1请比较单机系统中单总线、双总线和三总线结构的性能特点
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1.请比较单机系统中单总线、双总线和三总线结构的性能特点。【解】单总线结构：使用一条单一的系统总线来连接CPU、主存和I/O设备。总线只能分
时工作，使信息传送的吞吐量受到限制。双总线结构：在CPU和主存之间专门设置了一组高速的存储总线，使CPU可通过
专用总线与存储器交换信息，并减轻了系统总线的负担。主存仍可通过系统总线与外设
之间实现DMA操作，而不必经过CPU三总线结构：在双总线系统的基础上增加I/O总线，其中，系统总线是CPU、主存
和通道（IOP）之间进行数据传送的公共通路，而I/O总线是多个外部设备与通道之间
进行数据传送的公共通路。通道实际上是一台具有特殊功能的处理器，它分担了一部分
CPU的功能，以实现对外设的统一管理及外设与主存之间的数据传送。
2.当代PC机主板中的“南桥”和“北桥”分别是什么？有什么作用？【解】CPU总线、PCI总线、ISA总线通过两个“桥”芯片连成整体。桥芯片在此起到了信
号速度缓冲、电平转换、控制协议转换的作用。通常将CPU总线-PCI总线的桥称为“北
桥”，将PCI总线-ISA总线的桥称为“南桥”。通过桥将两类不同的总线“粘合”在
一起的技术特别适合于系统的升级换代，这样，每当CPU芯片升级时只需改变CPU总
线和北桥芯片，原有的全部外围设备可以继续正常工作。
3.PCI总线中三种桥的名称是什么？桥的功能是什么？【解】在PCI总线体系结构中有三种桥：HOST桥、PCI-PCI桥、PCI-LAGACY桥，其中，
HOST桥又是PCI总线控制器，含有中央仲裁器。桥具有很重要的作用，它一方面连接两条总线，使彼此之间相互通信，另一方面
又是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，
从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。
14.比较通道、DMA、中断三种基本I/O方式的异同点。【解】中断方式时是在外围设备数据准备就绪后“主动”向CPU发中断要求信号，请求
CPU暂时中断目前正在执行的程序转而进行数据交换；当CPU响应这个中断时，便暂
停运行主程序，自动转去执行该设备的中断服务程序；当中断服务程序执行完毕，CPU
又回到原来的主程序继续执行。中断处理过程是由硬件和软件结合完成，中断周期由硬
件实现，而中断服务程序由机器指令序列实现。中断需要保存、恢复现场等操作。而DMA
方式是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。中断方式的数据传送是在中断处理时
由CPU控制完成的，而DMA方式则是在DMA控制器的控制下不经过CPU控制完成的。
DMA方式省去了CPU操作，也没有保存和恢复现场等工作，因此速度快。DMA方式中，
批量数据传送前的准备和后期处理工作仍然由CPU执行，DMA控制器只负责具体的数
据传送工作。通道控制方式与DMA方式类似，也是一种以内存为中心，实现设备和内存
直接交换数据的控制方式。与DMA方式不同的是，在DMA方式中，管理和控制外设等工
作都由CPU控制，而在通道方式中，这些都由通道来进行控制。通道是一个特殊功能的
处理器，是计算机系统中代替CPU管理控制外设的独立部件。它有自己的指令和程序，
专门负责数据输入输出的传输控制，而CPU在将“传输控制”功能放给通道后只负责
“数据处理”功能。这样，通道与CPU分时使用主存，实现了CPU内部运算与I/O设备
的并行工作。
5.什么是SATA接口？它有什么特点？ 【解】SATA是一种连接存储设备（大多为硬盘）的串行接口，用于取代传统的并行ATA
接口。它具有以下特点：具备更强的纠错能力、结构简单（改善机箱的气流及散热性
能）、支持热拔插、向后兼容等。
6.什么是USB接口？它有什么特点？【解】 USB接口是近几年推出的一种全新的外部设备接口，它是由DEC、IBM等公司为简
化PC与外设之间的连接而共同开发的一种标准化接口，支持各种PC与外设之间的连
接，还可实现数字多媒体集成。
2 USB接口的主要特点是即插即用，允许热拔插，并具有自动配置能力。此外还有其
它优点，如带宽更大、增加外设时无需添加接口卡、多个USB集线器可互传数据。
7.导致多处理机系统中Cache内容不一致的原因是什么？【解】a)可写数据的共享。b)I/O活动。c)进程迁移。进程迁移就是把一个尚未执行完的进程调度到另一个空闲的处理机
去执行。
8.什么是网格计算？【解】网格计算是指将分布的计算机组织起来协同地解决科学与工程计算问题。网格计算
是一种基于网络的计算，网格计算与传统的高性能计算的计算方式不同，可引起高性
能计算的新的革命。网格计算是伴随着互联网技术而迅速发展起来的，专门针对复杂科学计算的新型
计算模式。这种计算模式是利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟
的超级计算机”，其中每一台参与计算的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由
成千上万个“节点”组成的“一张网格”， 所以这种计算方式叫网格计算。这样组织
起来的“虚拟的超级计算机”有两个优势，一个是数据处理能力超强；另一个是能充
分利用网上的闲置处理能力。简单地讲，网格是把整个网络整合成一台巨大的超级计算
机，实现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享。
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