第3章 系统总线-1 - 概述、分类、特性

第1章计算机系统概述作业1、什么是计算机系统？说明计算机系统的层次结构。

2、什么是主机？什么是CPU？什么是存储器？简述它们的功能。

3、计算机的硬件指标有哪些？4、解释英文缩写的含义：MIPS、CPI、FLOPS。

5、什么是机器字长、指令字长、存储字长？第3章系统总线1、解释下列概念（1）总线（2）系统总线（3）通信总线（4）总线主设备（5）总线从设备（6）总线仲裁2、什么是总线通信控制？为什么需要总线通信控制？3、什么是总线标准？为什么要制定总线标准？4、在高档PC机中，流行使用三总线(系统总线、PCI总线、ISA总线)结构。

说明这三种总线的连接关系，并举例说明每组总线上所连接的部件。

5、某总线在一个总线周期中可并行传送8个字节数据。

假设一个总线周期等于一个时钟周期，总线的时钟周期频率为66MHz，求总线的带宽。

第4章存储器1、试比较主存、辅存、缓存、控存、虚存。

2、试比较RAM和ROM。

3、试比较静态RAM和动态RAM。

4、名词解释：存取周期、存取时间、存储容量。

5、什么是存储密度？什么是数据传输率？6、存储器的主要功能有哪些？如何衡量存储器的性能？为什么要把存储系统分成若干不同的层次？主要有哪些层次？每层由什么存储介质实现？7、什么是刷新？刷新有几种方式？简要说明之。

8、简述主存的读/写过程。

9、提高存储器的速度可采取哪些措施？简要说明之。

10、设有16个固定磁头的磁盘，每磁道存储容量为62500B，磁盘驱动器转速为2400rpm，试求最大数据传输率。

11、什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序访问的局部性原理？12、试比较Cache管理中各种地址映像的方法。

13、在Cache管理中，当新的主存块需要调入Cache时，有几种替换算法？各有何特点？哪种算法平均命中率高？14、设CPU共有16根地址线、8根数据线，并用MREQ作为访存控制信号(低电平有效)，用WR作为读/写控制信号(高电平为读，低电平为写)。

第1章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？解：P3计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。

计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。

硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。

2. 如何理解计算机的层次结构？答：计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。

（1）硬件系统是最内层的，它是整个计算机系统的基础和核心。

（2）系统软件在硬件之外，为用户提供一个基本操作界面。

（3）应用软件在最外层，为用户提供解决具体问题的应用系统界面。

通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。

各层次之间关系密切，上层是下层的扩展，下层是上层的基础，各层次的划分不是绝对的。

3. 说明高级语言、汇编语言和机器语言的差别及其联系。

答：机器语言是计算机硬件能够直接识别的语言，汇编语言是机器语言的符号表示，高级语言是面向算法的语言。

高级语言编写的程序（源程序）处于最高层，必须翻译成汇编语言，再由汇编程序汇编成机器语言（目标程序）之后才能被执行。

4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构？答：计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。

计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，包含对程序员透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。

5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8● 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；● 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；●指令和数据均用二进制表示；● 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置；● 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；● 机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。

计算机系统总线的组成及其特点总线系统·计算机系统总线的类型；·信息的传送方式；·接口的基本功能及分类；·总线的控制和通信基本概念:1．总线总线是构成计算机系统的互连机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。

借助于总线连接，计算机在各系统功能部件之间实现地址、数据和控制信息的交换，并在争用资源的基础上进行工作。

2．总线特性总线特性包括：物理特性：描述总线的物理连接方式（电缆式、主板式、背板式）；功能特性：描述总线中每一根线的功能；电气特性：定义每一根线上信号的传递方向、传递方式（单端方式或差分方式等），以及有效电平范围；时间特性：定义了总线上各信号的时序关系。

3．总线标准化为了使不同厂家生产的相同功能部件可以互换使用，就需要进行系统总线的标准化工作，总线的标准化有利于系统的可扩展性。

标准化工作一般由国际标准化组织负责进行定义或推荐，从总线特性上进行规范，标准化总线种类繁多，例：ISA总线、PCI总线、Futurebus+总线等。

4. 总线带宽总线带宽是衡量总线性能的重要指标，定义了总线本身所能达到的最高传输速率（但实际带宽会受到限制），单位：兆字节每秒（MB/s）。

5．接口接口是连接两个部件的逻辑电路，适配器就是一种典型的接口。

计算机接口的主要功能是：实现高速CPU与低速外设之间工作速度上的匹配和同步，并完成计算机与和外设之间的所有数据传送和控制。

接口的作用可归纳为：（1）实现数据缓冲，使主机与外设在工作速度上达到匹配；（2）实现数据格式的转换；（3）提供外设和接口的状态；（4）实现主机与外设之间的通讯联络控制。

6．设置接口的必要性由于I/O设备在结构和工作原理上与主机有很大的差异，主要为：（1）传送速度的匹配问题；（2）时序的配合问题；（3）信息表示格式上的一致性问题；（4）信息类型及信号电平匹配问题。

为了协调这些差异，需加入接口电路，接口在这里起一个转换器的作用。

【章节】第一章计算机系统概述【知识点】1、计算机系统简介2、计算机的基本组成3、计算机硬件的主要技术指标【单选题】1．运算器的核心部件是。

A．数据总线 B．数据选择器C．累加寄存器 D．算术逻辑运算部件2．存储器主要用来。

A．存放程序 B．存放数据C．存放微程序 D．存放程序和数据3．至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是。

A．节约元件 B．运算速度快C．物理器件性能决定 D．信息处理方便。

4．对计算机软、硬件资源进行管理，是的功能。

A．操作系统 B．数据库管理系统C．语言处理程序 D．用户程序5．微型计算机的发展以技术为标志。

A．操作系统 B．微处理器 C．硬盘 D．软件6．电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为___。

A．CPU B．ALU C．主机 D．UP7．输入、输出装置以及外接的辅助存储器称为______。

A．操作系统 B．存储器 C．主机 D．外围设备8．用户与计算机通信的界面是______。

A．CPU B．外围设备 C．应用程序 D．文本处理9．下列______属于应用软件。

A．操作系统 B．编译程序C．连接程序 D．文本处理10．下列______不是输入设备。

A．画笔及图形板 B．键盘 C．鼠标器 D．打印机11．冯诺伊曼机工作方式的基本特点是______。

A．多指令流单数据流； B．按地址访问并顺序执行指令；C．堆栈操作； D．存储器按内容选择地址。

12．用户与计算机通信的界面是______。

A．CPU； B．外围设备；C．应用程序； D．系统程序。

13．在下列最能准确反映计算机主要功能的是。

A．计算机可以存储大量信息B．计算机能代替人的脑力劳动C．计算机是一种信息处理机D．计算机可实现高速运算。

14．计算机硬件能直接执行的只能是。

A．符号语言 B．机器语言C．汇编语言 D．机器语言和汇编语言答案：B 15．由0、1代码组成的语言称为______。

第三章总线、中断与输入输出系统历年真题精选1. 通道程序执行结束后引发的中断是（ B ）。

A. 外中断B. I/O中断C. 程序性中断D. 机械校验中断2．磁盘外部设备适合于连接到（ B ）。

A. 字节多路通道B. 数组多路通道或选择通道C. 选择通道或字节多路通道D. 数组多路通道或字节多路通道3. 总线控制机构为解决N个部件利用总线时优先顺序的裁决，集中式按时查询，需外加控制线线数为（ D ）。

N]A．3 B. N+2 C. 2N+1 D. 2+[log24. 虽然中断响应顺序由硬件排队器固定好，但中断实际处置完的顺序是可以通过（系统软件）修改各中断级处置程序的（中断屏蔽）位，而动态改变。

5. 在知足通道设计流量不低于设备工作时的最大流量时，为使微观上不丢失设备信息，可以加设（数据缓冲器）或动态提高响应的（优先级）来弥补。

6. 总线控制方式有哪三种？各需要增加几根用于总线控制的控制线？并说明每种方式优先级的灵活性。

（P64-65）7.（（1）20,20,25,40,40,100 us （2）200 B/ms （3）5 us ）8.（1）1-3-4-2同步强化练习一、填空题。

1. 中断响应就是允许其中断CPU（现行程序）运行，转去对该请求进行预处置，包括保留（断点及其现场），调出有关处置该中断服务程序，准备运行。

2. 中断系统软硬件功能分派实质是中断（响应）硬件和中断（处置平衡）软件的功能分派。

3. 数组多路通道适用于连接多台（高）速设备，其通道“数据宽度”为（定长块）。

4. 输入输出系统包括输入输出设备、（设备控制器）及输入输出操作有关的（软硬件）。

5. 总线控制机构集中在一处的称（集中）式控制，分散在各部件的称（散布）式控制。

6. 多数低性能单用户计算机的输入输出由（程序员）安排，I/O系统设计主要解决CPU、主存和I/O设备在（速度）上的庞大不同。

7. 信息在总线上的双向传输有（半）双向和（全）双向两种。