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1、计算机组成与系统结构试卷（第六章）填空题（ 1*20）总线有物理特性，功能特性，电气特性和时间特性四个特性。总线的分类有内部总线，系统总线和I/O 总线三种。按照总线仲裁电路位置不同，仲裁方式分为集中式仲裁和分布式仲裁两类。所谓定时，是指事件出现在总线上的时序关系。总线数据传送模式：读、写操作，块传送操作，写后读修改写操作，广播、广集操作。InfiniBand 通信协议栈有物理层，链路层，网络层，传输层四个层次。选择题（ 2*10）描述 PCI总线基本概念中正确的句子是_A_。 PCI总线的基本传输机制是猝发式传送B. PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线C. PCI设备一定是主设备D.
2、 系统中允许只有一条PCI总线描述 PCI总线中基本概念表述不正确的是_B_。 PCI设备不一定是主设备B. PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线C. PCI总线的基本传输机制是猝发式传送D. 系统中允许有多条PCI总线3.总线中地址线的用处是_D_。A. 选择主存单元地址B. 选择进行信息传输的设备C. 选择外存地址D. 指定主存单元和I/O 设备接口电路的选择地址4.从信息流的传送效率来看，_B_工作效率最低。A. 三总线系统B. 单总线系统C. 双总线系统D. 多总线系统5.总线中地址线的功能是_C_。A. 用于选择存储器单元B. 用于选择进行信息传输的设备C. 用于指定存储器单元
3、和I/O 设备接口电路的选择地址D. 以上四项均不是6.PCI总线的基本传输机制是_C_。A. 并行传送B. 串行传送C. 猝发式传送D. DMA 传送7. 根据传送信息的种类不同，系统总线分为_B_。A. 地址线和数据线B. 地址线、数据线和控制线名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - C. 地址线、数据线和响应线D. 数据线和控制线8. CRT的分辨率为10241024 像素， 像素的颜色数为256， 则刷新存储器的
4、容量是_C_。.256KB B.512KB . 1MB . 8MB 9.在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，其转换是通过_A_。A. 移位寄存器B. 数据寄存器C. 锁存器D. 指令寄存器10.从吞吐量来看，_A_最强。A. 三总线系统B. 单总线系统C. 双总线系统D. 多总线系统判断题（ 2*5）1.桥的作用可使所有的存取都按CPU的需要出线在总线上T 2.PCI总线体系中有三种桥，它们都是PCI设备T 3.总线的一次信息传送过程大致分为四个阶段F 4.多总线结构提高了总线的效率和吞吐量T 5.信息以并行方式传送时，只有一条传输线，且采用脉冲传送F 简答题（ 4*5）1计算机
5、系统采用“面向总线”的形式有何优点? 【解】面向总线结构形式的优点主要有：简化了硬件的设计。从硬件的角度看，面向总线结构是由总线接口代替了专门的I/O接口，由总线规范给了传输线和信号的规定，并对存储器、I/O 设备和 CPU如何挂在总线上都作了具体的规定，所以，面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作CPU 插件、存储器插件以及CPU 、存储器插件以及I/O 插件等，将它们连入总线即可工作，而不必考虑总线的详细操作。简化了系统结构。整个系统结构清晰，连线少，底板连线可以印刷化。系统扩充性好。一是规模扩充， 二是功能扩充。 规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插件；功能扩充仅仅需要按总线标准设计
6、一些新插件。插件插入机器的位置往往没有严格的限制。这就使系统扩充即简单又快速可靠，而且也便于查错。系统更新性能好。因为CPU、存储器、 I/O 接口等都是按总线规约挂到总线上的，因而只要总线设计恰当，可以随时随着处理器芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件，新的插件插到底板上对系统进行更新，而这种更新只需更新需要新的插件，其他插件和底板连线一般不需更改。2说明 PCI总路线结构框中三种桥的功能。【解】桥在PCI体系结构中起着重要作用，它连接两条总线，使彼此间相互通信。桥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
7、址表。桥可以实现总线间的猝发式发送，可使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。由上可见， 以桥连接实现的PCI总线结构具有很好名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 的扩充性和兼容性，允许多条总线并行工作。试说明总线结构对计算机系统性能的影响。【解】 (1）最大存储容量单总线系统中，最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线。双总线系统中，存储容量不会受到外围设备数量的影响（2）指令系统双总线系统， 必须有
8、专门的I/O 指令系统单总线系统， 访问内存和I/O 使用相同指令（3）吞吐量总线数量越多，吞吐能力越大一个计算机系统中的总线，大致分为哪几类？【解】一个计算机系统中的总线分为三类：（1） 同一部件如CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线，称为内部总线。（2）同一台计算机系统的各部件，如 CPU、内存、通道和各类I/O 接口间互相连接的总线，称为系统总线。（3） 多台处理机之间互相连接的总线，称为多机系统总线。五计算题（ 6+7+7 ）1某总线在一个总线周期中并行传送4B 的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少?(6) 解： 设总线带宽用D
9、r 表示，总线时钟周期用T1/f 表示，一个周期传送的数据量用D 表示，根据总线带宽定义，有：Dr D/T D f 4B33106/s 132MB/s 2 现有的存储芯片，若用它组成容量为K 的存储器。 试求： （） 实现该存储器所需的芯片数量？（） 若将这些芯片分装在若干块板上，每块板的容量为K ， 该存储器所需的地址线总位数是多少？其中几位用于选板？几位用于选片？几位用作片内地址？ (7) 解： （1） 需的芯片片。（2） 该存储器所需的地址线总位数是位，其中位用于选板，位用于选片，位用作片内地址。3.在一个 16 位的总线系统中，若时钟频率为100MHz，总线数据周期为五个时钟周期传输一
10、个字。试计算总线的数据传输率。(7 ) 解：时钟频率为100MHz 所以一个时钟周期=1/100us=0.01us 五个时钟周期 =5*0.01us=0.05us 数据传输率 =16bit/0.05us=40*106B/s 综合题（ 10*1）设某机主存容量为MB ，Cache 容量为 KB ，每块包含个字， 每字位，设计一个四路组相联映像（即Cache 每组内共有四个块）的Cache 组织，要求：（） 画出主存地址字段中各段的位数。（） 设 Cache 的初态为空， CPU 依次从主存第、 、 、? 、 号单元读出个字（主存一次读出一个字），并重复按此次序读次，问命中率是多少？ （） 若 C
11、ache 的速度是主存的倍，试问有Cache 和无 Cache 相比，速度提高多 少倍？解： （1）主存容量为 MB ， 按字节编址， 所以主存地址为位， 区号 （位） 组号 （位） 组内块号（位）块内地址（5 位）（2） 由于每个字块有个字，所以主存第、 、 、? 、 号字单元分别在字块0名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 12 中，采用四路组相联映像将分别映像到第组 组中，但 Cache 起始为空，所以第一次读时
12、每一块中的第一个单元没命中，但后面次每个单元均可以命中。命中率 Nc Nc Nm 100-13+7100/8 100 98.4% （ 3） 设 Cache 的存取周期为T ，则主存的存取周期为,6T 。有Cache 的访存时间 H Tc （ H ） （Tm Tc ） Tc （ H ） Tm T （ 1-98.4%）6T 1096T 无 Cache 的访存时间为6T，所以速度提高倍数61.0965.47 倍。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -