九州職業(yè)技術(shù)學(xué)院《計算機(jī)組成及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《計算機(jī)組成及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題2分，共40分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、微機(jī)中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設(shè)我們要分析一個微機(jī)系統(tǒng)的緩存命中率對性能的影響，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，可以通過增加緩存容量或優(yōu)化程序來提高性能2、微機(jī)系統(tǒng)中的中斷處理機(jī)制在實時控制和多任務(wù)處理中起著關(guān)鍵作用。假設(shè)一個微機(jī)系統(tǒng)同時面臨多個中斷請求，以下關(guān)于中斷優(yōu)先級和響應(yīng)方式的描述，正確的是：（）A.中斷優(yōu)先級越高，響應(yīng)越迅速，且可以中斷低優(yōu)先級的中斷處理B.所有中斷具有相同的優(yōu)先級，按照先來先服務(wù)的原則進(jìn)行響應(yīng)C.中斷響應(yīng)過程中，微處理器會立即保存所有寄存器的內(nèi)容D.中斷處理程序的執(zhí)行時間不受中斷優(yōu)先級的影響3、在微機(jī)的存儲系統(tǒng)中，考慮到內(nèi)存的讀寫速度和容量。假設(shè)一個應(yīng)用程序需要頻繁地訪問大量的數(shù)據(jù)，并且對數(shù)據(jù)的訪問速度要求較高。如果采用了高速緩存（Cache）技術(shù)，以下關(guān)于其效果的描述，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.可以顯著提高數(shù)據(jù)的訪問速度，減少內(nèi)存訪問的延遲B.能夠自動適應(yīng)不同應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)訪問模式，無需手動配置C.可能會存在緩存一致性問題，需要特殊的處理機(jī)制來保證數(shù)據(jù)的正確性D.高速緩存的容量越大，對性能的提升效果越明顯4、在微機(jī)系統(tǒng)的啟動過程中，以下關(guān)于BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）的作用，不準(zhǔn)確的是（）A.BIOS負(fù)責(zé)硬件的初始化和檢測，確保計算機(jī)硬件處于正常工作狀態(tài)B.它能夠加載操作系統(tǒng)的引導(dǎo)程序，將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)C.BIOS提供了一些基本的硬件設(shè)置和配置選項，用戶可以通過設(shè)置來優(yōu)化系統(tǒng)性能D.BIOS的功能是固定不變的，不能進(jìn)行升級和更新5、在微機(jī)的串行通信中，假設(shè)需要在長距離、高噪聲環(huán)境下實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。以下哪種串行通信協(xié)議和調(diào)制方式的組合可能提供最佳的通信質(zhì)量？（）A.RS-232協(xié)議和幅移鍵控（ASK）B.RS-485協(xié)議和頻移鍵控（FSK）C.USB協(xié)議和相移鍵控（PSK）D.藍(lán)牙協(xié)議和正交幅度調(diào)制（QAM）請分別解釋每個協(xié)議和調(diào)制方式的特點、抗干擾能力以及在長距離高噪聲環(huán)境中的適用性6、微機(jī)的存儲保護(hù)機(jī)制對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。假設(shè)一個多任務(wù)微機(jī)系統(tǒng)，需要防止不同任務(wù)之間非法訪問對方的存儲區(qū)域。以下哪種存儲保護(hù)方法最為有效？（）A.硬件存儲保護(hù)B.軟件存儲保護(hù)C.不進(jìn)行存儲保護(hù)D.依靠用戶自律7、微機(jī)系統(tǒng)的電源管理對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和節(jié)能都很重要。假設(shè)我們有一個移動設(shè)備中的微機(jī)系統(tǒng)，需要在不同工作狀態(tài)下動態(tài)調(diào)整電源供應(yīng)以延長電池壽命。以下哪種電源管理技術(shù)能夠有效地實現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.APM（高級電源管理）B.ACPI（高級配置與電源接口）C.直接關(guān)閉不必要的設(shè)備電源D.降低CPU工作頻率8、微機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件協(xié)同工作，以實現(xiàn)各種功能。假設(shè)要開發(fā)一個復(fù)雜的微機(jī)應(yīng)用程序，需要充分發(fā)揮硬件的性能。以下關(guān)于硬件與軟件的配合，哪一項是最需要精心設(shè)計的？（）A.利用硬件的特殊功能，通過軟件編程實現(xiàn)特定的優(yōu)化B.根據(jù)硬件的限制，調(diào)整軟件的算法和邏輯C.選擇合適的編程語言，以便更好地與硬件交互D.以上三個方面都需要細(xì)致考慮，實現(xiàn)最佳的軟硬件協(xié)同9、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)要為一個專業(yè)音樂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10、微機(jī)中的多核技術(shù)可以提高系統(tǒng)的并行處理能力。假設(shè)一個應(yīng)用程序需要在多核環(huán)境下運(yùn)行。以下關(guān)于多核技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.多核技術(shù)通過在一個芯片上集成多個處理器核心，實現(xiàn)同時處理多個任務(wù)B.操作系統(tǒng)需要合理地分配任務(wù)到不同的核心上，以充分發(fā)揮多核的性能C.所有的應(yīng)用程序都能自動地利用多核的優(yōu)勢，無需進(jìn)行任何優(yōu)化D.多核之間需要通過共享緩存或通信機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和協(xié)作11、8086CPU中，用于存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址的寄存器是（）A.IPB.SPC.BPD.SI12、微機(jī)系統(tǒng)中的顯示系統(tǒng)包括顯卡和顯示器。假設(shè)要為一個圖形設(shè)計工作站選擇顯示設(shè)備。以下關(guān)于顯示系統(tǒng)的描述，哪一項是不正確的？（）A.顯卡負(fù)責(zé)將計算機(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.對于一般的辦公應(yīng)用，集成顯卡的性能已經(jīng)足夠，無需使用獨(dú)立顯卡13、在微機(jī)系統(tǒng)的可靠性設(shè)計中，容錯技術(shù)是重要的手段之一。假設(shè)我們要構(gòu)建一個高可靠的微機(jī)系統(tǒng)，以下關(guān)于容錯技術(shù)的描述，正確的是：（）A.硬件冗余是實現(xiàn)容錯的唯一方式，軟件方法無法提高系統(tǒng)的可靠性B.容錯技術(shù)可以完全避免系統(tǒng)故障的發(fā)生，保證系統(tǒng)始終正常運(yùn)行C.采用糾錯碼技術(shù)可以在數(shù)據(jù)傳輸和存儲中檢測和糾正錯誤，提高系統(tǒng)的可靠性D.容錯技術(shù)會顯著增加系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性，因此在一般系統(tǒng)中不建議使用14、微機(jī)系統(tǒng)中的I/O端口編址方式有統(tǒng)一編址和獨(dú)立編址兩種。假設(shè)要設(shè)計一個I/O系統(tǒng)。以下關(guān)于I/O端口編址方式的描述，哪一項是不正確的？（）A.在統(tǒng)一編址方式中，I/O端口被視為存儲器的一部分，使用相同的指令進(jìn)行訪問B.獨(dú)立編址方式中，I/O端口有獨(dú)立的地址空間，需要專門的I/O指令進(jìn)行訪問C.統(tǒng)一編址方式的優(yōu)點是編程簡單，缺點是占用了存儲器的地址空間D.獨(dú)立編址方式的優(yōu)點是不占用存儲器地址空間，缺點是編程復(fù)雜，指令系統(tǒng)不統(tǒng)一15、微機(jī)系統(tǒng)的存儲管理單元（MMU）負(fù)責(zé)內(nèi)存的管理和保護(hù)。假設(shè)一個多任務(wù)的微機(jī)系統(tǒng)正在運(yùn)行多個進(jìn)程。以下關(guān)于MMU的描述，哪一項是不正確的？（）A.MMU通過頁表將虛擬地址轉(zhuǎn)換為物理地址，實現(xiàn)虛擬內(nèi)存機(jī)制B.可以為每個進(jìn)程分配獨(dú)立的地址空間，防止進(jìn)程之間相互干擾和破壞C.MMU能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存的保護(hù)，如只讀、讀寫等訪問權(quán)限的控制D.MMU的功能只在操作系統(tǒng)中起作用，應(yīng)用程序無法感知和利用MMU的特性16、在微機(jī)系統(tǒng)的性能評估中，有多個指標(biāo)來衡量系統(tǒng)的優(yōu)劣。假設(shè)要評估一個用于游戲的微機(jī)系統(tǒng)性能，以下關(guān)于性能評估指標(biāo)的描述，哪一項是不正確的？（）A.CPU性能、內(nèi)存帶寬、顯卡性能等都是重要的評估指標(biāo)B.系統(tǒng)的響應(yīng)時間越短，性能越好，但響應(yīng)時間只與硬件有關(guān)，與軟件無關(guān)C.多任務(wù)處理能力可以通過同時運(yùn)行多個程序來測試D.綜合考慮各項性能指標(biāo)，才能全面評估微機(jī)系統(tǒng)的性能17、8086系統(tǒng)中，一個存儲單元的地址為2000H:1000H，其物理地址是（）A.20000HB.21000HC.3000HD.12000H18、微機(jī)系統(tǒng)中的DMA（直接內(nèi)存訪問）技術(shù)可以提高數(shù)據(jù)傳輸效率。假設(shè)要在一個數(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，哪一項是最關(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19、在微機(jī)的嵌入式應(yīng)用中，假設(shè)要開發(fā)一個資源受限、對功耗要求嚴(yán)格的嵌入式系統(tǒng)。以下哪種微處理器選型和軟件開發(fā)工具的組合可能最能滿足需求？（）A.低功耗單片機(jī)和Keil開發(fā)工具B.高性能微控制器和IAR開發(fā)工具C.精簡指令集處理器和Eclipse開發(fā)工具D.數(shù)字信號處理器和VisualStudio開發(fā)工具請分別說明每個微處理器類型和軟件開發(fā)工具的特點、適用場景以及在資源受限和低功耗嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢20、微機(jī)系統(tǒng)中的故障診斷和維修是維護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。假設(shè)一個微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。以下關(guān)于故障診斷和維修的描述，哪一項是錯誤的？（）A.可以通過觀察指示燈、聽報警聲等方式初步判斷故障類型B.軟件故障可以通過重新安裝操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序等方法解決C.硬件故障通常需要更換故障部件，但有時也可以通過清潔、重新插拔等方式修復(fù)D.只要微機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就必須立即更換所有硬件部件，以確保系統(tǒng)正常運(yùn)行二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述操作系統(tǒng)在微機(jī)系統(tǒng)中的作用。2、（本題5分）PCI總線在微機(jī)系統(tǒng)中的作用是什么？3、（本題5分）簡述CRT顯示器和LCD顯示器的區(qū)別。三、設(shè)計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設(shè)計一個基于微機(jī)原理的電子時鐘系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確顯示時間，并具有鬧鐘功能。用戶可以設(shè)置鬧鐘時間，當(dāng)?shù)竭_(dá)鬧鐘時間時，系統(tǒng)發(fā)出警報。2、（本題5分）設(shè)計一個基于微機(jī)原理的電梯安全監(jiān)測系統(tǒng)故障檢測系統(tǒng)。檢測電梯安全監(jiān)測系統(tǒng)的故障，并進(jìn)行報警和提示，提高電梯運(yùn)行的安全性。3、（本題5分）設(shè)計一個基于微機(jī)原理的液位監(jiān)測和控制系統(tǒng)、液位報警系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的組合裝置。該裝置能夠?qū)崟r監(jiān)測容器中的液位高度，并根據(jù)設(shè)定的控制策略自動控制進(jìn)液和出液閥門，當(dāng)液位超過設(shè)定的上下限時，系統(tǒng)能夠發(fā)出報警信號，同時可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。4