吉林師范大學博達學院《計算機組成與結構》2021-2022學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁吉林師范大學博達學院《計算機組成與結構》

2021-2022學年第一學期期末試卷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、微機系統(tǒng)的可靠性和容錯性對于關鍵應用至關重要。假設一個微機系統(tǒng)用于航空航天控制，要求在部分硬件出現(xiàn)故障時仍能正常運行。以下哪種技術或方法可能最有助于提高系統(tǒng)的容錯能力？（）A.硬件冗余B.軟件糾錯碼C.定期備份數(shù)據(jù)D.增加散熱措施請詳細解釋每個選項在提高微機系統(tǒng)容錯能力方面的作用和實現(xiàn)方式2、8086CPU中，執(zhí)行乘法指令MULBL后，乘積的高8位存放在（）A.AHB.ALC.BHD.BL3、微處理器的指令系統(tǒng)直接影響著微機的性能和功能。假設要在一個特定的應用場景中選擇合適的指令集，以下關于指令系統(tǒng)特點和應用的描述，正確的是：（）A.CISC指令集的指令豐富，功能強大，但執(zhí)行效率相對較低B.RISC指令集的指令簡單，執(zhí)行速度快，適用于復雜的科學計算C.精簡指令集（RISC）在處理多媒體數(shù)據(jù)時具有明顯的優(yōu)勢D.指令系統(tǒng)的選擇對微機系統(tǒng)的軟件開發(fā)難度沒有影響4、微機系統(tǒng)的散熱問題對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性和壽命有重要影響。假設一個高性能的微機系統(tǒng)在運行時產(chǎn)生大量熱量，以下關于散熱方案的選擇，哪一項是最有效的？（）A.安裝風冷散熱器，通過風扇進行散熱B.選擇水冷散熱器，提高散熱效率C.優(yōu)化機箱風道設計，促進空氣流通D.以上三種散熱方案結合使用，根據(jù)實際情況進行優(yōu)化5、關于微機系統(tǒng)中的總線結構，假設需要構建一個高性能的微機系統(tǒng)，能夠支持多個設備同時進行高速的數(shù)據(jù)傳輸，并且具有良好的擴展性和兼容性。以下哪種總線結構可能是最優(yōu)的選擇？（）A.單總線結構，所有設備共享一條總線進行通信B.雙總線結構，將數(shù)據(jù)總線和地址總線分開C.三總線結構，增加一條高速總線用于特定設備的快速傳輸D.多總線結構，通過多條不同速度和功能的總線連接設備6、微機中的緩存（Cache）用于提高系統(tǒng)性能。假設我們要分析一個微機系統(tǒng)的緩存命中率對性能的影響，以下關于緩存的描述，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7、在微機的實時操作系統(tǒng)應用中，假設需要確保關鍵任務在規(guī)定的時間內(nèi)完成響應。以下哪種任務調度算法和資源分配策略的組合可能最有效地滿足實時性要求？（）A.優(yōu)先級調度和搶占式資源分配B.時間片輪轉調度和公平資源分配C.最短作業(yè)優(yōu)先調度和靜態(tài)資源分配D.隨機調度和動態(tài)資源分配請詳細解釋每個任務調度算法和資源分配策略在實時操作系統(tǒng)中的原理和對滿足實時性要求的影響8、微處理器的尋址方式?jīng)Q定了其對內(nèi)存和外設的訪問能力。假設我們需要在一個較大的內(nèi)存空間中進行靈活的數(shù)據(jù)操作，以下哪種尋址方式能夠提供更廣泛的尋址范圍和更靈活的地址計算？（）A.直接尋址B.寄存器間接尋址C.基址加變址尋址D.相對尋址9、在微機的硬件組成中，主板是連接各個部件的核心。假設主板上的某個芯片組出現(xiàn)故障，可能會影響到多個設備的正常工作。以下哪個芯片組主要負責管理內(nèi)存和顯卡的通信？（）A.北橋芯片組B.南橋芯片組C.BIOS芯片組D.時鐘芯片組10、微機系統(tǒng)中的時鐘信號對于系統(tǒng)的同步和協(xié)調工作至關重要。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11、以下哪種指令可以實現(xiàn)將兩個操作數(shù)相加，并將結果存放在第一個操作數(shù)中（）A.ADDB.SUBC.MOVD.CMP12、在微機的匯編語言編程中，需要掌握各種指令和尋址方式。假設要編寫一個高效的程序，實現(xiàn)數(shù)組元素的求和操作。以下哪種尋址方式在訪問數(shù)組元素時能夠提高程序的執(zhí)行效率？（）A.直接尋址B.寄存器間接尋址C.基址加變址尋址D.相對尋址13、在微機的輸入輸出（I/O）接口中，以下關于接口的功能和作用，描述不準確的是（）A.I/O接口用于實現(xiàn)CPU與外部設備之間的數(shù)據(jù)傳輸和控制信號的傳遞B.它能夠對輸入輸出數(shù)據(jù)進行緩沖和鎖存，以匹配CPU和外設的速度差異C.I/O接口可以進行信號的轉換和格式的調整，使不同類型的外設能夠與CPU通信D.I/O接口的存在會降低系統(tǒng)的性能和效率，因此應盡量減少接口的使用14、微機原理中，指令系統(tǒng)的設計和優(yōu)化直接影響程序的編寫和執(zhí)行效率。假設要編寫一個復雜的科學計算程序，需要大量的數(shù)值運算和邏輯操作。以下哪種指令集的特性能夠最有效地提高程序的執(zhí)行速度和代碼的簡潔性？（）A.豐富的浮點運算指令B.大量的控制轉移指令C.精簡的指令格式D.有限的操作碼長度15、在微機系統(tǒng)的存儲層次結構中，內(nèi)存和外存的配合使用影響著系統(tǒng)的整體性能。假設一個應用程序需要頻繁訪問大量的數(shù)據(jù)，以下關于存儲層次優(yōu)化的描述，正確的是：（）A.將常用的數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存中，不常用的數(shù)據(jù)存放在外存中，可以提高訪問效率B.增加內(nèi)存容量總是能夠顯著提高系統(tǒng)性能，無需考慮外存的優(yōu)化C.外存的訪問速度對系統(tǒng)性能影響不大，主要優(yōu)化內(nèi)存即可D.存儲層次的優(yōu)化只與硬件配置有關，與操作系統(tǒng)和應用程序無關16、微機中的操作系統(tǒng)對硬件資源進行管理和分配。關于操作系統(tǒng)與硬件的交互，以下描述不準確的是（）A.操作系統(tǒng)通過驅動程序與硬件設備進行通信和控制B.不同的操作系統(tǒng)對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，使應用程序無需關心底層硬件的具體情況17、在微機原理及應用中，存儲器的組織和管理是重要的知識點。假設一個系統(tǒng)需要存儲大量的數(shù)據(jù)，包括文本、圖像和音頻等多種類型。在選擇存儲器類型時，需要考慮諸多因素，如存儲容量、讀寫速度、成本等。以下關于存儲器選擇的考慮，哪一項是最為關鍵的？（）A.優(yōu)先選擇存儲容量大的存儲器，以滿足數(shù)據(jù)存儲需求B.著重考慮讀寫速度快的存儲器，確保數(shù)據(jù)的快速訪問C.以成本為首要因素，選擇價格低廉的存儲器D.綜合考慮存儲容量、讀寫速度和成本，找到平衡的方案18、在微機的故障診斷中，軟件工具和硬件測試設備都可以使用。假設微機出現(xiàn)頻繁死機的問題，以下關于診斷方法的選擇，哪一項是最不合適的？（）A.使用系統(tǒng)自帶的診斷工具，檢查硬件狀態(tài)B.運行內(nèi)存測試軟件，檢測內(nèi)存是否存在故障C.重新安裝操作系統(tǒng)，期望解決問題D.不進行任何診斷，直接更換所有硬件組件19、在微機系統(tǒng)的性能評估中，有多個指標來衡量系統(tǒng)的優(yōu)劣。假設要評估一個用于游戲的微機系統(tǒng)性能，以下關于性能評估指標的描述，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B.系統(tǒng)的響應時間越短，性能越好，但響應時間只與硬件有關，與軟件無關C.多任務處理能力可以通過同時運行多個程序來測試D.綜合考慮各項性能指標，才能全面評估微機系統(tǒng)的性能20、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)發(fā)生了一個硬件中斷，CPU是如何通過中斷向量表找到相應的中斷服務程序的？（）A.根據(jù)中斷類型號乘以4得到中斷向量地址B.直接在中斷向量表中順序查找C.通過操作系統(tǒng)的調度找到對應的地址D.中斷向量表會主動將地址發(fā)送給CPU二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述微機系統(tǒng)中智能交通的關鍵技術。2、（本題5分）簡要說明匯編語言中程序的調試方法。3、（本題5分）在8086系統(tǒng)中，物理地址是如何形成的？三、設計題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）基于微機原理，設計一個智能溫室的光照自動控制系統(tǒng)，根據(jù)不同植物的需求自動調節(jié)光照強度和時間。2、（本題5分）利用微機原理，設計一個智能工廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)，采集生產(chǎn)線上的設備運行數(shù)據(jù)、產(chǎn)品質量數(shù)據(jù)等，進行統(tǒng)計分析和報表生成。3、（本題5分）設計一個基于微機原理的電壓表系統(tǒng)。準確測量電壓值，并進行數(shù)據(jù)顯示和存儲，可用于電子電路的測試和測量。4、（本題5分）設計一個微機控制的智能物流包裹分揀系統(tǒng)，能夠根據(jù)包裹的目的地和重量自動進行分揀，描述硬件組成和軟件邏輯。5、