裝訂線裝訂線PAGE2第1頁，共3頁西安交通大學(xué)城市學(xué)院

《計算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》2022-2023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15個小題，每小題2分，共30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、對于微機(jī)系統(tǒng)中的實時操作系統(tǒng)（RTOS）應(yīng)用，假設(shè)需要在嚴(yán)格的時間限制內(nèi)完成特定的任務(wù)，如工業(yè)控制中的實時監(jiān)測和響應(yīng)。RTOS的任務(wù)調(diào)度和資源分配策略對于系統(tǒng)的實時性有著關(guān)鍵影響。以下哪種RTOS特性可能最能滿足實時性要求？（）A.優(yōu)先級搶占式調(diào)度，高優(yōu)先級任務(wù)可立即搶占低優(yōu)先級任務(wù)B.時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，每個任務(wù)分配固定的時間片執(zhí)行C.靜態(tài)任務(wù)分配，任務(wù)的資源需求在系統(tǒng)啟動時確定D.隨機(jī)任務(wù)調(diào)度，不考慮任務(wù)的優(yōu)先級和時間要求2、關(guān)于微機(jī)系統(tǒng)中的匯編語言編程，假設(shè)需要編寫一個高效、緊湊的程序來實現(xiàn)特定的硬件控制功能。匯編語言的指令選擇和編程技巧對于程序的性能和代碼的可讀性有著重要影響。以下哪種匯編語言編程方法可能更有助于實現(xiàn)這一目標(biāo)？（）A.使用大量的宏指令來簡化代碼結(jié)構(gòu)B.優(yōu)化指令的執(zhí)行順序，減少流水線阻塞C.采用循環(huán)展開技術(shù)，提高程序的執(zhí)行速度D.盡量使用復(fù)雜的尋址方式，以節(jié)省指令數(shù)量3、在微機(jī)的存儲保護(hù)機(jī)制中，假設(shè)要防止一個應(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.分頁存儲管理C.分段存儲管理D.以上方法的結(jié)合請詳細(xì)解釋每個存儲保護(hù)方法的工作原理和在防止內(nèi)存訪問越界方面的效果4、在微機(jī)原理及應(yīng)用中，關(guān)于微處理器的指令系統(tǒng)，假設(shè)需要執(zhí)行一個復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，涉及到大量的數(shù)值運算和邏輯操作。指令系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化對于程序的執(zhí)行效率和代碼的簡潔性有著重要影響。以下哪種指令集架構(gòu)在這種情況下可能表現(xiàn)更出色？（）A.CISC（復(fù)雜指令集計算機(jī)）架構(gòu)，指令豐富且功能強(qiáng)大B.RISC（精簡指令集計算機(jī)）架構(gòu)，指令簡單但執(zhí)行效率高C.VLIW（超長指令字）架構(gòu)，通過并行執(zhí)行多條指令提高性能D.EPIC（顯性并行指令計算）架構(gòu)，依靠編譯器顯式指定并行性5、對于微機(jī)系統(tǒng)中的Cache（高速緩存），假設(shè)需要提高系統(tǒng)對頻繁訪問數(shù)據(jù)的讀取速度。Cache的替換策略和組織結(jié)構(gòu)對于其性能有著重要影響。以下哪種Cache替換策略可能在大多數(shù)情況下能夠提高命中率？（）A.隨機(jī)替換策略，隨機(jī)選擇一個Cache行進(jìn)行替換B.先進(jìn)先出（FIFO）替換策略，先進(jìn)入Cache的行先被替換C.最近最少使用（LRU）替換策略，替換最近最少使用的Cache行D.最不經(jīng)常使用（LFU）替換策略，替換使用頻率最低的Cache行6、在微機(jī)的數(shù)字信號處理應(yīng)用中，假設(shè)需要對音頻信號進(jìn)行實時濾波和降噪處理。以下哪種數(shù)字信號處理算法和硬件實現(xiàn)方式的組合可能最適合滿足實時處理的要求？（）A.FIR濾波器和專用數(shù)字信號處理芯片B.IIR濾波器和通用微處理器C.小波變換和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）D.卡爾曼濾波和圖形處理單元（GPU）請詳細(xì)介紹每個選項中算法的特點、硬件的性能以及在音頻信號實時處理中的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)7、微機(jī)系統(tǒng)的接口技術(shù)用于連接CPU和外部設(shè)備。假設(shè)要設(shè)計一個新的微機(jī)系統(tǒng)接口。以下關(guān)于接口技術(shù)的描述，哪一項是錯誤的？（）A.接口需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、速度匹配和信號電平轉(zhuǎn)換等功能，以保證CPU和外部設(shè)備的正常通信B.并行接口一次可以傳輸多個比特的數(shù)據(jù)，速度快，但傳輸距離較短C.串行接口一次傳輸一個比特的數(shù)據(jù)，速度慢，但傳輸距離遠(yuǎn)，適合長距離通信D.所有的接口都可以直接連接到CPU的總線上，無需經(jīng)過其他中間電路8、微處理器的尋址方式?jīng)Q定了其對內(nèi)存和外設(shè)的訪問能力。假設(shè)我們需要在一個較大的內(nèi)存空間中進(jìn)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(jī)原理中，關(guān)于微處理器的指令系統(tǒng)，假設(shè)我們需要執(zhí)行一個復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理操作，涉及到大量的數(shù)值運算和邏輯判斷。如果指令系統(tǒng)提供了豐富的算術(shù)邏輯運算指令和靈活的尋址方式，會對程序的編寫和執(zhí)行效率產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.程序編寫更簡單，執(zhí)行效率更高B.程序編寫更復(fù)雜，執(zhí)行效率更低C.對程序編寫和執(zhí)行效率沒有影響D.程序編寫更簡單，但執(zhí)行效率更低10、在微機(jī)的顯示系統(tǒng)中，分辨率和色彩深度是重要的參數(shù)。假設(shè)要設(shè)計一個用于圖形設(shè)計的微機(jī)系統(tǒng)，對顯示效果要求很高。以下關(guān)于顯示參數(shù)的選擇，哪一項是最為重要的？（）A.選擇高分辨率，以呈現(xiàn)更清晰的細(xì)節(jié)B.優(yōu)先考慮高色彩深度，提供更豐富的色彩表現(xiàn)C.平衡分辨率和色彩深度，根據(jù)實際需求和硬件性能綜合決定D.只關(guān)注顯示設(shè)備的價格，而不考慮其參數(shù)11、在微機(jī)系統(tǒng)中，CPU對存儲器進(jìn)行讀寫操作時，需要給出的地址信息是（）A.物理地址B.邏輯地址C.有效地址D.段地址12、在微機(jī)的指令流水線技術(shù)中，多條指令可以在不同的階段同時執(zhí)行。假設(shè)流水線出現(xiàn)了阻塞，可能是由于什么原因?qū)е碌?？（）A.數(shù)據(jù)相關(guān)B.資源沖突C.控制相關(guān)D.以上都是13、微機(jī)系統(tǒng)中的并行接口和串行接口在數(shù)據(jù)傳輸方式上有很大的不同。假設(shè)要在一個高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用中選擇接口類型，以下關(guān)于并行和串行接口特點的描述，正確的是：（）A.并行接口同時傳輸多位數(shù)據(jù)，速度快，但線路復(fù)雜，成本高B.串行接口逐位傳輸數(shù)據(jù)，速度慢，但適用于長距離傳輸C.并行接口的傳輸距離比串行接口遠(yuǎn)D.串行接口的誤碼率一定比并行接口高14、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15、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.12000H二、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）簡述CPU與外設(shè)之間數(shù)據(jù)傳送的方式。2、（本題5分）簡述多模塊程序設(shè)計的方法和注意事項。3、（本題5分）簡要說明微機(jī)系統(tǒng)中信息安全的重要性和主要措施。三、論述題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）論述微機(jī)的軟件項目質(zhì)量管理與微機(jī)原理的關(guān)系。2、（本題5分）詳細(xì)分析8086匯編語言中宏指令的定義、調(diào)用和參數(shù)傳遞。3、（本題5分）論述8086指令系統(tǒng)中邏輯運算指令的功能和應(yīng)用。4、（本題5分）分析8086指令系統(tǒng)中指令的執(zhí)行模式和特權(quán)級別。5、（本題5分）探討8086微機(jī)系統(tǒng)中通信接口芯片的功能和應(yīng)用。四、設(shè)計題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）設(shè)計一個微機(jī)原理下的簡易自動售貨機(jī)系統(tǒng)，支持現(xiàn)金、掃碼支付，能夠出貨、找零，通過液晶顯