西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院《計(jì)算機(jī)組成原理》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁西安建筑科技大學(xué)華清學(xué)院《計(jì)算機(jī)組成原理》

2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在微機(jī)的串行通信中，假設(shè)需要在遠(yuǎn)距離、高噪聲環(huán)境下實(shí)現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸，并且對(duì)傳輸速率有一定的要求。串行通信的協(xié)議和編碼方式的選擇對(duì)于通信質(zhì)量和效率有著重要影響。以下哪種串行通信標(biāo)準(zhǔn)和編碼方式可能是最優(yōu)的選擇？（）A.RS-232標(biāo)準(zhǔn)，采用異步傳輸方式和簡(jiǎn)單的編碼B.RS-485標(biāo)準(zhǔn)，支持多點(diǎn)通信和差分信號(hào)傳輸C.USB串行通信，具有高速傳輸和即插即用的特點(diǎn)D.藍(lán)牙串行通信，適用于短距離無線傳輸2、微機(jī)系統(tǒng)的電源管理對(duì)于節(jié)能和系統(tǒng)穩(wěn)定性有重要意義。假設(shè)一個(gè)移動(dòng)微機(jī)設(shè)備需要在不同工作模式下平衡性能和電池壽命。以下哪種電源管理策略可能在這種情況下實(shí)現(xiàn)最佳的效果？（）A.動(dòng)態(tài)電壓頻率調(diào)整（DVFS）B.睡眠模式和待機(jī)模式切換C.關(guān)閉未使用的硬件設(shè)備D.以上策略的綜合運(yùn)用請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋每個(gè)電源管理策略的作用機(jī)制，以及在移動(dòng)微機(jī)設(shè)備中的節(jié)能效果和對(duì)系統(tǒng)性能的影響3、微機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤和鼠標(biāo)是常見的輸入設(shè)備。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)響應(yīng)速度要求很高的游戲鍵盤，以下哪個(gè)參數(shù)對(duì)于提高鍵盤的響應(yīng)性能最為關(guān)鍵？（）A.按鍵的觸發(fā)壓力B.鍵盤的連接方式（有線或無線）C.鍵盤的掃描頻率D.按鍵的行程4、在微機(jī)原理及應(yīng)用中，存儲(chǔ)器的組織和管理是重要的知識(shí)點(diǎn)。假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)需要存儲(chǔ)大量的數(shù)據(jù)，包括文本、圖像和音頻等多種類型。在選擇存儲(chǔ)器類型時(shí)，需要考慮諸多因素，如存儲(chǔ)容量、讀寫速度、成本等。以下關(guān)于存儲(chǔ)器選擇的考慮，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.優(yōu)先選擇存儲(chǔ)容量大的存儲(chǔ)器，以滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求B.著重考慮讀寫速度快的存儲(chǔ)器，確保數(shù)據(jù)的快速訪問C.以成本為首要因素，選擇價(jià)格低廉的存儲(chǔ)器D.綜合考慮存儲(chǔ)容量、讀寫速度和成本，找到平衡的方案5、在微機(jī)的中斷系統(tǒng)中，合理地處理中斷請(qǐng)求和優(yōu)先級(jí)分配至關(guān)重要。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，其中一些任務(wù)具有較高的實(shí)時(shí)性要求。為了確保關(guān)鍵任務(wù)能夠及時(shí)響應(yīng)中斷，以下哪種中斷優(yōu)先級(jí)分配策略最為合理？（）A.固定優(yōu)先級(jí)，高實(shí)時(shí)任務(wù)優(yōu)先級(jí)最高B.循環(huán)優(yōu)先級(jí)，輪流響應(yīng)中斷C.隨機(jī)分配優(yōu)先級(jí)D.所有任務(wù)優(yōu)先級(jí)相同6、微機(jī)中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設(shè)我們要分析一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的緩存命中率對(duì)性能的影響，以下關(guān)于緩存的描述，正確的是：（）A.緩存容量越大，命中率就越高，系統(tǒng)性能就越好B.緩存的替換策略對(duì)命中率沒有影響，只影響緩存的更新速度C.直接映射緩存的命中率高于組相聯(lián)緩存和全相聯(lián)緩存D.當(dāng)緩存命中率較低時(shí)，可以通過增加緩存容量或優(yōu)化程序來提高性能7、微機(jī)中的操作系統(tǒng)對(duì)硬件資源進(jìn)行管理和分配。關(guān)于操作系統(tǒng)與硬件的交互，以下描述不準(zhǔn)確的是（）A.操作系統(tǒng)通過驅(qū)動(dòng)程序與硬件設(shè)備進(jìn)行通信和控制B.不同的操作系統(tǒng)對(duì)硬件的支持程度和管理方式可能不同C.硬件的特性和性能會(huì)影響操作系統(tǒng)的選擇和安裝D.操作系統(tǒng)能夠完全屏蔽硬件的差異，使應(yīng)用程序無需關(guān)心底層硬件的具體情況8、在微機(jī)的指令流水線技術(shù)中，假設(shè)要提高流水線的效率，減少流水線阻塞。以下哪種方法可能對(duì)解決數(shù)據(jù)相關(guān)和控制相關(guān)問題最為有效？（）A.分支預(yù)測(cè)B.數(shù)據(jù)前推C.延遲分支D.以上方法的綜合運(yùn)用請(qǐng)?jiān)敿?xì)說明每個(gè)解決方法在指令流水線中的工作原理和在提高流水線效率方面的效果9、微機(jī)系統(tǒng)的電源管理對(duì)于節(jié)能和系統(tǒng)穩(wěn)定性至關(guān)重要。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)高效的電源管理方案，以下關(guān)于電源管理技術(shù)和策略的描述，正確的是：（）A.采用動(dòng)態(tài)電源管理技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)負(fù)載動(dòng)態(tài)調(diào)整電源供應(yīng)，降低功耗B.電源管理策略只需要考慮CPU的工作狀態(tài)，無需關(guān)注其他硬件設(shè)備C.關(guān)閉所有不使用的硬件設(shè)備是最有效的電源管理方式，不會(huì)影響系統(tǒng)的響應(yīng)D.電源管理對(duì)微機(jī)系統(tǒng)的性能提升沒有幫助，只關(guān)注節(jié)能即可10、在微機(jī)的通信接口中，如串口、并口和USB接口等，各自具有特點(diǎn)和適用場(chǎng)景。假設(shè)要連接一個(gè)高速外部存儲(chǔ)設(shè)備，以下關(guān)于接口選擇的考慮，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.優(yōu)先選擇USB3.0接口，其傳輸速度快B.考慮使用并口，因?yàn)槠錃v史悠久，兼容性好C.串口傳輸速度較慢，一般不適合高速存儲(chǔ)設(shè)備D.評(píng)估設(shè)備的需求和接口的性能，選擇最合適的接口11、在微機(jī)的并行處理技術(shù)中，假設(shè)需要同時(shí)處理多個(gè)計(jì)算任務(wù)，以提高系統(tǒng)的整體性能。并行處理的架構(gòu)和編程模型的選擇對(duì)于開發(fā)效率和性能提升有著重要影響。以下哪種并行處理方式可能在多核微機(jī)系統(tǒng)中更易于實(shí)現(xiàn)和高效？（）A.多線程編程，在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)創(chuàng)建多個(gè)線程并行執(zhí)行B.多進(jìn)程編程，通過多個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算C.圖形處理器（GPU）加速，利用GPU的并行計(jì)算能力D.分布式計(jì)算，通過網(wǎng)絡(luò)連接多個(gè)微機(jī)進(jìn)行協(xié)同計(jì)算12、微機(jī)系統(tǒng)中的Cache（高速緩存）命中率對(duì)系統(tǒng)性能有重要影響。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)正在運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序。以下關(guān)于Cache命中率的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.Cache命中率是指CPU從Cache中獲取數(shù)據(jù)的成功率B.增加Cache的容量可以提高Cache命中率，但會(huì)增加成本和復(fù)雜度C.采用更先進(jìn)的Cache替換算法可以提高Cache命中率D.Cache命中率對(duì)系統(tǒng)性能的影響不大，即使命中率較低，系統(tǒng)也能正常運(yùn)行13、在微機(jī)的存儲(chǔ)保護(hù)機(jī)制中，假設(shè)要防止一個(gè)應(yīng)用程序訪問其他程序的內(nèi)存空間，保障系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。以下哪種存儲(chǔ)保護(hù)方法可能最為可靠？（）A.基址寄存器和界限寄存器B.分頁存儲(chǔ)管理C.分段存儲(chǔ)管理D.以上方法的結(jié)合請(qǐng)?jiān)敿?xì)解釋每個(gè)存儲(chǔ)保護(hù)方法的工作原理和在防止內(nèi)存訪問越界方面的效果14、微機(jī)系統(tǒng)中的電源管理對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能至關(guān)重要。假設(shè)我們要設(shè)計(jì)一個(gè)便攜式微機(jī)系統(tǒng)，以下關(guān)于電源管理的描述，正確的是：（）A.降低CPU的工作頻率可以顯著降低系統(tǒng)功耗，但會(huì)影響性能B.電源管理只需要在硬件層面實(shí)現(xiàn)，操作系統(tǒng)不需要參與C.關(guān)閉不必要的外設(shè)可以節(jié)省電源，但可能會(huì)影響系統(tǒng)的功能D.微機(jī)系統(tǒng)的電源效率與電源適配器的輸出功率成正比15、微機(jī)系統(tǒng)中的鍵盤接口是常見的輸入設(shè)備接口。假設(shè)要設(shè)計(jì)一個(gè)具有低延遲、高可靠性的鍵盤接口電路。以下哪種接口技術(shù)和電路設(shè)計(jì)方案可能是最優(yōu)的選擇？（）A.PS/2接口和相應(yīng)的接口電路B.USB接口和專用接口芯片C.藍(lán)牙無線接口和低功耗設(shè)計(jì)D.自定義并行接口和邏輯門電路請(qǐng)分別闡述每個(gè)選項(xiàng)的特點(diǎn)、性能優(yōu)勢(shì)以及在低延遲高可靠性鍵盤接口設(shè)計(jì)中的可行性二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。2、（本題5分）簡(jiǎn)要說明8086微處理器的指令格式。3、（本題5分）在微機(jī)硬件故障診斷中，如何使用替換法？4、（本題5分）簡(jiǎn)述8086微處理器的乘法和除法指令的執(zhí)行過程。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）論述8086微處理器的硬件虛擬化技術(shù)和應(yīng)用。2、（本題5分）探討微機(jī)原理中的軟件項(xiàng)目管理中的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)建設(shè)的方法與策略。3、（本題5分）論述8086微處理器的硬件加密引擎的性能和應(yīng)用。4、（本題5分）論述8086微處理器的多核技術(shù)和并行處理。5、（本題5分）分析8086指令系統(tǒng)中指令的執(zhí)行順序和流水線沖突解決。四、設(shè)計(jì)題（本大題共4個(gè)小題，共40分)1、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠?qū)⒉杉降臄?shù)據(jù)通過無線方式傳輸?shù)浇邮斩?，并在接收端進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。2、（本題10分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子琴系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠模擬各種樂器的聲音，用戶可以通過鍵盤彈奏音樂。同時(shí)，還可以通過USB接口將音樂文件傳輸?shù)诫娔X上進(jìn)行編輯和