2022年2022年计算机组成与体系结构 .pdf

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1、 模拟 计算机组成与体系结构选择题按照 Flynn 的分类，奔腾 P的 MMX 指令采用的是(1) 模型，而当前的高性能服务器与超级计算机则大多属于(2) 类。第 1 题：A.SISD B.SIMD C.MISD D.MIMD 参考答案： A 第 2 题：A.SISD B.SIMD C.MISD D.MIMD 参考答案： D 1966年，Michael.J.Flynn提出根据指令流、 数据流的多倍性特征对计算机系统进行分类 (通常称为 Flynn 分类法 ) ，有关定义如下：指令流指机器执行的指令序列。数据流指由指令流调用的数据序列，包括输入数据和中间结果， 但不包括输出数据。多倍性指在系统性

2、能瓶颈部件上同时处于同一执行阶段的指令或数据的最大可能个数。Flynn 根据不同的指令流一数据流组织方式，把计算机系统分成四类；(1) 单指令流单数据流(SISD) SISD其实就是传统的顺序执行的单处理器计算机，其指令部件每次只对一条指令进行译码， 并只对一个操作部件分配数据。 流水线方式的单处理机有时也被当作 SISD。值得注意的是， Inte1公司的奔腾 P中开始采用 MMX 技术，引进了一些新的通用指令， 从某种意义上使用了单指令流多数据流的思想，但是，与 Inte1 公司的前几代产品 (X86/Pentium)相比，其指令序列的执行方式和调用数据的方式没有发生根本性的变化，所以从整体

3、上来看， 采用奔腾 P芯片的 PC机仍属于 SISD类。 (2) 单指令流多数据流 (SIMD) SIMD以并行处理机 (阵列处理机 )为代表，并行处理机包括多个重复的处理单元PU1 PUn ，由单一指令部件控制，按照同一指令流的要求为它们分配各自所需的不同数据。相联处理机也属于这类。 (3) 多指令流单数据流 (MISD) MISD具有 n 个处理单元，按 n 条不同指令的要求对同一数据流及其中间结果进行不同的处理。一个处理单元的输出又作为另一个处理单元的输入。这类系统实际上很少见到。 有文献把流水线看作多个指令部件，称流水线计算机是MISD 。(4) 多指令流多数据流名师资料总结 - -

4、-精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 34 页 - - - - - - - - - (MIMD) MIMD 是指能实现作业、任务、指令等各级全面并行的多机系统。多处理机属于MIMD 。当前的高性能服务器与超级计算机大多具有多个处理机，能进行多任务处理，称为多处理机系统，不论是大规模并行处理机MPP(Massively Parallel Processor)或对称多处理机 SMP (Symmetrical Multi Processor)，都属于这一类。 Flynn 分类法是最普遍使用

5、的。 其他的分类法还有： (1)冯氏分类法由冯泽云在 1972 年提出，冯氏分类法用计算机系统在单位时间内所能处理的最大二进制位数来对计算机系统进行分类。 (2)Handler分类法由 Wolfgan Handler 在 1977 年提出， Handler 分类法根据计算机指令执行的并行 度 和 流 水 线 来 对 计 算 机 系 统 进 行 分 类 。(3)Kuck分 类 法由David.1.Kuck在 1978 年提出， Kuck 分类法与 Flynn 分类法相似，也是用指令流、执行流和多倍性来描述计算机系统特征，但其强调执行流的概念， 而不是数据流。奔腾 P中开始采用 MMX 技术，引进

6、了一些新的通用指令，虽然使用了单指令多数据思想，但从整体上说，奔腾P仍属于 SISD类。当前的高性能服务器与超级计算机大多具有多个处理器，多任务处理并行处理， 基本上都属于 MIMD 。第 3 题：微指令大体上可分为两类：水平型微指令和垂直型微指令。在下列几项中，不符合水平型微指令特点的是(3) 。A.执行速度快B.并行度较低C.更多地体现了控制器的硬件细节D.微指令长度较长参考答案： B 水平型微指令的主要特征： 微指令的长度比较长、 微指令中的微操作具有高度的并行性、微指令编码简单，减少了译码时间，使其执行速度快，更多地体现了控制器的硬件细节。垂直型微指令的主要特征： 长度短、功能弱、并行

7、度低、编程容易，但微程序长、效率低。第 4 题：A.流水线向量机结构B.分布存储多处理机结构C.共享存储多处理机结构D.堆栈处理机结构参考答案： B 第 5 题：A.转移指令引起的相关B.先写后读相关名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 34 页 - - - - - - - - - C.先读后写相关D.写一写相关参考答案： A 第 6 题：A.猜测法B.提前形成条件码C.设置相关专用通道D.加快短循环程序的执行参考答案： C 第 7 题：A.只有一种功能的流水线

8、B.功能不能改变的流水线C.可同时执行多种功能的流水线D.在同一时间段内，只能完成一种功能的流水线参考答案： D 第 8 题：A.1 B.5 C.7 D.14 参考答案： B 第 9 题：A.指令长度固定，指令种类少B.寻址方式种类丰富，指令功能尽量增强C.设置大量通用寄存器，访问存储器指令简单D.选取使用频率较高的一些简单指令参考答案： B 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第 10 题：A.2 B.3 C.7

9、 D.9 参考答案： B 第 11 题：A.2 B.5 C.7 D.11 参考答案： C 某流水线浮点加法器分为5 级，若每一级所需要的时间分别是6ns、7ns、8ns、9ns 和 6ns，则此流水线的最大加速比为(12) 。若每一级的时间均为7ns，则最大加速比为(13) 。第 12 题：A.2.0 B.4.0 C.4.5 D.5.2 参考答案： B 第 13 题：A.4.1 B.5.0 C.5.6 D.6.2 参考答案： B 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页

10、，共 34 页 - - - - - - - - - 流水线技术把一件任务分解为若干顺序执行的子任务，不同的子任务由不同的执行机构负责执行， 而这些机构可以同时并行工作。在任一时刻， 任一任务只占用其中一个执行机构，这样就可以实现多个任务的重叠执行，以提高工作效率。(1) 指令流水线计算机中一条指令的执行需要若干步，通常采用流水线技术来实现指令的执行， 以提高 CPU 性能。典型的指令执行共分7 个阶段：计算指令地址， 修改程序计数器 PC ；取指，即从存储器中取出指令； 指令译码：计算操作数地址；取操作数：执行指令：保存结果。对指令执行阶段的划分也可以把取指作为第一阶段，其他阶段顺序前移， 而

11、在最后一个阶段计算下一条指令的地址。若假定指令执行的各个阶段的执行时间相同，都是一个周期。执行一条指令就需要花费7 个周期的时间。采用流水线技术以后，当满负荷时，每个周期都能从流水线上完成一条指令，性能约改善到原来的7 倍。实际上，流水线技术对性能的提高程度取决于其执行顺序中最慢的一步。例如，在指令执行的 7 个阶段中，如果访问存储器需要4 个周期，而其他操作只需一个周期， 一条指令的执行共需访存三次再加上4 个单周期的执行段，所以共需要16 个周期。采用流水线以后，由于受限于访存操作，4 个周期才能完成一条指令的执行，因此性能提高到原来的4 倍。(2) 运算操作流水线计算机在执行各种运算操作

12、时也可以应用流水线技术来提高运算速度。例如执行浮点加法运算， 可以把它分成 3 个阶段：对阶、尾数相加和结果规格化。 流水线的 3 个阶段用锁存器进行分割， 锁存器用来在相邻两段之间保持处理的中间结果，以供下一阶段使用。这样在满负荷时，该流水线可以同时处理3 条浮点加法指令。流水线的关键之处在于重叠执行。 为了得到高的性能表现， 流水线应该满负荷工作， 即各个阶段都要同时并行地工作。 但是在实际情况中， 流水线各个阶段可能会相互影响，阻塞流水线，使其性能下降。阻塞主要由以下两种情形引起：执行转移指令和共享资源冲突。 (1) 转移指令的影响通常在顺序执行指令的情况下，当 CPU 取一条指令时，流

13、水线的地址计算部件可以独立地把当前PC值加上当前指令长度来计算下一条指令的地址，从而可以并行地工作， 但是当流水线执行一条转移指令时， 就会引起流水线的阻塞。 因为在该转移指令完成之前，流水线都不能确定出下一条指令的地址。所以为了保证指令的正确执行， 必须把取指段和指令地址计算段互锁。 在取出转移指令后， 立即锁住指令地址计算段， 直到转移指令执行完成。 互锁阶段流水线处于等待状态，不能满负荷工作， 因而性能下降。 (2) 共享资源访问冲突当多条指令以流水线方式重叠执行时，由于可能会引起对共享的寄存器或存储器资源访问次序的变化，因此将导致冲突，这种情况又称为数据相关。为了避免冲突，就需要把相互

14、有关的指令进行阻塞，这样就会引起流水线效率的下降。一般说来指令流水线级数越多， 越容易导致数据相关，阻塞流水线。在流水线中，因为在同一时刻，有多个任务在重叠地执行，虽然完成一个任务的时间与单独执行该任务相近(甚至由于分段的缘故，可能更多一些 ) ，但是从整体上看完成多个任务所需的时间则大大减少。由给定条件可知，如果 不采用 流 水线方 式，则平均一条指 定的执行时间为6+7+8+9+6=36ns 。而采用了流水线后，平均一条指定的执行时间为9ns( 取五级中时间最长的那一级 ) ，因此最大加速比为36/9=4。若每一级的时间均为7ns，则加速比为 75/7=5。在 CPU 和主存间设置 cac

15、he 存储器主要是为了(14) 。若使用基于数据内容进行访问的存储设备作为cache 时，能更快决定是否命中。 这种地址映射方名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 34 页 - - - - - - - - - 法称为(15) 映射。CPU 向 cache 执行写操作时，可以同时写回主存储器或者仅当 cache 中该数据被淘汰时才写回主存储器，前者称为(16) ，而后者称为(17) 。若 cache 的存取速度是主存存取速度的10 倍，且命中率可达到 0.8 ，则

16、 CPU 对该存储系统的平均存取周期为(18) T(T 为主有的存取周期)。第 14 题：A.扩充主存容量B.解决 CPU 和主存的速度匹配C.提高可靠性D.增加 CPU 访问的并行度参考答案： B 第 15 题：A.相联B.内容C.直接D.间接参考答案： A 第 16 题：A.写缓B.写映射C.写回D.写直达参考答案： D 第 17 题：A.写缓B.写映射C.写回D.写直达参考答案： C 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 34 页 - - - - - -

17、- - - 第 18 题：A.0.1 B.0.19 C.0.21 D.0.28 参考答案： D 在关于主存与cache 地址映射方式中，叙述(19) 是正确的。在分析cache 对机器性能的影响时，叙述(20) 是正确的。第 19 题：A.全相联映射方式适用于大容量cache B.直接映射是一对一的映射关系，组相联映射是多对一的映射关系C.在 cache 容量相等条件下， 直接映射方式的命中率比组相联映射方式有更高的命中率D.在 cache 容量相等条件下，组相联映射比直接映射方式有更高的命中率参考答案： D 第 20 题：A.cache 容量比主存小许多，决定机器访问存储器的速度是主存，ca

18、che 只起次要作用B.cache 的主要作用是减少调用子程序的开销C.核心程序法是评价计算机性能的方法之一，由于它程序短，访问存储器的局部性较大， cache 的命中率比一般程序高D.奔腾 PC机采用两级 cache 结构，一级放系统程序，另一级放用户程序参考答案： C 当 CPU 发出访存请求后，存储罪地址先被送到cache 控制器以确定所需数据是否已在 cache 中，若命中则直接对 cache 进行访问。这个过程称为 cache 的地址映射。常见的映射方法有直接映射、全相联映射和组相联映射。 (1) 直接映射以随机存取存储器作为cache 存储器，硬件电路较简单。 在进行映射时， 存储

19、器的地址被分成三部分，从高到低依次为：高位地址标识符、块号以及块内地址。首先按照块号访问cache，把该块的 tag 值与存储器地址中的tag 域进行比较，若相同则根据地址中的word 域对该项数据进行读写，若tag 不相符则说明访问未命中。直接映射方式也是一种多对一的映射关系。 (2) 全相联映射使用相联存储器作为cache，其速度快于直接映射，但是硬件电路较复杂，而且价格也较昂贵。 使用相联存储器组成的cache 存储器，其基本单元分成两部分： 地名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - -

20、- - - 第 7 页，共 34 页 - - - - - - - - - 址部分和数据部分。 数据部分用于存放数据， 而地址部分则存放该数据的存储器地址。当进行映射时， 相联存储器把 CPU 发出的存储器地址与cache 内所有的地址信息同时进行比较， 以确定是否命中。 全相联映射方式因比较器电路难于设计和实现，只适用于小容量cache。(3) 组相联映射组相联映射的每一个块中有两个或两个以上不同的tag 域，每一个 tag 域则对应着一个数据域。这样。cache 中同一项的两个 (或多个 ) 数据有相同的 block 值和 word 值，但是可以有不同的 tag 值，从而弥补了直接映射机制的

21、缺陷。当CPU 发出读写请求后，地址信息中的 block 域用来访问cache 存储器。存储器地址所含的tag 域则同时和该块中所有的tag( 图中为两个 ) 进行比较以确定是否命中。 为了加快 tag 的比较过程，可以采用相联存储器的方式并行地进行比较。这就是组相联名称的由来。组相联映射方式适度地兼顾了相联映射和直接映射两种方式的优点。在cache 容量相等的条件下， 组相联映射比直接映射方式有更高的命中率。若计算机的 cache 容量大，速度快，而且运行的程序又能使CPU 读写的数据经常在cache 中获得，则该程序执行的速度就快，也就是说如果程序短，访问存储器的局部性比较大， cache

22、 的命中率会比一般程序高。采用这种程序来评价计算机性能往往评价偏好。 PC 机采用两级 cache 结构时，在 CPU 内有一级，容量小速度更快， 在主板上另有一级， 容量稍大， 在使用中有时可分成指令cache 和数据 cache 两部分，指令 cache 不需要写操作， 管理更方便。 它并不是用来一级放系统程序，另一级放用户程序的。第 21 题：DVD-ROM 光盘最多可存储17GB的信息，比 CD-ROM 光盘的 650MB 大了许多。DVD-ROM 光盘是通过(21) 来提高存储容量的。A.减小读取激光波长，减小光学物镜数值孔径B.减小读取激光波长，增大光学物镜数值孔径C.增大读取激光

23、波长，减小光学物镜数值孔径D.增大读取激光波长，增大光学物镜数值孔径参考答案： B 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第 22 题：为了提高计算机的性能，采用cache、虚拟存储器等多项技术。(22) 不属于 cache 的特征。A.为了提高速度全部用硬件实现B.可以显著提高计算机的主存速度C.可以显著提高计算机的主存容量D.对程序员是透明的参考答案： C cache( 高速缓冲存储器 ) 的功能是提高 CPU数

24、据输入输出的速率，通常在CPU 和主存储器之间设置小容量的cache。cache 容量小但速度快，主存储器速度较低但容量大， 通过优化调度算法， 系统的性能会大大改善， 仿佛其存储系统容量与主存相当而访问速度近似cache。 显然， cache 不能显著提高计算机的主存容量。某计算机的 cache 采用相联映像， cache 容量为 16 千字节，每块 8 个字，每个字 32 位，并且将 cache 中每 4 块分为一组。若主存最大容量为4GB且按字节编址，则主存地址应为(23) 位，组号应为(24) 位。若 cache 的命中率为 0.95 ，且 cache 的速度是主存的 5 倍，那么与不

25、采用cache 相比较，采用cache 后速度大致提高到(25) 倍。第 23 题：A.24 B.32 C.36 D.40 参考答案： B 第 24 题：A.5 B.6 C.7 D.8 参考答案： C 第 25 题：A.3.33 B.3.82 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 34 页 - - - - - - - - - C.4.17 D.4.52 参考答案： C 不通过键盘， 直接将语言和文字输入计算机成为知道其含义可由计算机处理的代码，是计算机信息输入的

26、一个重要发展方法。这个过程中的核心环节是(26) 。首先要通过传感器将原始的语言和文字转换成电信号，再经(27) 将其变成便于计算机处理的数字量。这样获取的信息先要经过预处理，(28) 并进行分段，再经过(29) ， 与已有的标准模型库进行比较， 以(30) 。第 26 题：A.频谱分析B.分类决策C.数模转换D.识别辨认参考答案： D 第 27 题：A.频谱分析B.分类决策C.数模转换D.模数转换参考答案： D 第 28 题：A.频谱分析B.分类决策C.数模转换D.削弱噪声参考答案： D 第 29 题：A.频谱分析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

27、- - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 34 页 - - - - - - - - - B.分类决策C.数模转换D.特征提取参考答案： D 第 30 题：A.频谱分析B.分类决策C.数模转换D.削弱噪声参考答案： B 不通过键盘， 直接将语音和文字输入计算机， 也就是说要使计算机能听懂输入的语音和看懂输入的文字， 知道语言和文字的含义， 以便能进一步对它们进行处理。这个过程的核心环节是识别辨认。语音和文字识别过程中首先要通过传感器(例如：话筒、扫描仪等 ) 将原始的语音和文字转换成电信号，因为传感器得到的电信号是连续变化的模拟信号，而计算机

28、只能处理数字信息， 所以要经过模拟量到数字量的转换，即模数转换(A/D 转换) 。不管多么灵敏的传感器，总会使原始信号产生或大或小的失真， 在输入有用信号的同时也会输入随机的噪声，因此要经过预处理， 尽可能地消除或削弱噪声并进行分段，也就是说划分输入的信息为一个个易于识别的单元， 再提取每个单元最利于区分的特征，与计算机内已储存的标准模式的模型库进行比较， 以确定输入的样板和标准模型库中的哪个模式最为匹配，即可分为该类，以达到识别的目的，这就是分类决策的过程。为了加快打印速度，一般打印机挂接在主机I/O Bus 的(31) 上。汉字打印输出是将需要打印的汉字文本，预先送入(32) 。打印输出时

29、，再从(32) 逐个取出汉字(33) 。目前，汉字打印机已向着在打印机内部装入由(34) 构成的汉字(35) 方向发展。只需将要打印的汉字(33) 直接送往打印机即可，从而提高了系统的工作效率。第 31 题：A.串行接门B.汉字终端C.并行接口D.MODEM 参考答案： C 第 32 题：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 34 页 - - - - - - - - - A.打印机B.打印机接口C.cache D.主存的打印缓冲区参考答案： D 第 33 题：

30、A.内码B.输入码C.传输码D.国标码参考答案： A 第 34 题：A.RAM 器件B.ROM 芯片C.寄存器堆D.软盘参考答案： B 第 35 题：A.字模库B.显示系统C.知识处理D.CIMS 参考答案： A 根据打印方式不同， 打印机可分为串行打印和并行打印。中行打印是指一行字符按先后顺序逐字打印， 速度较慢； 并行打印也称行式打印， 打印输出过程是逐行进行的。因此，为了加快打印速度，一般打印机挂接在主机I/O Bus的并行接口上。微机系统中，磁盘上的汉字文本由汉字内码组成，一个汉字内码包含2 个字节。在打印之前，必须有一个由汉字内码到汉字的点阵数据的转换过程，一个内码对应若干个字节的点

31、阵数据，全体汉字的点阵数据的全体称为字模库或字库。在输出时，输出文本先送到内存缓冲区，打印输出时，再从打印缓名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 34 页 - - - - - - - - - 冲区中逐个取出汉字内码。 日前，汉字打印机都向在打印机内部装入由ROM 芯片构成的汉字字模库方向发展， 只需将要打印的汉字内码直接送往打印机即可，从而提高了系统的工作效率。汉字终端是一种独立主机的输入输出设备。它不仅具有汉字输入、显示和打印功能，而且还具有汉字造字、编辑和

32、通信功能。汉字终端与主机一般通过RS-232C以(36) 方式传送(37) ，因此两者之间至少应有(38) 根连接线。汉字终端在设置通信参数时应设为(39) ，其字模库存放在(40) 中。第 36 题：A.并行B.串并行C.串行异步D.串行同步参考答案： C 第 37 题：A.字形码B.输入码C.汉字内码D.交换码参考答案： C 第 38 题：A.3 B.8 C.16 D.24 参考答案： A 第 39 题：A.7 位数据无校验位B.8 位数据无校验位C.7 位数据加一位校验位D.8 位数据加一位校验位名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -

33、 - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 34 页 - - - - - - - - - 参考答案： B 第 40 题：A.数据库B.RAM C.磁盘D.ROM 或 EPROM 参考答案： D 汉字终端是一种独立于计算机主机的输入输出设备，它与主机一般通过 RS-232C以串行异步方式传递汉字内码。RS-232C总线标准没有25 条信号线，在多数情况下主要使用主通道， 对于一般双工通信， 仅需 3 条信号线就可实现 ( 一条发送线、一条接收线和一条地线) 。由于汉字内码 ( 区码或位码 ) 是 8 位代码，故其通信参数的设置应为 8 位数据无校验位。汉字终

34、端的字模库一般均固化在ROM或 EPROM 中。SCSI 是一种计算机系统的通用输入输出接口标准。SCSI 接口常用来连接(41) 设备，一条 SCSI总线可连接多至(42) 台 SCSI设备。 SCSI I 的最大同步传输速率(43) MB/s。SCSI 定义了2 种提高速度的选择： Fast SCSI和 Wide SCSI。 数据通路为 8 位的 Fast SCSI的最大同步传输速率为(44) MB/s，数据通路为 16 位的 Wide SCSI 的最大同步传输率为(45) MB/s。第 41 题：A.鼠标器B.键盘C.显示器D.硬盘参考答案： D 第 42 题：A.5 B.8 C.10

35、D.20 参考答案： B 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第 43 题：A.5 B.8 C.10 D.20 参考答案： A 第 44 题：A.5 B.8 C.10 D.20 参考答案： C 第 45 题：A.5 B.8 C.10 D.20 参考答案： D SCSI接口是大容量存储设备、音频设备和CD-ROM 驱动器的一种标准。 SCSI 接口通常被看作是一种总线，一条总线可连接至多8 台 SCSI设备。最初的

36、SCSI标准( 目前又称为 SCSI ) 的最大同步传输速率为5MB/s，后来的 SCSI 规定了 2 种提高速度的选择。一种为提高数据传输的频率，即 Fast SCSI，由于频率提高了一倍，即使数据通路仍和SCSI 同为 8 位宽，其最大同步传输速率也提高了一倍，达10MB/s。另一种提高速度的选择是传输频率提高一倍的同时也增大数据通路的宽度，由8 位增至 16 位，这就是 Wide SCSI，其最大同步传输速率为 20MB/s。目前，除了传统的串口和并口外，计算机与外部设备连接的标准接口越来越多。例如，(46) 是一种连接大容量存储设备的并行接口，数据宽度一般为32 位，且允许设备以雏菊链

37、形式接入；(47) 是一种可热插拔的高速串行设备接口，也可允许设备以雏菊链形式接入；(48) 则用来连接各种卡式设备，已广泛使用于笔记本电脑。第 46 题：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 34 页 - - - - - - - - - A.VESA B.USB C.SCSI D.PCI 参考答案： C 第 47 题：A.PCMCIA B.USB C.SCSI D.EISA 参考答案： B 第 48 题：A.PCMCIA B.VESA C.EISA D.PC

38、I 参考答案： A 根据外部设备与 I/O 模块交换数据的方式可以分为串行和并行接口两种。串行接口一次只能传送1 位信息，而并行接口一次就可传送多位信息( 一般为8 的倍数)。串行通信又可分为异步通信方式和同步通信方式两种。并行接口数据传输率高，控制简单，通常用于高速数据通道接口；但是所需连线很多，不适于远距离传送。串行通信连线少，适于长距离传送；但是控制复杂而且传输速度较慢。常见的设备接口有以下几种： (1)ST506 接口主要用于温盘， 结构简单，只完成磁盘信息的读写放大， 把数据的编码解码、 数据的格式转换等功能都留给I/O 模块处理。 其传输速率为 5Mb/s7Mb/s，最多可支持 2

39、 个硬盘，最大支持盘空间为 150MB 。 (2)ESDI 接口一种通用的标准接口，不仅适用于小型温盘，还适用于磁带机和光盘存储器。该接口除了完成信息的读写放大外，还要完成数据的编码解码。数据传输率5Mb/s10Mb/s，最多可支持 4 个硬盘，硬盘空间最大可达 600MB 。(3)IDE 接口分为普通 IDE 和增强型 IDE(EIDE)接口。普通 1DE数据传输率不超过1.5Mb/s ，数据传输宽度为8 位，最多可连接4个 IDE 设备，每个IDE 硬盘容量不超过528MB 。EIDE 接口数据传输率可达12Mb/s18Mb/s，数据传输宽度 32 位，最多可连接 4 个 IDE 设备，每

40、个 IDE硬盘可超过 528MB 。(4)SCSI 接口数据宽度为 8 位、16 位和 32 位，是大容量存储设备、音频设备和CD-ROM 驱动器的一种标准。 SCSI接口通常被看作是名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 34 页 - - - - - - - - - 一种总线，可用于连接多个外设，这些SCSI设备以雏菊链 (Mode daisy chain)形式接入， 并被分配给惟一的ID 号(0 7)，其中 7 号分配给 SCSI控制器。某些SCSI控制器可

41、以提供多达35 个 SCSI通道。 SCSI设备彼此独立运作，相互之间可以交换数据，也可以和主机进行交互。数据以分组消息的形式进行传输。(5)PCMCIA接口PCMCIA 是一种广泛用于笔记本电脑的接口标准，体积小，扩展较方便灵活。最初PCMCIA 主要用于笔记本电脑扩展内存，目前常用作一种存储器卡接口或进行fax/modem功能扩展接口。现在用PCMCIA 代表个人计算机储器卡国际协会，而PCMCIA 接口更名为 PC card 接口。 PC card 接口具有以下特点：电源管珲服务，允许系统控制PC card 的工作状态 ( 开/ 关) ，支持 3.3V/5V电压，可降低功耗，支持多功能卡

42、、扩充卡的信息结构，以提高其兼容性，规定了直接内存访问规范，增加了一个32 位的 card bus 接口。 (6)P1394 串行接口是一种高速的串行总线，用以连接众多的外部设备。 P1394 有许多优于SCSI等其他外设接口的特点： 数据传输率高、 价格低且容易实现， 所以不仅应用于计算机系统中， 也广泛用于消费类电子产品， 诸如数码相机、 VCD 等。P1394接口使用雏菊链式的设备连接方式，一个端口可以支持 63 个设备；而且使用桥互联的方式，以树型结构配置，可以支持的设备数高达1022。P1394 支持设备的热插拔。 (7)USB 接口是一种串行总线式的接口，在串行接口中可达到较高的数

43、据传输率， 并且也允许设备以雏菊链形式接入，其最大特点是允许热插拔， 即允许计算机在未关机带电的情况下插入或拔除所连接的外部设备而不会造成损害，目前在便携式计算机和台式计算机中已成为标准配置。许多数码相机、闪存、视频摄像头以及打印机等都可通过USB口接入计算机。在具有通道处理机的系统中，用户进程请求启动外设时，由(49) 根据I/O 要求构造通道程序及通道状态字，并将通道程序保存在(50) ，然后执行启动“ I/O ”命令。第 49 题：A.用户进程B.应用程序C.通道D.操作系统参考答案： D 第 50 题：A.内存B.硬盘C.通道D.外部设备参考答案： A 输入输出系统主要有5 种方式与主

44、机交换数据；程序控制方式、程序中断方式、名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 34 页 - - - - - - - - - DMA 方式、通道方式、 输入输出处理机。 (1) 程序控制方式CPU 直接利用I/O 指令编程， 实现数据的输入输出。 CPU发出 I/O 命令，命令中包含了外设的地址信息和所要执行的操作，相应的I/O系统执行该命令并设置状态寄存器；CPU 不停地( 定期地 ) 查询 I/O 系统以确定该操作是否完成。 由程序主动查询外设，完成主机与外

45、设间的数据传送，方法简单， 硬件开销小。 (2) 程序中断方式CPU 利用中断方式完成数据的输入/ 输出，当 I/O 系统与外设交换数据时， CPU 无需等待也不必去查询I/O 的状态，当 I/O 系统完成了数据传输后则以中断信号通知 CPU 。CPU然后保存正在执行程序的现场，转入I/O 中断服务程序完成与I/O系统的数据交换。 然后返回原主程序继续执行。 与程序控制方式相比， 中断方式因为 CPU无需等待而提高了效率。 在系统中具有多个中断源的情况下，常用的处理方法有：多中断信号线法、中断软件查询法、雏菊链法、总线仲裁法和中断向量表法。 (3)DMA 方式使用 DMA 控制器 (DMAC)

46、 来控制和管理数据传输。DMAC 和 CPU共享系统总线，并且具有独立访问存储器的能力。在进行DMA 时，CPU 放弃对系统总线的控制而由DMAC 控制总线； 由 DMAC 提供存储器地址及必需的读写控制信号，实现外设与存储器之间的数据交换。DMAC 获取总线的 3 种方式：暂停方式、周期窃取方式和共享方式。 (4) 通道通道是一种通过执行通道程序管理 I/O 操作的控制器，它使主机与 I/O 操作之间达到更高的并行程度。在具有通道处理机的系统中，当用户进程请求启动外设时，由操作系统根据I/O 要求构造通道程序和通道状态字，将通道程序保存在主存中，并将通道程序的首地址放到通道地址字中，然后执行

47、“启动I/O ”指令。按照所采取的传送方式，可将通道分为字节多路通道、选择通道和数组多路通道三种。 (5) 输入输出处理机 (IOP) 也称为外围处理机 (PPU)，它是一个专用处理机，也可以是一个通用的处理机， 具有丰富的指令系统和完善的中断系统。专用于大型、 高效的计算机系统处理外围设备的输入输出，并利用共享存储器或其他共享手段与主机交换信息。 从而使大型、高效的计算机系统更加高效地工作。与通道相比， IOP具有比较丰富的指令系统，结构接近于一般的处理机，有自己的局部存储器。第 51 题：I/O 控制方式有多种，(51) 一般用于大型、高效的计算机系统中。A.查询方式B.中断方式C.DMA

48、 方式D.PPU方式参考答案： D 通道处理机在数据传送过程中， 通道选择一次设备需要的时间为4.8 s，传送一个字节数据需0.2 s。某设备每隔 500s 发出一次传送一个字节数据的请求。该通道处理机进行字节多路通道传送时，通道极限流量应为(52) 。在理想的情况下，此通道上最多可挂接(53) 台这样的设备。第 52 题：A.100KB/s 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 34 页 - - - - - - - - - B.200KB/s C.250KB

49、/s D.300KB/s 参考答案： B 第 53 题：A.50 B.100 C.150 D.200 参考答案： B 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 34 页 - - - - - - - - - 浮点数加法流水线运算器依次由减阶、对阶、(54) 和尾结果规格化四个部件组成。 设每个部件处理时间 T相等，T=2ns。当处理两个浮点数向量和Ai=Bi+Ci(i=0，1，11)时，所需要的总时间为(55) ns，平均吞吐率为(56) 分量/ns ，流水线加工效

50、率为(57) 。从开始算起， 流水加工部件经过(58) ns，就能得到前七个分量的结果。第 54 题：A.减尾B.移位C.尾加D.阶加参考答案： C 第 55 题：A.10 B.20 C.30 D.40 参考答案： C 第 56 题：A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.4 参考答案： D 第 57 题：A.0.1 B.0.2 C.0.3 D.0.8 参考答案： D 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 34 页 - - - - - - - - - 第