中国矿业大学《计算机组成实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《计算机组成实验》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、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.12000H2、微机的串行通信和并行通信在不同的应用场景中有各自的优势。假设要在长距离数据传输中选择通信方式，以下关于串行和并行通信特点的描述，正确的是：（）A.并行通信速度快，适用于长距离、高速率的数据传输B.串行通信线路简单，成本低，适合远距离传输C.串行通信的误码率一定比并行通信低D.并行通信在数据传输过程中不需要同步机制，而串行通信需要3、微机中的浮点数表示和运算在科学计算中经常用到。假设我们要进行高精度的科学计算，以下关于浮点数的描述，正确的是：（）A.浮点数的精度越高，能够表示的数值范围就越大B.浮点数的运算遵循一定的规则，可能会产生舍入误差C.不同计算机系统中浮点数的表示和运算方式是完全相同的D.浮点数的运算速度比整数运算速度快4、在微机的输入输出（I/O）接口中，数据的传输方式有多种。假设我们要在一个工业控制系统中实现高速数据采集，以下关于I/O数据传输方式的描述，正确的是：（）A.程序查询方式简单直观，但CPU利用率低，不适合高速数据传输B.中断方式能够及时响应外部设备的请求，但会导致数据传输的不连续性C.直接存储器访问（DMA）方式可以在不经过CPU的情况下实现高速数据传输，但硬件成本较高D.I/O通道方式能够实现更复杂的I/O控制，但编程难度大，一般不用于小型系统5、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6、在微机系统的存储层次结构中，内存和外存的配合使用影响着系统的整体性能。假设一个应用程序需要频繁访问大量的数据，以下关于存储层次优化的描述，正确的是：（）A.将常用的数据存放在内存中，不常用的数据存放在外存中，可以提高访问效率B.增加内存容量总是能够显著提高系统性能，无需考虑外存的优化C.外存的访问速度对系统性能影响不大，主要优化内存即可D.存储层次的优化只与硬件配置有关，与操作系统和应用程序无关7、在微机的中断系统中，合理地处理中断请求和优先级分配至关重要。假设一个微机系统同时运行多个任务，其中一些任务具有较高的实时性要求。为了确保关键任务能够及时响应中断，以下哪种中断优先级分配策略最为合理？（）A.固定优先级，高实时任务优先级最高B.循环优先级，轮流响应中断C.随机分配优先级D.所有任务优先级相同8、在微机的接口技术中，USB（通用串行总线）接口广泛应用。假设要连接多个不同类型的外部设备，以下关于USB接口的描述，哪一项是不准确的？（）A.USB接口具有即插即用的特点，方便设备的连接和使用B.USB接口支持热插拔，不会对设备和系统造成损害C.USB接口的版本越高，传输速度越快，但兼容性可能会受到影响D.USB接口只能连接低功耗的设备，对于大功率设备不适用9、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10、微机系统中的电源管理对于节能和系统稳定性很重要。假设一个移动微机设备需要优化电源使用。以下关于电源管理的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以通过调整CPU的工作频率和电压来降低功耗B.待机模式和休眠模式可以在设备不使用时节省电能C.电源管理策略只适用于笔记本电脑等移动设备，台式机不需要电源管理D.合理的电源管理可以延长电池寿命，提高设备的使用时间11、在微机的总线结构中，数据总线、地址总线和控制总线各自承担着不同的功能。假设要进行一次内存读写操作，以下关于这三种总线作用的描述，哪一项是错误的？（）A.数据总线用于传输要读写的数据B.地址总线用于指定内存的地址C.控制总线用于传输读写控制信号和状态信号D.三种总线的作用可以相互替代，不影响读写操作12、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13、在微机的中断系统中，假设系统同时接收到多个中断请求，每个中断请求的优先级和紧急程度不同。中断的管理和响应机制对于系统的稳定性和实时性至关重要。以下哪种中断处理策略能够更好地保证系统的正常运行？（）A.固定优先级策略，按照预先设定的优先级顺序响应中断B.循环优先级策略，轮流给予各个中断源最高优先级C.中断嵌套策略，允许高优先级中断打断低优先级中断的处理D.随机响应策略，不考虑优先级，随机处理中断请求14、在微机的接口技术中，A/D（模拟到数字）转换和D/A（数字到模拟）转换是常见的操作。假设我们要采集一个变化范围较大的模拟信号，并要求较高的转换精度。以下哪种A/D转换技术可能更适合？（）A.逐次逼近型A/D转换器B.双积分型A/D转换器C.并行比较型A/D转换器D.以上都可以，取决于具体应用15、在微机的安全防护中，防火墙和杀毒软件是常用的工具。假设我们要为一个微机系统构建安全防护体系，以下关于安全防护的描述，正确的是：（）A.防火墙可以完全阻止外部网络的攻击，不需要安装杀毒软件B.杀毒软件能够实时监测和清除系统中的病毒，但对网络攻击无能为力C.定期更新防火墙和杀毒软件的规则和病毒库是保证系统安全的重要措施D.只要不访问可疑的网站和下载不明文件，微机系统就不会受到安全威胁二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述大数据技术在微机系统中的应用挑战。2、（本题5分）说明异步串行通信的特点和数据格式。3、（本题5分）简要说明微机系统中云计算的服务模式。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析8086指令系统中指令的执行对缓存命中率的影响。2、（本题5分）论述8086微处理器的硬件虚拟化技术和应用。3、（本题5分）分析8086系统中智能图书馆系统中的图书管理和借阅。4、（本题5分）分析8086指令系统中指令的编码压缩对程序存储空间的影响。5、（本题5分）详细阐述8086系统中智能城市中的交通管理和资源分配。四、设计题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）设计一个基于微机原理的虹膜识别系