计算机系统结构知识点(3)

非专用线：可被多种功能与部件共享，但同一时刻只能被一个部件使用。优点：集成度高，造价低，可扩展能力强，总线利用率高，易标准化。缺点：流量小，争用总线，部件效率低，可能成为瓶颈，可靠性差。

3、减少总线线数的方法

线的组合：减少按功能和传递方向所需的线数。

编码：对少数几根功能线进行编码取代多根单功能线。

并/串-串/并：在总线两端设置转换器，经分拆移位后在目的端形成完整的字。

4、比较几种数据宽度

单字：适合低速设备，不用指明传送信息单位，缺点是速度慢总线利用率低;

定长块：高速设备，充分利用总线宽度不用指明传送信息单位，但不灵活;

可变长块：优先级速度都高的设备，灵活需充分利用总线带宽，但需指定传送信号块大小。

单字加定长块：优先级高速度低的设备，短数据可用单字传送减少带宽浪费，信息块太小时成为单字方式总线利用率低。

单字加可变长块：普遍使用，灵活有效，但复杂开销大。

5、有通道情况下的I/O过程

a目态程序中可安排I/O广义指令

b运行到广义指令后，产生访管中断

cCPU响应中断后进入管态

d管理程序根据广义指令编写通道程序，进入通道选择设备期

e选择通道和子通道，取出指令，选择控制器和设备，发启动命令，结束通道选择设备期

f进入通道数据传送期，完成数据传送

g向CPU发I/O请求，第二次转管态，调出相应管理程序，之后CPU返回目态。

6、比较通道的三种类型

字节多路：单字节，适于大量低速设备，字节交叉，多次选择设备，分时共享，满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量之和。

数组多路：定长块，适于大量高速设备，成组交叉，多次选择设备，分时共享，满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量最大的那个。 选择：不定长块，高优先级高速设备，独占通道，一次选择设备，独占，满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量最大的那个。

7、为什么中断优先级从高到低一般为：机器校验、程序性和管理程序调用、外部、I/O、重新启动?

机器校验若不及时处理，系统将无法正常工作。

程序中断若低于外部和I/O中断可能导致混乱。只有处理完机器故障后，才能进入访管中断。

重新启动一般时间并不紧迫，所以放在最后。

8、集中式串行链接的过程，优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。

a经公共总线向总线控制器申请

b总线不忙时，总线控制器响应请求，送出总线可用。

c总线可用信号在部件间串行通过，直至某个部件发生总线请求。

d该部件获得总线使用权

e数据传送，维持总线忙

f传送完成，去除总线忙

g总线请求再次建立时，重复新的分配过程。

优点：简单，线数少，可扩充性好，可靠性高。

缺点：对总线可用线及电路敏感，不灵活，速度慢。

9、集中式定时查询的过程，优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。

a每个部件发总线请求

b总线不忙时，定时查询谁发的请求

c查询到后，查询停止，该部件获得总线使用权

d数据传送，维持总线忙

e传送完成，去除总线忙

f总线请求再次建立时，重复新的分配过程。

优点：灵活，可靠性高

缺点：线数多，扩展性差，控制复杂，总线分配受限计数信号。

10、集中式独立请求的优缺点，硬件故障时通讯的可靠性。

a每个部件有总线请求和总线准许

b总线未分配时，总线分配器根据某种算法仲裁哪个申请部件使用总线。

c数据传送

d传送完毕后除去总线已分配和总线准许。

优点：速度快，灵活，方便隔离失效部件

缺点：线数多，复杂。

11、在现代计算机系统中，中断系统的软硬件功能是怎样分配的，为什么这样分配?

中断响应要求快，一般用硬件实现。

中断的处理过程一般用软件，也可用硬件支持。

中断响应过程中现场的保存和恢复用硬件实现，以保证响应速度。

另一部分现场用软件实现，提高灵活性。

第四章

1、在分体交叉存储器中为什么实际频宽不随M增大而线性增大?

M大-数据总线长-负载重-增加门级数-增加延迟;

顺序取指效率可提高M倍，但出现转移效率就会下降。

2、段式存储管理的地址转换过程。

程序号、段号、段内偏移量

1)由程序号找到相应的段表基址寄存器，查到段表始址和段表长度。

2)检查是否越界，正常转3

3)由段表始址和段号找到装入位等相应表项

4)装入位为1转5，否则产生缺页中断

5)主存地址+段内偏移=物理地址 章数 要点 可能出的题目 阿姆达尔定律及应用，外特性，内特性的概念及之间的 关于阿姆达尔定律的计算题，内外特性之间关区别联系。计算机系统的分类方法（flynn等），软件 应系的填空题，按流分类的种类（填空），内外特一章 用需求 器件发展对计算机结构产生的影响，计算机系性概念的延伸（选择），各种因素对计算机系统统设计的定量原理。 结构发展的影响（选择或填空），给出一个计算机让您按“并行级”或“流水线”进行命名。 计算机性能的主要指标，CPU性能 如CPI，MIPS，MFLOPS，Tcpu及各种平均值Tcpu,MIPS,MFLOPS 评估性能的基准测试程序，性能的计算题。三种平均值的应用范围（选择或填空），二章 评价结果的统计和比较，计算机价格和成本。 基准测试程序的种类（填空），MIPS与MFLOPS之间的换算关系（填空），成本与价格之间的换算关系（填空）。 数据类型的分类与种类，各种数据类型的区别，数据表 示 数据类型和数据结构的关系，二进制的定点浮点数三章 表示方法，向量数据表示，自定义数据的表示方法 IEEE单精度数与十进制之间的相互转换(计算），向量的表示方法（画图兼填空），求有序向量（画图），若干概念填空如基本数据类型有哪些？标志符与描述符之间区别。

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