西湖大學《微型計算機系統(tǒng)實驗》2023-2024學年第二學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁西湖大學

《微型計算機系統(tǒng)實驗》2023-2024學年第二學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在微機的硬件故障診斷和維護中，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題至關重要。假設一臺微機出現(xiàn)頻繁死機的現(xiàn)象，以下關于故障診斷的描述，哪一項是不正確的？（）A.可以通過觀察硬件指示燈、聽報警聲音等方式初步判斷故障類型B.軟件工具如診斷程序可以檢測硬件的工作狀態(tài)和性能參數(shù)C.硬件故障一定是由單個部件損壞引起的，不會是多個部件協(xié)同問題D.定期清理灰塵、檢查連接線路等維護措施可以減少硬件故障的發(fā)生2、微機中的微處理器是核心部件，其性能直接影響系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。假設要設計一個用于實時數(shù)據(jù)處理的微機系統(tǒng)，對微處理器的性能要求很高。在評估微處理器性能時，以下哪項指標是最需要重點關注的？（）A.時鐘頻率，越高表示處理速度越快B.核心數(shù)量，越多則能同時處理更多任務C.緩存大小，較大的緩存有助于提高數(shù)據(jù)訪問效率D.指令集架構，先進的架構能支持更復雜的運算3、微機系統(tǒng)中的故障診斷和維修是維護系統(tǒng)正常運行的重要環(huán)節(jié)。假設一個微機系統(tǒng)出現(xiàn)故障。以下關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D.只要微機系統(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)正常運行4、在微機的硬件升級過程中，需要考慮兼容性和性能提升。假設我們要升級CPU，以下哪個因素除了性能外還需要重點考慮？（）A.CPU的插槽類型B.CPU的核心數(shù)量C.CPU的緩存大小D.CPU的價格5、微機系統(tǒng)的可靠性是一個重要的指標。假設一個關鍵任務的微機系統(tǒng)需要長時間穩(wěn)定運行，不能出現(xiàn)故障。在提高系統(tǒng)可靠性方面，以下哪種方法是最有效的？（）A.采用冗余設計，如雙電源、備份存儲等B.定期進行系統(tǒng)維護和更新硬件C.安裝強大的殺毒軟件和防火墻，防止軟件故障D.只使用經(jīng)過嚴格測試的硬件組件6、在微機的指令流水線技術中，假設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解決數(shù)據(jù)相關和控制相關問題最為有效？（）A.分支預測B.數(shù)據(jù)前推C.延遲分支D.以上方法的綜合運用請詳細說明每個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7、在微機的操作系統(tǒng)中，進程管理是核心功能之一。假設我們要分析一個多進程系統(tǒng)中進程的調(diào)度策略，以下關于進程管理的描述，正確的是：（）A.先來先服務（FCFS）調(diào)度策略公平性好，但系統(tǒng)平均響應時間長B.短作業(yè)優(yōu)先（SJF）調(diào)度策略可以使系統(tǒng)的平均周轉時間最短，但可能導致長作業(yè)饑餓C.時間片輪轉調(diào)度策略可以保證每個進程都能及時得到響應，但上下文切換開銷大D.進程調(diào)度策略的選擇只取決于系統(tǒng)的負載情況，與進程的特性無關8、在微機的系統(tǒng)總線仲裁中，確保多個設備對總線的公平訪問是關鍵。假設一個微機系統(tǒng)中有多個高速設備同時請求使用總線。以下哪種總線仲裁方法能夠在保證公平性的同時，最大限度地提高總線利用率？（）A.集中式仲裁B.分布式仲裁C.隨機仲裁D.優(yōu)先級固定仲裁9、8086系統(tǒng)中，若要將標志寄存器的低8位傳送到AH寄存器，應使用的指令是（）A.MOVAH,FLAGSB.MOVAH,FLAGLC.MOVAH,LOWFLAGSD.MOVAH,FLAGW10、8086系統(tǒng)中，若要將AL中的內(nèi)容與內(nèi)存單元中的數(shù)據(jù)進行比較，應使用的指令是（）A.CMPAL,[BX]B.SUBAL,[BX]C.ADDAL,[BX]D.MOVAL,[BX]11、8086CPU中的指令“LOOPNEXT”執(zhí)行時，若CX的值不為0，則（）A.程序順序執(zhí)行B.轉移到NEXT處執(zhí)行C.結束循環(huán)D.以上都不對12、8086系統(tǒng)中，若要將標志寄存器的內(nèi)容壓入堆棧，應使用的指令是（）A.PUSHFLAGSB.POPFLAGSC.PUSHFD.POPF13、在微機的故障診斷和排除中，需要運用各種方法和工具。假設系統(tǒng)出現(xiàn)頻繁死機的情況，以下哪種排查步驟可能是首先要進行的？（）A.檢查硬件連接是否松動B.重新安裝操作系統(tǒng)C.運行硬件檢測軟件D.更換可疑的硬件設備14、微機中的鍵盤和鼠標是常見的輸入設備。關于它們的工作原理和接口類型，以下敘述不正確的是（）A.鍵盤通過按鍵的閉合和斷開來產(chǎn)生掃描碼，發(fā)送給計算機進行處理B.鼠標通過檢測移動和按鍵操作，將位置和操作信息傳遞給計算機C.鍵盤和鼠標的接口類型有PS/2、USB等，不同接口的性能和兼容性沒有差異D.無線鍵盤和鼠標通過無線技術與計算機通信，使用更加方便靈活15、在微機的顯示系統(tǒng)中，顯卡的性能對圖像顯示質(zhì)量有很大影響。假設我們要為一個圖形設計工作站選擇顯卡，以下關于顯卡的描述，正確的是：（）A.顯卡的顯存越大，顯示性能就越好B.顯卡的核心頻率越高，圖像處理能力就越強C.支持DirectX和OpenGL等圖形API的顯卡能夠提供更好的圖形效果和兼容性D.集成顯卡的性能與獨立顯卡相當，在任何情況下都可以替代獨立顯卡16、微機中的串行通信和并行通信是兩種常見的數(shù)據(jù)傳輸方式。關于它們的特點和應用場景，以下描述不正確的是（）A.并行通信一次可以傳輸多個數(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)，速度相對較慢，但傳輸距離長，成本低C.在短距離、高速數(shù)據(jù)傳輸場景中，通常使用串行通信；而在長距離、低速數(shù)據(jù)傳輸場景中，多采用并行通信D.隨著技術的發(fā)展，串行通信的速度不斷提高，其應用范圍越來越廣泛17、微機系統(tǒng)中的時鐘信號對于系統(tǒng)的同步和協(xié)調(diào)工作至關重要。假設要設計一個高精度的定時系統(tǒng)，以下關于時鐘信號的產(chǎn)生和控制，哪一項是最關鍵的？（）A.選擇高精度的晶振作為時鐘源，確保時鐘的準確性B.設計合理的時鐘分頻和倍頻電路，滿足不同部件的需求C.采用時鐘同步技術，消除時鐘偏差D.忽略時鐘信號的精度，依靠軟件進行時間補償18、微機系統(tǒng)中的匯編語言是一種重要的編程語言。假設要編寫一個對時間要求嚴格的底層程序，以下關于匯編語言的描述，哪一項是不準確的？（）A.匯編語言直接操作硬件，能夠實現(xiàn)高效的底層控制和優(yōu)化B.匯編語言的指令與機器指令一一對應，執(zhí)行效率高，但編寫難度大C.與高級語言相比，匯編語言的可讀性和可移植性更好D.可以使用匯編語言與高級語言混合編程，發(fā)揮各自的優(yōu)勢19、微機系統(tǒng)中的中斷向量表用于存儲中斷服務程序的入口地址。假設系統(tǒng)中有多個中斷源，以下關于中斷向量表的組織和使用的描述，正確的是：（）A.中斷向量表按照中斷類型的優(yōu)先級順序存儲中斷服務程序的入口地址B.中斷向量表的地址是固定的，不能修改C.多個中斷源可以共享同一個中斷向量，通過標志位區(qū)分中斷類型D.中斷向量表的內(nèi)容在系統(tǒng)啟動后就不能再改變20、在微機的接口技術中，USB（通用串行總線）接口得到了廣泛的應用。假設要連接多個高速的外部設備，如移動硬盤、打印機等，USB接口的哪些特點使其具有優(yōu)勢？（）A.支持熱插拔和即插即用B.傳輸速度快，供電能力強C.接口規(guī)范統(tǒng)一，兼容性好D.以上都是21、在微機的匯編語言編程中，經(jīng)常需要使用標志寄存器來判斷指令執(zhí)行的結果。假設執(zhí)行了一條加法指令后，要判斷是否產(chǎn)生了進位，需要檢查標志寄存器中的哪個標志位？（）A.CF標志位B.ZF標志位C.SF標志位D.PF標志位22、微機系統(tǒng)的存儲管理單元（MMU）負責內(nèi)存的管理和保護。假設一個多任務的微機系統(tǒng)正在運行多個進程。以下關于MMU的描述，哪一項是不正確的？（）A.MMU通過頁表將虛擬地址轉換為物理地址，實現(xiàn)虛擬內(nèi)存機制B.可以為每個進程分配獨立的地址空間，防止進程之間相互干擾和破壞C.MMU能夠實現(xiàn)內(nèi)存的保護，如只讀、讀寫等訪問權限的控制D.MMU的功能只在操作系統(tǒng)中起作用，應用程序無法感知和利用MMU的特性23、關于微機系統(tǒng)中的BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)），假設系統(tǒng)在啟動時需要進行硬件的初始化和檢測，以及加載操作系統(tǒng)。BIOS的功能和設置對于系統(tǒng)的正常啟動和硬件的兼容性有著重要影響。以下關于BIOS的描述，哪一項是正確的？（）A.BIOS是固化在ROM中的一組程序，用戶可以隨意修改B.BIOS只負責硬件的初始化，不參與操作系統(tǒng)的加載C.BIOS提供了一些基本的系統(tǒng)設置選項，如啟動順序和時鐘頻率D.現(xiàn)代微機系統(tǒng)中，BIOS已經(jīng)被完全淘汰，由UEFI取代24、在微機的匯編語言中，條件跳轉指令常用于控制程序的流程。假設要根據(jù)某個寄存器的值來決定是否跳轉，以下哪種條件跳轉指令可能會被使用？（）A.JMP指令B.JE指令C.LOOP指令D.CALL指令25、在微機的運算器中，算術邏輯單元（ALU）負責執(zhí)行各種算術和邏輯運算。假設一個運算器正在進行復雜的數(shù)值計算。以下關于ALU的描述，哪一項是錯誤的？（）A.ALU能夠進行加法、減法、乘法、除法等算術運算，以及與、或、非等邏輯運算B.ALU的運算速度是影響微機運算性能的重要因素之一C.ALU通常與寄存器配合工作，寄存器用于暫存運算數(shù)據(jù)和中間結果D.ALU的功能是固定的，不能通過編程或配置來改變其運算邏輯二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）簡要說明匯編語言中鏈表的操作。2、（本題5分）解釋微機中顯卡的工作原理和性能指標。3、（本題5分）簡述8086微處理器的中斷系統(tǒng)。4、（本題5分）簡述大數(shù)據(jù)技術在微機系統(tǒng)中的應用挑戰(zhàn)。三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）設計一個基于微機原理的自動售貨機控制系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠接受硬幣和紙幣，并根據(jù)投入的金額選擇商品。同時，系統(tǒng)應具備找零功能和庫存管理功能。2、（本題5分）設計一個基于微機原理的直流電機調(diào)速系統(tǒng)。通過改變電機的電壓或電流實現(xiàn)調(diào)速，可應用于工業(yè)生產(chǎn)等領域。3、（本題5分）基于微機原理，設計一個智能電表抄表系統(tǒng)。能夠遠程讀取多個電表的數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理和存儲，通過通信接口上傳至服務器。4、（本題5分）設計一個基于微機