西安交通大學(xué)城市學(xué)院《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)》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(yè)，共3頁(yè)西安交通大學(xué)城市學(xué)院

《計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25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、微機(jī)系統(tǒng)中的存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)包括高速緩存、主存和輔存。假設(shè)一個(gè)應(yīng)用程序頻繁訪問(wèn)特定的一小部分?jǐn)?shù)據(jù)，為了提高訪問(wèn)速度，以下哪種高速緩存替換策略可能最為有效？（）A.隨機(jī)替換B.先進(jìn)先出（FIFO）替換C.最近最少使用（LRU）替換D.最不經(jīng)常使用（LFU）替換請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明每個(gè)高速緩存替換策略的工作方式，以及在頻繁訪問(wèn)特定數(shù)據(jù)場(chǎng)景中的效果2、微機(jī)系統(tǒng)中的定時(shí)與計(jì)數(shù)功能在許多應(yīng)用中不可或缺。假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)需要精確的定時(shí)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)周期性的任務(wù)，以下關(guān)于定時(shí)與計(jì)數(shù)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.可以使用軟件延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的定時(shí)功能，但精度和可靠性較低B.可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器通過(guò)設(shè)置初始值和控制字來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的定時(shí)和計(jì)數(shù)需求C.外部事件可以作為計(jì)數(shù)器的輸入，用于統(tǒng)計(jì)事件發(fā)生的次數(shù)D.定時(shí)與計(jì)數(shù)功能只在特定的專業(yè)應(yīng)用中有用，對(duì)于一般的微機(jī)系統(tǒng)作用不大3、微機(jī)系統(tǒng)中的DMA（直接內(nèi)存訪問(wèn)）技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。假設(shè)要在一個(gè)數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用中使用DMA，以下關(guān)于DMA配置和使用的要點(diǎn)，哪一項(xiàng)是最關(guān)鍵的？（）A.正確設(shè)置DMA通道和傳輸參數(shù)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性B.選擇合適的DMA傳輸模式，如單次傳輸或連續(xù)傳輸C.優(yōu)化DMA與CPU的協(xié)同工作，避免資源沖突D.盡量少使用DMA，以免增加系統(tǒng)復(fù)雜性4、8086系統(tǒng)中，若要將AL中的內(nèi)容傳送到BL中，應(yīng)使用的指令是（）A.MOVAL,BLB.MOVBL,ALC.MOV[AL],[BL]D.MOV[BL],[AL]5、微機(jī)中的總線是連接各個(gè)部件的重要通道。假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)的多媒體處理系統(tǒng)，以下關(guān)于總線的描述，正確的是：（）A.系統(tǒng)總線的帶寬越大，數(shù)據(jù)傳輸速度就越快，系統(tǒng)性能也就越好B.地址總線的寬度決定了系統(tǒng)能夠訪問(wèn)的內(nèi)存空間大小，與外部設(shè)備無(wú)關(guān)C.控制總線用于傳輸數(shù)據(jù)和地址信息，是總線中最重要的部分D.不同類(lèi)型的總線（如PCI、USB等）可以直接連接，無(wú)需進(jìn)行任何轉(zhuǎn)換6、在微機(jī)的指令流水線技術(shù)中，假設(shè)需要提高指令的執(zhí)行效率，減少指令執(zhí)行的周期數(shù)。指令流水線的深度和流水段的劃分對(duì)于性能的提升有著關(guān)鍵作用。以下哪種指令流水線設(shè)計(jì)可能更有效地提高性能？（）A.淺流水線，減少流水段的數(shù)量B.深流水線，增加流水段的數(shù)量C.動(dòng)態(tài)流水線，根據(jù)指令類(lèi)型動(dòng)態(tài)調(diào)整流水段D.不使用流水線技術(shù)，順序執(zhí)行指令7、在微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，虛擬存儲(chǔ)技術(shù)可以擴(kuò)展內(nèi)存空間。假設(shè)一個(gè)應(yīng)用程序需要處理大量的數(shù)據(jù)，但物理內(nèi)存有限。在使用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)時(shí)，以下關(guān)于其性能影響的因素，哪一項(xiàng)是最為關(guān)鍵的？（）A.頁(yè)面置換算法的效率，決定了內(nèi)存的有效利用率B.磁盤(pán)I/O速度，影響數(shù)據(jù)在內(nèi)外存之間的交換速度C.虛擬內(nèi)存的大小設(shè)置，過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響性能D.操作系統(tǒng)對(duì)虛擬內(nèi)存的管理策略8、在微機(jī)的硬件故障診斷和維護(hù)中，需要掌握各種測(cè)試工具和方法。假設(shè)微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)頻繁死機(jī)和數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的現(xiàn)象，為了快速定位故障部件。以下哪種故障診斷方法最為有效？（）A.替換法，逐個(gè)更換可能故障的部件B.觀察法，查看硬件外觀是否有損壞C.軟件診斷工具，運(yùn)行系統(tǒng)檢測(cè)程序D.憑經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)故障部件9、在微機(jī)的數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用中，假設(shè)需要對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)濾波和降噪處理。以下哪種數(shù)字信號(hào)處理算法和硬件實(shí)現(xiàn)方式的組合可能最適合滿足實(shí)時(shí)處理的要求？（）A.FIR濾波器和專用數(shù)字信號(hào)處理芯片B.IIR濾波器和通用微處理器C.小波變換和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）D.卡爾曼濾波和圖形處理單元（GPU）請(qǐng)?jiān)敿?xì)介紹每個(gè)選項(xiàng)中算法的特點(diǎn)、硬件的性能以及在音頻信號(hào)實(shí)時(shí)處理中的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)10、微機(jī)中的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器有多種類(lèi)型和技術(shù)。假設(shè)我們要為一個(gè)企業(yè)級(jí)服務(wù)器選擇硬盤(pán)，以下關(guān)于硬盤(pán)的描述，正確的是：（）A.固態(tài)硬盤(pán)（SSD）的隨機(jī)讀寫(xiě)性能比機(jī)械硬盤(pán)（HDD）好，但順序讀寫(xiě)性能不如HDDB.機(jī)械硬盤(pán)的容量越大，性能就越好C.企業(yè)級(jí)服務(wù)器應(yīng)該優(yōu)先選擇SATA接口的硬盤(pán)，而不是SAS接口的硬盤(pán)D.硬盤(pán)的轉(zhuǎn)速對(duì)其性能沒(méi)有影響，只影響噪音和功耗11、對(duì)于微機(jī)系統(tǒng)中的DMA控制器，假設(shè)需要在不占用CPU資源的情況下，實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)塊傳輸，例如從硬盤(pán)到內(nèi)存。DMA控制器的參數(shù)設(shè)置和工作模式的選擇對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎驼_性至關(guān)重要。以下哪種DMA傳輸模式可能最適合這種大數(shù)據(jù)塊的快速傳輸？（）A.單字節(jié)傳輸模式，每次傳輸一個(gè)字節(jié)B.數(shù)據(jù)塊傳輸模式，一次傳輸多個(gè)連續(xù)字節(jié)C.請(qǐng)求傳輸模式，根據(jù)CPU的請(qǐng)求進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸D.級(jí)聯(lián)傳輸模式，多個(gè)DMA控制器協(xié)同工作12、8086系統(tǒng)中，若要測(cè)試AL中的某位是否為1，應(yīng)使用的指令是（）A.TESTAL,1B.ANDAL,1C.ORAL,1D.XORAL,113、8086系統(tǒng)中，若要將標(biāo)志寄存器的低8位傳送到AH寄存器，應(yīng)使用的指令是（）A.MOVAH,FLAGSB.MOVAH,FLAGLC.MOVAH,LOWFLAGSD.MOVAH,FLAGW14、微機(jī)系統(tǒng)的中斷處理機(jī)制在應(yīng)對(duì)外部事件時(shí)起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個(gè)微機(jī)系統(tǒng)需要實(shí)時(shí)響應(yīng)多個(gè)外部設(shè)備的中斷請(qǐng)求。在設(shè)計(jì)中斷處理程序時(shí)，以下哪項(xiàng)是最需要注意的？（）A.確保中斷響應(yīng)的及時(shí)性，減少延遲B.合理安排中斷優(yōu)先級(jí)，保證重要設(shè)備的優(yōu)先響應(yīng)C.優(yōu)化中斷處理程序的代碼，提高執(zhí)行效率D.限制中斷的數(shù)量，避免系統(tǒng)過(guò)于頻繁地處理中斷15、在8086系統(tǒng)中，若要讀取端口地址為30H的數(shù)據(jù)，應(yīng)使用的指令是（）A.INAL,30HB.OUT30H,ALC.MOVAL,[30H]D.MOV[30H],AL16、在微機(jī)的硬件故障診斷中，假設(shè)系統(tǒng)出現(xiàn)了不穩(wěn)定、死機(jī)或錯(cuò)誤提示等問(wèn)題。需要通過(guò)一系列的方法和工具來(lái)定位和排除故障。以下哪種故障診斷方法可能最為快速和有效？（）A.觀察硬件指示燈和聽(tīng)聲音提示，初步判斷故障類(lèi)型B.使用硬件檢測(cè)軟件，全面掃描硬件設(shè)備的狀態(tài)C.采用替換法，逐個(gè)更換可能故障的硬件部件D.依靠經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)故障部件，直接更換17、對(duì)于微機(jī)系統(tǒng)中的A/D和D/A轉(zhuǎn)換，假設(shè)需要對(duì)一個(gè)模擬信號(hào)進(jìn)行高精度的數(shù)字化采集，并將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。A/D和D/A轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo)和選型對(duì)于系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性至關(guān)重要。以下哪種A/D和D/A轉(zhuǎn)換器可能滿足高精度的要求？（）A.逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器和電壓輸出型D/A轉(zhuǎn)換器B.雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器和電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器C.并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器和乘法型D/A轉(zhuǎn)換器D.以上類(lèi)型都可以，性能沒(méi)有差異18、在微機(jī)的加密與解密技術(shù)中，假設(shè)需要保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的安全，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)和竊取。加密算法和密鑰管理的選擇對(duì)于數(shù)據(jù)的保密性至關(guān)重要。以下哪種加密方式可能提供最高的安全性？（）A.對(duì)稱加密算法，如AES，使用固定密鑰B.非對(duì)稱加密算法，如RSA，使用公鑰和私鑰C.哈希函數(shù)，如MD5，用于數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證D.不進(jìn)行加密，依靠物理隔離保護(hù)數(shù)據(jù)19、在微機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)中，考慮到內(nèi)存的讀寫(xiě)速度和容量。假設(shè)一個(gè)應(yīng)用程序需要頻繁地訪問(wèn)大量的數(shù)據(jù)，并且對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)速度要求較高。如果采用了高速緩存（Cache）技術(shù)，以下關(guān)于其效果的描述，哪一項(xiàng)是不準(zhǔn)確的？（）A.可以顯著提高數(shù)據(jù)的訪問(wèn)速度，減少內(nèi)存訪問(wèn)的延遲B.能夠自動(dòng)適應(yīng)不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)訪問(wèn)模式，無(wú)需手動(dòng)配置C.可能會(huì)存在緩存一致性問(wèn)題，需要特殊的處理機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)的正確性D.高速緩存的容量越大，對(duì)性能的提升效果越明顯20、微機(jī)中的串行通信和并行通信是兩種常見(jiàn)的數(shù)據(jù)傳輸方式。關(guān)于它們的特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景，以下描述不正確的是（）A.并行通信一次可以傳輸多個(gè)數(shù)據(jù)位，速度快，但傳輸距離短，成本高B.串行通信一次只傳輸一位數(shù)據(jù)，速度相對(duì)較慢，但傳輸距離長(zhǎng)，成本低C.在短距離、高速數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景中，通常使用串行通信；而在長(zhǎng)距離、低速數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景中，多采用并行通信D.隨著技術(shù)的發(fā)展，串行通信的速度不斷提高，其應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛21、在微機(jī)的音頻處理方面，需要考慮采樣頻率、量化位數(shù)和聲道數(shù)等參數(shù)。假設(shè)要為一個(gè)專業(yè)音樂(lè)制作工作室配置微機(jī)音頻系統(tǒng)，要求高保真的音頻錄制和播放。以下哪種音頻參數(shù)設(shè)置能夠達(dá)到最佳效果？（）A.低采樣頻率，低量化位數(shù)，單聲道B.高采樣頻率，高量化位數(shù)，多聲道C.中等采樣頻率，中等量化位數(shù)，雙聲道D.隨機(jī)選擇采樣頻率和量化位數(shù)，聲道數(shù)不限22、微機(jī)系統(tǒng)中的顯示系統(tǒng)包括顯卡和顯示器。假設(shè)要為一個(gè)圖形設(shè)計(jì)工作站選擇顯示設(shè)備。以下關(guān)于顯示系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.顯卡負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)生成的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為顯示器能夠接收的信號(hào)B.顯示器的分辨率越高、刷新率越高，顯示效果就越好C.顯卡的性能主要取決于其圖形處理芯片（GPU）的性能和顯存的大小D.對(duì)于一般的辦公應(yīng)用，集成顯卡的性能已經(jīng)足夠，無(wú)需使用獨(dú)立顯卡23、微機(jī)系統(tǒng)的散熱問(wèn)題對(duì)于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命有重要影響。假設(shè)一個(gè)高性能的微機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生大量熱量，以下關(guān)于散熱方案的選擇，哪一項(xiàng)是最有效的？（）A.安裝風(fēng)冷散熱器，通過(guò)風(fēng)扇進(jìn)行散熱B.選擇水冷散熱器，提高散熱效率C.優(yōu)化機(jī)箱風(fēng)道設(shè)計(jì)，促進(jìn)空氣流通D.以上三種散熱方案結(jié)合使用，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化24、微機(jī)中的存儲(chǔ)器管理是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。關(guān)于存儲(chǔ)器的分段和分頁(yè)管理，以下敘述不正確的是（）A.分段管理將存儲(chǔ)器空間劃分為若干個(gè)邏輯段，每個(gè)段有獨(dú)立的地址空間B.分頁(yè)管理將存儲(chǔ)器空間劃分為固定大小的頁(yè)，通過(guò)頁(yè)表進(jìn)行地址映射C.分段和分頁(yè)管理可以結(jié)合使用，以提高存儲(chǔ)器的利用率和管理靈活性D.存儲(chǔ)器的分段和分頁(yè)管理對(duì)程序的編寫(xiě)和執(zhí)行沒(méi)有任何影響，程序員無(wú)需了解其細(xì)節(jié)25、微處理器的流水線技術(shù)可以提高指令執(zhí)行的效率。假設(shè)一個(gè)微處理器采用了多級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，以下關(guān)于流水線的描述，哪一項(xiàng)是正確的？（）A.流水線級(jí)數(shù)越多，性能一定越好B.流水線中的指令不需要按順序執(zhí)行C.流水線中的冒險(xiǎn)會(huì)降低性能D.流水線對(duì)所有類(lèi)型的指令效果相同二、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）簡(jiǎn)述激光打印機(jī)的優(yōu)勢(shì)和工作流程。2、（本題5分）解釋微機(jī)中標(biāo)志寄存器的作用及常見(jiàn)標(biāo)志位的含義。3、（本題5分）簡(jiǎn)述8086微處理器的保護(hù)模式的特點(diǎn)。4、（本題5分）簡(jiǎn)要說(shuō)明8086微處理器的總線鎖定和總線仲裁。三、設(shè)計(jì)題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電壓表。該電壓表能夠測(cè)量輸入電壓，并在顯示屏上顯示電壓值。要求具有較高的測(cè)量精度和穩(wěn)定性。2、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電動(dòng)汽車(chē)充電樁控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠控制充電樁對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的充電過(guò)程，并實(shí)現(xiàn)充電的智能管理。同時(shí)，具備過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和漏電保護(hù)功能。3、（本題5分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于微機(jī)原理的電子秤。該電子秤能夠測(cè)量物體的重量，并在顯示屏上顯示重量值。要求具有較高的測(cè)量精度和穩(wěn)定性。4、（本