果就越精确，与输入信号的范围无关D.A/D转换的精度只取决于A/D转换器本身，与后续的数字处理电路无关7、在微机的实时控制系统中，响应时间是一个关键指标。假设要设计一个实时控制微机系统，确保对外部事件的快速响应，以下关于系统设计的要点，哪一项是最为重要的？（）A.优化系统的中断处理机制，减少响应延迟B.选择高性能的微处理器和硬件组件C.采用实时操作系统，提供可靠的任务调度D.以上三个方面都需要重点关注，保障系统的实时性能8、在微机的存储系统中，Cache（高速缓存）的作用不可忽视。假设一个程序具有局部性访问的特点，即频繁访问某些特定的内存区域。以下关于Cache命中率的影响因素，哪一项是最关键的？（）A.Cache的容量大小B.Cache的替换算法C.主存的访问速度D.程序的执行顺序9、8086CPU中的指令“PUSHBX”执行后，SP的值会（）A.加2B.减2C.加1D.减110、在微机的硬件调试过程中，需要使用各种工具和方法来定位和解决问题。假设一个微机系统出现了不稳定的故障，以下关于调试方法的选择，哪一项是最有效的？（）A.采用硬件仿真器，模拟系统运行，查找故障点B.逐个更换硬件组件，直到故障消失C.利用逻辑分析仪，监测信号状态，分析故障原因D.不进行任何调试，等待故障自行消失11、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12、在微机的操作系统中，进程管理是核心功能之一。假设我们要分析一个多进程系统中进程的调度策略，以下关于进程管理的描述，正确的是：（）A.先来先服务（FCFS）调度策略公平性好，但系统平均响应时间长B.短作业优先（SJF）调度策略可以使系统的平均周转时间最短，但可能导致长作业饥饿C.时间片轮转调度策略可以保证每个进程都能及时得到响应，但上下文切换开销大D.进程调度策略的选择只取决于系统的负载情况，与进程的特性无关13、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14、微机系统的时钟信号对于系统的同步和性能至关重要。假设一个微机系统在运行复杂的多任务处理时，出现了时钟同步问题，导致系统不稳定。以下哪种方法可能最有效地解决时钟同步问题，提高系统的稳定性？（）A.更换更高频率的时钟源B.优化时钟分配电路C.使用同步时钟芯片D.调整软件中的时钟相关设置请详细说明每个解决方法的工作原理和在解决复杂多任务系统时钟同步问题中的可行性15、在微机系统中，存储器是重要的组成部分。假设一个微机系统需要扩展大量的外部存储器，以满足数据存储和处理的需求。以下关于存储器扩展方式和特点的描述，正确的是：（）A.位扩展可以增加存储器的字长，适用于需要处理大数据量的情况B.字扩展能够增加存储器的容量，但会降低存储器的访问速度C.同时进行位扩展和字扩展可以灵活地满足不同的存储需求，但电路设计复杂D.存储器扩展对微机系统的性能没有影响，只取决于存储器芯片的数量16、在微机的系统总线仲裁中，确保多个设备对总线的公平访问是关键。假设一个微机系统中有多个高速设备同时请求使用总线。以下哪种总线仲裁方法能够在保证公平性的同时，最大限度地提高总线利用率？（）A.集中式仲裁B.分布式仲裁C.随机仲裁D.优先级固定仲裁17、在微机的操作系统中，进程管理是重要的功能之一。假设一个系统中有多个进程同时运行，以下关于进程管理的描述，哪一项是不准确的？（）A.进程具有独立性和并发性，操作系统通过进程调度算法来分配CPU时间B.进程可以处于就绪、运行、阻塞等状态，状态的转换由系统控制C.进程之间可以通过共享内存、消息传递等方式进行通信和同步，但不会出现死锁问题D.合理的进程管理可以提高系统的资源利用率和响应速度18、微机系统中的操作系统负责管理系统资源和任务调度。假设要在微机系统上运行多个实时任务，以下关于操作系统支持的描述，正确的是：（）A.实时操作系统能够保证任务在规定的时间内完成响应，具有较高的实时性B.通用操作系统通过优化调度算法也可以满足实时任务的要求C.操作系统对实时任务的支持只取决于内核的设计，与驱动程序无关D.实时任务在微机系统上的执行效果不受硬件资源的限制19、在微机的总线结构中，数据总线、地址总线和控制总线的宽度和性能决定了系统的整体数据传输能力。假设要升级一个微机系统，以支持更高的数据吞吐量和更复杂的设备连接。以下哪种总线升级方案最为有效？（）A.增加数据总线和地址总线的宽度B.提高控制总线的时钟频率C.减少总线的负载电容D.更换为串行总线20、8086CPU中，执行除法指令DIVBL后，商存放在（）A.ALB.AHC.AXD.DX二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述微机中硬盘的工作原理和主要技术指标。2、（本题5分）解释微机中步态识别技术的应用。3、（本题5分）解释汇编语言程序设计的基本步骤。三、设计题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）利用微机原理，设计一个智能停车场的车位预订与引导系统，用户可以提前预订车位并在停车场内得到引导。2、（本题5分）设计一个基于微机原理的工业自动化控制器。系统能够控制工业生产过程中的各种设备，并实现自动化生产。同时，具备故障诊断和报警功能。3、（本题5分）设计一个基于微机原理的温度控制器、湿度控制器、空气质量监测系统和空气净化设备控制系统的组合系统。该系统能够根据设定的温度、湿度和空气质量要求自动控制加热、冷却、加湿、除湿、空气净化设备，以保持环境的舒适度和空气质量在一定范围内。4、（本题5分）设计一个基于微机原理的智能家居安防系统。系统能够实现对家庭环境的监测和报警，如火灾报警、煤气泄漏报警、入侵报警等。同时，用户可以通过手机等终端远程监控家