1、第 2 章 計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)信息系統(tǒng)監(jiān)理師必須掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)， 包括計(jì)算機(jī)組成原理、 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、 操作系統(tǒng)和系統(tǒng)可靠性等。具體而言，根據(jù)考試大綱，本章要求考生掌握以下知識(shí)點(diǎn)。（ 1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能、組成及其相互關(guān)系。（2）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與信息管理、數(shù)據(jù)處理、輔助設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、科學(xué)計(jì)算和人工智能 等概念。本章的內(nèi)容比較雜，從往屆考試試題來(lái)看，本章內(nèi)容大約為 510 分。各個(gè)小的知識(shí)點(diǎn)考查結(jié)構(gòu)如表 2-1 所示。 矚慫潤(rùn)厲釤瘞睞櫪廡賴。表 2-1 考查結(jié)構(gòu)表知識(shí)點(diǎn)已考分?jǐn)?shù)百分比說(shuō)明計(jì)算機(jī)組成原理426.7%數(shù)字編碼，指令周期操作系統(tǒng)640.0%其中系統(tǒng)基本操作占 26.7%，存儲(chǔ)管 理占

2、 13.3%系統(tǒng)可靠性213.3%串、并聯(lián)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)320.0%2.1 試題精解2.1.1 試題 1（2005 年 5 月試題 12 ）在計(jì)算機(jī)中， 最適合進(jìn)行數(shù)字加減運(yùn)算的數(shù)字編碼是 _（1）_ 。如果主存容量為 16 MB 字節(jié)，且按字節(jié)編址，表示該主存地址至少應(yīng)需要_（2）_ 位。 聞創(chuàng)溝燴鐺險(xiǎn)愛(ài)氌譴凈。（ 1） A原碼 B 反碼 C 補(bǔ)碼 D 移碼（ 2） A16 B 20 C 24 D 32試題 1 分析本題的第 1 個(gè)問(wèn)題實(shí)際上是考查考生對(duì)原碼、 反碼、 補(bǔ)碼和移碼概念的理解。 如果對(duì)這 幾種碼制的特性比較熟悉， 題目自然就迎刃而解了。 下面， 我們簡(jiǎn)單介紹這幾種碼制的各自

3、 特色。 殘騖樓諍錈瀨濟(jì)溆塹籟。（1）原碼：采用原碼表示法簡(jiǎn)單易懂，用原碼進(jìn)行加法運(yùn)算非常方便、直觀，并可得 到正確的運(yùn)算結(jié)果，但如果是直接進(jìn)行減法運(yùn)算，則會(huì)出問(wèn)題。 釅錒極額閉鎮(zhèn)檜豬訣錐。（2）反碼：把原碼對(duì)除符號(hào)位外的其余各位逐位取反產(chǎn)生反碼，所以反碼與原碼的特 性剛好相反。反碼的減法運(yùn)算能正確得到結(jié)果，但直接進(jìn)行加法運(yùn)算無(wú)法得到正確結(jié)果。 彈 貿(mào)攝爾霽斃攬磚鹵廡。（ 3）補(bǔ)碼：我們知道，正數(shù)的補(bǔ)碼 =原碼，所以采用補(bǔ)碼能正確執(zhí)行加法運(yùn)算。又因?yàn)?負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼 =反碼 +1，所以負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼具有反碼的特性，可以正確進(jìn)行減法運(yùn)算，所以補(bǔ)碼 最適合執(zhí)行數(shù)字加減運(yùn)算。 謀蕎摶篋飆鐸懟類蔣薔。（4）移

4、碼：移碼是在補(bǔ)碼的基礎(chǔ)上把首位取反得到的，這樣使得移碼非常適合于階碼1 / 16的運(yùn)算，所以它常用于表示階碼。 廈礴懇蹣駢時(shí)盡繼價(jià)騷。本題的第 2 個(gè)問(wèn)題考查考生對(duì)計(jì)算機(jī)中數(shù)制的理解和內(nèi)存數(shù)據(jù)的表示。 我們知道， 在計(jì) 算機(jī)中，一般采用二進(jìn)制來(lái)表示數(shù)據(jù)，基本單位有位（b）、字節(jié)（ B）、KB、 MB和 GB等，其換算關(guān)系如下： 煢楨廣鰳鯡選塊網(wǎng)羈淚。10 10 101GB = 1024MB = 210 MB； 1MB = 1024KB = 210 KB； 1KB = 1024B = 210 B； 1B = 8b 鵝婭盡損鵪 慘歷蘢鴛賴。如果主存容量為 16MB字節(jié)，且按字節(jié)編址。因?yàn)?:16M

5、B = 24 210 KB = 24 210210B = 224B所以，表示該主存地址至少應(yīng)需要用 24 位二進(jìn)制編碼表示。試題 1 答案（1）C（2） C2.1.2 試題 2（2005 年 5 月試題 34 ）是解決內(nèi)存碎片問(wèn)題的有效方法，虛擬存儲(chǔ)器主要B固定分區(qū)D可重定位分區(qū)B軟盤和硬盤DCDROM和主存在下列存儲(chǔ)管理方案中， _（3） 由_（4）_ 組成。 籟叢媽羥為贍僨蟶練淨(jìng)（3）A 單一連續(xù)分區(qū) C可變分區(qū)（4）A 寄存器和軟盤 C磁盤區(qū)域與主存試題 2 分析本題考查存儲(chǔ)管理方面的知識(shí)點(diǎn)， 側(cè)重各種存儲(chǔ)管理方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 要正確的解答此題， 必須把這些存儲(chǔ)管理方法的特點(diǎn)搞清楚。 預(yù)頌

6、圣鉉儐歲齦訝驊糴。（ 1）單一連續(xù)分區(qū)存儲(chǔ)管理這種存儲(chǔ)管理方法把所有用戶區(qū)都分配給惟一的用戶作業(yè)， 當(dāng)作業(yè)被調(diào)度時(shí)， 進(jìn)程全部 進(jìn)入內(nèi)存。 一旦完成，所有主存恢復(fù)空閑，因此它不支持多道程序設(shè)計(jì)。 滲釤嗆儼勻諤鱉調(diào)硯錦。（2）固定分區(qū)存儲(chǔ)管理 這種存儲(chǔ)管理方法是支持多道程序設(shè)計(jì)的最簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)管理方法， 它把主存劃分成若干 個(gè)固定的和大小不同的分區(qū)， 每個(gè)分區(qū)能夠裝入一個(gè)作業(yè)。 分區(qū)的大小是固定的， 算法簡(jiǎn)單， 但是容易生成較多的存儲(chǔ)器碎片。 鐃誅臥瀉噦圣騁貺頂廡。（3）可變分區(qū)存儲(chǔ)管理這種存儲(chǔ)管理方法在引入可變分區(qū)后雖然主存分配更靈活， 也提高了主存利用率。 但是 由于系統(tǒng)在不斷地分配和回收中，

7、 必定會(huì)出現(xiàn)一些不連續(xù)的小的空閑區(qū)。 盡管這些小的空閑 區(qū)的總和超過(guò)某一個(gè)作業(yè)要求的空間， 但是由于不連續(xù)而無(wú)法分配而產(chǎn)生了碎片。 解決碎片 的方法是拼接（或稱為“緊湊” ），即向一個(gè)方向（例如向低地址端）移動(dòng)已分配的作業(yè)，使 那些零散的小空閑區(qū)在另一方向連成一片。 分區(qū)的拼接技術(shù)一方面是要求能夠?qū)ψ鳂I(yè)進(jìn)行重 定位，另一方面系統(tǒng)在拼接時(shí)要耗費(fèi)較多的時(shí)間。 擁締鳳襪備訊顎輪爛薔。（ 4）可重定位分區(qū)存儲(chǔ)管理 這種存儲(chǔ)管理方法是克服固定分區(qū)碎片問(wèn)題的一種存儲(chǔ)分配方法，它能夠把相鄰的空閑 存儲(chǔ)空間合并成一個(gè)完整的空區(qū)，還能夠整理存儲(chǔ)器內(nèi)各個(gè)作業(yè)的存儲(chǔ)位置，以達(dá)到消除存 / 16儲(chǔ)碎片和緊縮存儲(chǔ)空間的

8、目的。緊縮工作需要花費(fèi)大量的時(shí)間和系統(tǒng)資源。 贓熱俁閫歲匱閶鄴鎵 騷。（ 5）非請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理。這種存儲(chǔ)管理方法將存儲(chǔ)空間和作業(yè)的地址空間分成若干 個(gè)等分部分在分頁(yè)式， 要求把進(jìn)程所需要的頁(yè)面全部調(diào)入主存后作業(yè)方能運(yùn)行， 因此， 當(dāng)內(nèi) 存可用空間小于作業(yè)所需的地址空間時(shí)， 作業(yè)無(wú)法運(yùn)行。 它克服了分區(qū)存儲(chǔ)管理中碎片多和 緊縮處理時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)，支持多道程序設(shè)計(jì)，但不支持虛擬存儲(chǔ)。 壇摶鄉(xiāng)囂懺蔞鍥鈴氈淚。（ 6）請(qǐng)求頁(yè)式存儲(chǔ)管理 這種存儲(chǔ)管理方法將存儲(chǔ)空間和作業(yè)的地址空間分成若干個(gè)相等的頁(yè)面， 當(dāng)進(jìn)程需要用 到某個(gè)頁(yè)面時(shí)將其調(diào)入主存， 把那些暫時(shí)無(wú)關(guān)的頁(yè)面留在主存外。 它支持虛擬存儲(chǔ)， 克服了

9、分區(qū)存儲(chǔ)管理中碎片多和緊縮處理時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。 并支持多道程序設(shè)計(jì)， 但是它不能實(shí)現(xiàn)對(duì) 最自然的以段為單位的共享與存儲(chǔ)保護(hù) （因?yàn)槌绦蛲ǔＪ且远螢閱挝粍澐值模?所以以段為單 位最自然）。 蠟變黲癟報(bào)倀鉉錨鈰贅。（7）段頁(yè)式存儲(chǔ)管理這種存儲(chǔ)管理方法是分段式和分頁(yè)式結(jié)合的存儲(chǔ)管理方法， 充分利用了分段管理和分頁(yè) 管理的優(yōu)點(diǎn)。作業(yè)按邏輯結(jié)構(gòu)分段，段內(nèi)分頁(yè)，內(nèi)存分塊。作業(yè)只需部分頁(yè)裝入即可運(yùn)行， 所以支持虛擬存儲(chǔ)，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連接和裝配。 買鯛鴯譖曇膚遙閆擷凄。所謂虛擬存儲(chǔ)技術(shù)即在內(nèi)存中保留一部分程序或數(shù)據(jù)， 在外存（硬盤） 中放置整個(gè)地址 空間的副本。 程序運(yùn)行過(guò)程中可以隨機(jī)訪問(wèn)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)或程序， 但

10、需要的程序或數(shù)據(jù)不在 內(nèi)存時(shí)， 就將內(nèi)存中部分內(nèi)容根據(jù)情況寫回外存。 然后從外存調(diào)入所需程序或數(shù)據(jù)， 實(shí)現(xiàn)作 業(yè)內(nèi)部的局部對(duì)換， 從而允許程序的地址空間大于實(shí)際分配的存儲(chǔ)區(qū)域。 它在內(nèi)存和外存之 間建立了層次關(guān)系， 使得程序能夠像訪問(wèn)主存一樣訪問(wèn)外存， 主要用于解決計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器 的容量問(wèn)題。 其邏輯容量由主存和外存容量之， 以及 CPU可尋址的范圍來(lái)決定， 其運(yùn)行速度 接近于主存速度， 成本也下降。 可見(jiàn)，虛擬存儲(chǔ)技術(shù)是一種性能非常優(yōu)越的存儲(chǔ)器管理技術(shù)， 故被廣泛地應(yīng)用于大、中、小型機(jī)器和微型機(jī)中。 綾鏑鯛駕櫬鶘蹤韋轔糴。虛擬存儲(chǔ)器允許用戶用比主存容量大得多的地址空間來(lái)編程， 以運(yùn)行比主存實(shí)

11、際容量大 得多的程序。用戶編程所用的地址稱為“邏輯地址” （又稱為“虛地址” ），而實(shí)際的主存地 址則稱為“物理地址” （又稱為“實(shí)地址” ），每次訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)都要進(jìn)行邏輯地址到物理地址 的轉(zhuǎn)換。 實(shí)際上， 超過(guò)主存在實(shí)際容量的那些程序和數(shù)據(jù)是存放在輔助存儲(chǔ)器中， 當(dāng)使用時(shí) 再由輔存調(diào)入。 地址變換以及主存和輔存間的信息動(dòng)態(tài)調(diào)度是硬件和操作系統(tǒng)兩者配合完成 的。 驅(qū)躓髏彥浹綏譎飴憂錦。虛擬存儲(chǔ)管理的理論基礎(chǔ)是程序的局部性原理。程序局部性原理指程序在執(zhí)行時(shí)呈現(xiàn)出局部性規(guī)律， 即在一段時(shí)間內(nèi)， 程序的執(zhí)行僅限 于程序的某一部分。 相應(yīng)地， 執(zhí)行所訪問(wèn)的存儲(chǔ)空間也局限于某個(gè)內(nèi)存區(qū)域。局部性又表現(xiàn)為時(shí)間

12、局部性和空間局部性， 時(shí)間局部性指如果程序中的某條指令一旦執(zhí)行，則不久以后該指令可能再次執(zhí)行。 如果某數(shù)據(jù)被訪問(wèn)， 則不久以后該數(shù)據(jù)可能再次被訪問(wèn)； 空間局部性指 一旦程序訪問(wèn)了某個(gè)存儲(chǔ)單元，則不久之后，其附近的存儲(chǔ)單元也將被訪問(wèn)。 貓蠆驢繪燈鮒誅 髏貺廡。根據(jù)程序的局部性理論， Denning 提出了工作集理論。工作集指進(jìn)程運(yùn)行時(shí)被頻繁訪問(wèn) 的頁(yè)面集合。顯然只要使程序的工作集全部在內(nèi)存 （主存儲(chǔ)器）中， 即可大大減少進(jìn)程的缺 頁(yè)次數(shù)；否則會(huì)使進(jìn)程在運(yùn)行中頻繁出現(xiàn)缺頁(yè)中斷，從而出現(xiàn)頻繁的頁(yè)面調(diào)入 / 調(diào)出現(xiàn)象， 造成系統(tǒng)性能下降，甚至出現(xiàn)“抖動(dòng)” 。鍬籟饗逕瑣筆襖鷗婭薔。試題 2 答案3)D4

13、)C3 / 162.1.3 試題 3（ 2005 年 5 月試題 5）3 個(gè)可靠度 R 均為 0.8 的部件串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，如圖 2-1 所示。圖 2-1 3 個(gè)部件串聯(lián)的系統(tǒng)則該系統(tǒng)的可靠度為 _（5） 。（5）A 0.240 B 0.512C0.800D0.992 構(gòu)氽頑黌碩飩薺齦話騖。試題 3 分析計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)， 而且影響其可靠性的因素也非常繁復(fù)， 很難直接對(duì)其進(jìn) 行可靠性分析。 但通過(guò)建立適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)模型， 把大系統(tǒng)分割成若干子系統(tǒng)， 可以簡(jiǎn)化其分析 過(guò)程。常見(jiàn)的系統(tǒng)可靠性數(shù)學(xué)模型有以下 3 種。 輒嶧陽(yáng)檉籪癤網(wǎng)儂號(hào)澩。1串聯(lián)系統(tǒng)假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)由 n 個(gè)子系統(tǒng)組成， 當(dāng)且僅

14、當(dāng)所有的子系統(tǒng)都有能正常工作時(shí)， 系統(tǒng)才能 正常工作。這種系統(tǒng)稱為“串聯(lián)系統(tǒng)” ，如圖 2-2 所示。 堯側(cè)閆繭絳闕絢勵(lì)蜆贅。輸入R1R2Rn輸出圖 2-2 串聯(lián)系統(tǒng)設(shè)系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的可靠性分別用R1, R2 ,., Rn 表示，則系統(tǒng)的可靠性為：R R1 R2 . Rn如果系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的失效率分別用 1, 2,., n 來(lái)表示，則系統(tǒng)的失效率為：2并聯(lián)系統(tǒng)假如一個(gè)系統(tǒng)由 n 個(gè)子系統(tǒng)組成， 只要有一個(gè)子系統(tǒng)能夠正常工作， 系統(tǒng)就能正常工作， 如圖 2-3 所示。圖 2-3 并聯(lián)系統(tǒng)設(shè)系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)的可靠性分別用R1, R2 ,., Rn 表示，則系統(tǒng)的可靠性為：4 / 16R 1 (1

15、R1) (1 R2) . (1 Rn )假如所有的子系統(tǒng)的失效率均為 ，則系統(tǒng)的失效率為11 n 1jj 1 j在并聯(lián)系統(tǒng)中只有一個(gè)子系統(tǒng)是真正需要的， 其余 n-1 個(gè)子系統(tǒng)稱為冗余子系統(tǒng)， 隨著 冗余子系統(tǒng)數(shù)量的增加，系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間也增加了。 識(shí)饒鎂錕縊灩筧嚌儼淒。3模冗余系統(tǒng)m模冗余系統(tǒng)由 m個(gè)（m=2n+1為奇數(shù) ）相同的子系統(tǒng)和一個(gè)表決器組成， 經(jīng)過(guò)表決器表決 后， m個(gè)子系統(tǒng)中占多數(shù)相同結(jié)果的輸出作為系統(tǒng)的輸出，如圖2-4 所示。 凍鈹鋨勞臘鍇癇婦脛糴。圖 2-4 模冗余系統(tǒng)在 m 個(gè)子系統(tǒng)中， 只有 n+1 個(gè)或 n+1 個(gè)以上子系統(tǒng)能正常工作， 系統(tǒng)就能正常工作， 輸 出

16、正確結(jié)果。假設(shè)表決器是完全可靠的，每個(gè)子系統(tǒng)的可靠性為R0，則 m模冗余系統(tǒng)的可靠性為 : 恥諤銪滅縈歡煬鞏鶩錦。m m iRCmj R0i 1 R0i n 1其中 Cmj 為從 m個(gè)元素中取 j 個(gè)元素的組合數(shù)。顯然，本題是一個(gè)簡(jiǎn)單的串聯(lián)系統(tǒng)可靠性計(jì)算的試題，其可靠性為：R = 0.8 0.8 0.8 = 0.512試題 3 答案5)B2.1.4 試題 4（2005 年 5 月試題 67 ）微機(jī) A和微機(jī) B采用同樣的 CPU，微機(jī) A的主頻為 800 MHz而微機(jī) B為 1 200 MHz。若 微機(jī) A的平均指令執(zhí)行速度為 40 MIPS，則微機(jī) A的平均指令周期為 _（6）_ns ，微機(jī)

17、 B的平均指令執(zhí)行速度為 _(7)_MIPS 。鯊腎鑰詘褳鉀溈懼統(tǒng)庫(kù)。( 6) A15 B 25C40D60( 7) A20 B 40C60 D80試題 4 分析5 / 16這道試題曾經(jīng)出現(xiàn)在 2004 年 5 月的系統(tǒng)分析師考試上午試題中，時(shí)隔一年，又一字不 改地作為信息系統(tǒng)監(jiān)理師試題出現(xiàn)。由此可見(jiàn)，閱讀歷年試題分類精解是十分重要的。 碩癘 鄴頏謅攆檸攜驤蘞。計(jì)算機(jī)性能評(píng)估的常用方法有時(shí)鐘頻率法、 指令執(zhí)行速度法、 等效指令速度法、 數(shù)據(jù)處 理速率法、綜合理論性能法和基準(zhǔn)程序法6 種。 閿擻輳嬪諫遷擇楨秘騖。1時(shí)鐘頻率法計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率在一定程度上反映了機(jī)器速度， 一般來(lái)講， 主頻越高，速度

18、越快。但 是相同頻率、不同體系結(jié)構(gòu)的機(jī)器， 其速度和性能可能會(huì)相差很多倍。 通常來(lái)說(shuō)， 提高處理 器的時(shí)鐘頻率能夠提高系統(tǒng)的性能。 因?yàn)樵谕瑯拥臅r(shí)間內(nèi)， 提高時(shí)鐘頻率， 使得時(shí)鐘周期減 少，指令的執(zhí)行時(shí)間減少。 氬嚕躑竄貿(mào)懇彈瀘頷澩。2指令執(zhí)行速度法在計(jì)算機(jī)發(fā)展的初期， 曾用加法指令的運(yùn)算速度來(lái)衡量計(jì)算機(jī)的速度， 速度是計(jì)算機(jī)的 主要性有指標(biāo)之一。 因?yàn)榧臃ㄖ噶畹倪\(yùn)算速度大體上可反映出乘法、 除法等其他算術(shù)運(yùn)算的 速度， 而且邏輯運(yùn)算、 轉(zhuǎn)移指令等簡(jiǎn)單指令的執(zhí)行時(shí)間往往設(shè)計(jì)成與加法指令相同，因此加法指令的運(yùn)算速度有一定代表性。 釷鵒資贏車贖孫滅獅贅。表示機(jī)器運(yùn)算速度的單位是 KIPS（每秒千條

19、指令） ，后來(lái)隨著機(jī)器運(yùn)算速度的提高，計(jì) 量單位由 KIPS 發(fā)展到 MIPS（每秒百萬(wàn)條指令） 。常用的有峰值 MIPS、基準(zhǔn)程序 MIPS和以特 定系統(tǒng)為基準(zhǔn)的 MIPS。MFLOPS表示每秒百萬(wàn)次浮點(diǎn)運(yùn)算速度， 衡量計(jì)算機(jī)的科學(xué)計(jì)算速度， 常用的有峰值 MFLOPS和以基準(zhǔn)程序測(cè)得的 MFLOP。S 慫闡譜鯪逕導(dǎo)嘯畫長(zhǎng)涼。MFLOPS可用于比較和評(píng)價(jià)在同一系統(tǒng)上求解同一問(wèn)題的不同算法的性能，還可用于在 同一源程序、 同一編譯器， 以及相同的優(yōu)化措施且同樣運(yùn)行環(huán)境下以不同系統(tǒng)測(cè)試浮點(diǎn)運(yùn)算 速度。由于實(shí)際程序中各種操作所占比例不同，因此測(cè)得MFLOPS也不相同。 MFLOPS值沒(méi)有考慮運(yùn)算部

20、件與存儲(chǔ)器、 I/O 系統(tǒng)等速度之間相互協(xié)調(diào)等因素，所以只能說(shuō)明在特定條件下 的浮點(diǎn)運(yùn)算速度。 諺辭調(diào)擔(dān)鈧諂動(dòng)禪瀉類。3等效指令速度法等效指令速度法也稱為“吉普森混合法”或“混合比例計(jì)算法” ，它通過(guò)各類指令在程 序中所占的比例（ W）進(jìn)行計(jì)算得到。若各類指令的執(zhí)行時(shí)間為t i，則等效指令的執(zhí)行時(shí)間為： 嘰覲詿縲鐋囁偽純鉿錈。nT= Wi tii1式中 n 為指令類型數(shù)。采用等效指令速度法對(duì)某些程序來(lái)說(shuō)可能嚴(yán)重偏離實(shí)際， 尤其是對(duì)復(fù)雜的指令集， 其中 某些指令的執(zhí)行時(shí)間是不固定的，數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度、 cache 的命中率、流水線的效率等都會(huì)影響 計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度，因此后來(lái)又發(fā)展了其他評(píng)價(jià)方法。 熒紿

21、譏鉦鏌觶鷹緇機(jī)庫(kù)。4數(shù)據(jù)處理速率法鶼漬螻偉閱劍鯫腎邏因?yàn)樵诓煌绦蛑懈黝愔噶钍褂妙l率是不同的，所以固定比例方法存在著很大的局限 性；而且數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與指令功能的強(qiáng)弱對(duì)解題的速度影響極大， 同時(shí)這種方法也不能反映現(xiàn)代 計(jì)算機(jī)中高速緩沖存儲(chǔ)器、 流水線、 交叉存儲(chǔ)等結(jié)構(gòu)的影響。 具有這種結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)的性能 不僅與指令的執(zhí)行頻率有關(guān)， 而且也與指令的執(zhí)行順序與地址的分布有關(guān)。6 / 16蘞。數(shù)據(jù)處理速率法（ PDR法）采用計(jì)算 PDR值的方法來(lái)衡量機(jī)器性能， PDR值越大，機(jī)器 性能越好。 PDR與每條指令和每個(gè)操作數(shù)的平均位數(shù)以及每條指令的平均運(yùn)算速度有關(guān)，其 計(jì)算方法如下： 紂憂蔣氳頑薟驅(qū)藥憫騖。P

22、DR = L/R其中： L=0.85G+0.15H+0.4J+0.15K ，R=0.85M+0.09N+0.06P 。式中 G是每條定點(diǎn)指令的位數(shù)， M是平均定點(diǎn)加法時(shí)間， H是每條浮點(diǎn)指令的位數(shù)， N 是平均浮點(diǎn)加法時(shí)間， J 是定點(diǎn)操作數(shù) 的位數(shù)， P是平均浮點(diǎn)乘法時(shí)間， K 是浮點(diǎn)操作數(shù)的位數(shù)。 穎芻莖蛺餑億頓裊賠瀧。此外，還做了如下規(guī)定： G20位， H30位；從主存取一條指令的時(shí)間等于取一個(gè)字的 時(shí)間； 指令與操作存放在主存， 無(wú)變址或間址操作；允許有并行或先行取指令功能，此時(shí)選 擇平均取指令時(shí)間。 PDR值主要對(duì) CPU和主存儲(chǔ)器的速度進(jìn)行度量，但不適合衡量機(jī)器的整 體速度，因?yàn)樗?/p>

23、沒(méi)有涉及 cache 和多功能部件等技術(shù)對(duì)性能的影響。 濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。PDR主要是對(duì) CPU和主存數(shù)據(jù)處理速度進(jìn)行計(jì)算而得出的，它允許并行處理和指令預(yù)取的功能，這時(shí)所取的指令執(zhí)行的平均時(shí)間。帶有 cache 的計(jì)算機(jī)，因?yàn)榇嫒∷俣燃涌欤?PDR值也就相應(yīng)提高。 PDR不能全面反映計(jì)算機(jī)的性能，但它曾是美國(guó)及巴黎統(tǒng)籌委員會(huì)用 來(lái)限制計(jì)算機(jī)出口的系統(tǒng)性能指標(biāo)估算方法。 1991 年 9 月停止使用 PDR，取而代之的是綜合 理論性能。 銚銻縵嚌鰻鴻鋟謎諏涼。5綜合理論性能法綜合理論性能法（ CTP法）是美國(guó)政府為限制較高性能計(jì)算機(jī)出口所設(shè)置的運(yùn)算部件綜 合性能估算方法。 CTP以每秒百萬(wàn)

24、次理論運(yùn)算 MTOPS表示，從 1991 年 9 月 1 日起啟用。 擠貼 綬電麥結(jié)鈺贖嘵類。CTP的估算方法為首先算出處理部件每一計(jì)算單元（如定點(diǎn)加法單元、定點(diǎn)乘法單元、 浮點(diǎn)加單元和浮點(diǎn)乘法單元等）的有效計(jì)算率R，然后按不同字長(zhǎng)加以調(diào)整得出該計(jì)算單元的理論性能 TP，所有組成該處理部件的計(jì)算單元TP 的總和即為綜合理論性能 CTP。賠荊紳諮侖驟遼輩襪錈。6基準(zhǔn)程序法上述性能評(píng)價(jià)方法主要是針對(duì) CPU（有時(shí)包括主存） ，而沒(méi)有考慮諸如 I/O 結(jié)構(gòu)、操作 系統(tǒng)、編譯程序的效率等系統(tǒng)性能的影響，因此難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)的實(shí)際上工作能力。 塤 礙籟饈決穩(wěn)賽釙冊(cè)庫(kù)。基準(zhǔn)程序法（ benchmark）

25、是目前一致承認(rèn)的測(cè)試性能的較好方法，有多種多樣的基準(zhǔn) 程序， 如主要測(cè)試整數(shù)性能的基準(zhǔn)程序邏輯和測(cè)試浮點(diǎn)性能的基準(zhǔn)程序等。 裊樣祕(mì)廬廂顫諺鍘羋 藺。在本題中，微機(jī) A的平均指令執(zhí)行速度為 40 MIPS，即平均每秒執(zhí)行 4 千萬(wàn)條指令。因 此其平均指令周期（ Cycle Per Instruction， CPI）為 （1/4 千萬(wàn) ） 秒，即： 倉(cāng)嫗盤紲囑瓏詁鍬齊驁。CPI = 0.25 10 / 16s = 25 10 9s = 25ns 。因?yàn)槲C(jī) B的主頻為 1 200 MHz ，是微機(jī) A主頻的 1200/800 = 1.5 倍。所以微機(jī) B的 平均指令執(zhí)行速度應(yīng)該比微機(jī) A的快 1.

26、5 倍，即 40 1.5 = 60MIPS 。綻萬(wàn)璉轆娛閬蟶鬮綰瀧。試題 4 答案6)B7)C2.1.5 試題 5( 2005 年 5 月試題 8)在下列體系結(jié)構(gòu)中，最適合于多個(gè)任務(wù)并行執(zhí)行的體系結(jié)構(gòu)是_(8)_ 。(8) A 流水線向量機(jī)結(jié)構(gòu)B 分布存儲(chǔ)多處理機(jī)結(jié)構(gòu)C共享存儲(chǔ)多處理結(jié)構(gòu)D 堆棧處理結(jié)構(gòu)試題 5 分析這道試題曾經(jīng)出現(xiàn)在 2002 年 10 月的系統(tǒng)分析師考試上午試題中， 時(shí)隔 3 年，又一字不 改地作為信息系統(tǒng)監(jiān)理師試題出現(xiàn)，從而再一次驗(yàn)證了閱讀歷年試題分類精解的重要性。 驍 顧燁鶚巰瀆蕪領(lǐng)鱺賻。流水線向量處理機(jī)用于指令并行執(zhí)行， 而不是任務(wù)并行， 并不屬于多處理機(jī)， 堆棧處理

27、 機(jī)用于特別的計(jì)算或用做外設(shè)的數(shù)據(jù)讀寫，這兩種結(jié)構(gòu)均不適于多個(gè)任務(wù)的并行執(zhí)行。 瑣釙 濺曖惲錕縞馭篩涼。并行處理機(jī)可分兩種類型， 分別為采用分布存儲(chǔ)器的并行處理結(jié)構(gòu)和采用集中式共享存 儲(chǔ)器的并行處理結(jié)構(gòu)。 其中分布式存儲(chǔ)器的多處理機(jī)并行處理結(jié)構(gòu)中， 每一個(gè)處理器都有自 己局部的存儲(chǔ)器。 只要控制部件將并行處理的程序分配各處理機(jī)， 它們便能并行處理， 各自 從自己的局部存儲(chǔ)器中取得信息； 而共享存儲(chǔ)多處理機(jī)結(jié)構(gòu)中的存儲(chǔ)器是集中共享的， 由于 多個(gè)處理機(jī)共享， 在各處理機(jī)訪問(wèn)共享存儲(chǔ)器時(shí)會(huì)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)。 因此， 最適合于多個(gè)任務(wù)并行 執(zhí)行的體系結(jié)構(gòu)是分布存儲(chǔ)多處理機(jī)結(jié)構(gòu)。 鎦詩(shī)涇艷損樓紲鯗餳類。試題

28、5 答案(8)B2.1.6 試題 6（2005 年 5 月試題 2930 ）在圖 2-5 所示的樹型文件系統(tǒng)中，方框表示目錄，圓圈表示文件， “ / ”表示目錄名之間的分隔符，“ / ”在路徑之首時(shí)表示根目錄。假設(shè)“. ”表示父目錄，當(dāng)前目錄是 Y1，那么，指定文件 F2 所需的相對(duì)路徑是 _(29)_ ；如果當(dāng)前目錄是 X2，“DEL”表示刪除命令，那 么，刪除文件 F4 的正確命令是 _(30)_ 。 櫛緶歐鋤棗鈕種鵑瑤錟。圖 2-5 樹型文件系統(tǒng)29）A /X1/Y2/F2B ./X1/Y2/F2C/X1/Y2/F2D ./Y2/F28 / 16BDEL X2/Y3/F4DDEL /Y3

29、/F430)ADEL./Y3/F4CDEL Y3/F4試題 6 分析用戶的數(shù)據(jù)和程序大多以文件形式保存， 用戶使用操作系統(tǒng)的過(guò)程中， 需要經(jīng)常對(duì)文件 和目錄進(jìn)行操作。下面， 我們以 Linux 系統(tǒng)為例介紹有關(guān)文件、目錄和路徑的概念，其他系 統(tǒng)與其類似。 轡燁棟剛殮攬瑤麗鬮應(yīng)。1文件與文件名 在大多操作系統(tǒng)中都有文件的概念， 文件是 Linux 用來(lái)存儲(chǔ)信息的基本結(jié)構(gòu)， 它是被命 名（稱為“文件名” ）的存儲(chǔ)在某種介質(zhì)（如磁盤、光盤和磁帶等）上的一組信息的集合。 Linux 文件均為無(wú)結(jié)構(gòu)的字符流形式，文件名是文件的標(biāo)識(shí)，它由字母、數(shù)字、下劃線和圓 點(diǎn)組成的字符串來(lái)構(gòu)成。 用戶應(yīng)該選擇有意義的

30、文件名。 Linux 要求文件名的長(zhǎng)度限制在 255 個(gè)字符以內(nèi)。 峴揚(yáng)斕滾澗輻灄興渙藺。為了便于管理和識(shí)別， 用戶可以把擴(kuò)展名作為文件名的一部分。 圓點(diǎn)用于區(qū)分文件名和 擴(kuò)展名，擴(kuò)展名對(duì)于文件分類十分有用。 用戶可能對(duì)某些大眾已接納的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展名比較熟悉， 例如， C語(yǔ)言編寫的源代碼文件總是具有 C的擴(kuò)展名，用戶可以根據(jù)自己的需要隨意加入自 己的文件擴(kuò)展名。 詩(shī)叁撻訥燼憂毀厲鋨驁。2文件的類型Linux 系統(tǒng)中有 3 種基本的文件類型：普通文件、目錄文件和設(shè)備文件。（1）普通文件 普通文件是用戶最經(jīng)常面對(duì)的文件，又分為文本文件和二進(jìn)制文件。文本文件： 以文本的 ASCII 碼形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中

31、。 它是以行為基本結(jié)構(gòu)的一種信息 組織和存儲(chǔ)方式。二進(jìn)制文件： 以文本的二進(jìn)制形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，用戶一般不能直接讀懂它們，只 有通過(guò)相應(yīng)的軟件才能將其顯示出來(lái)。二進(jìn)制文件一般是可執(zhí)行程序、圖形、圖像和音等。 則鯤愜韋瘓賈暉園棟瀧。（ 2）目錄文件設(shè)計(jì)目錄文件的主要目的是用于管理和組織系統(tǒng)中的大量文件。 它存儲(chǔ)一組相關(guān)文件的 位置、大小等與文件有關(guān)的信息。目錄文件往往簡(jiǎn)稱為目錄。 脹鏝彈奧秘孫戶孿釔賻。（ 3）設(shè)備文件設(shè)備文件是 Linux 系統(tǒng)中的一個(gè)重要特色。 Linux 系統(tǒng)把每一個(gè) I/O 設(shè)備都看成一個(gè)文 件，與普通文件一樣處理，這樣可以使文件與設(shè)備的操作盡可能統(tǒng)一。從用戶的角度來(lái)看

32、， 對(duì) I/O 設(shè)備的使用和一般文件的使用一樣， 不必了解 I/O 設(shè)備的細(xì)節(jié)。 設(shè)備文件可以細(xì)分為 塊設(shè)備文件和字符設(shè)備文件， 前者的存取以一個(gè)個(gè)字符塊為單位， 后者則以單個(gè)字符為單位。 鰓躋峽禱紉誦幫廢掃減。3樹型目錄結(jié)構(gòu)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中保存有大量文件， 如何有效地組織與管理它們， 并為用戶提供一個(gè)使用 方便的接口是文件系統(tǒng)的一大任務(wù)。 Linux 系統(tǒng)以文件目錄的方式來(lái)組織和管理系統(tǒng)中的所 有文件， 所謂文件目錄就是將所有文件的說(shuō)明信息采用樹型結(jié)構(gòu)組織起來(lái)， 即我們常說(shuō)的目 錄。即整個(gè)文件系統(tǒng)有一個(gè)“根” （ root ），然后在根上分“杈” （ directory ）。任何一個(gè)分 杈上都

33、可以再分杈，杈上也可以長(zhǎng)出“葉子” 。根和 在 Linux 中稱為“目錄”或“文件夾” 。9 / 16 而“葉子”則是一個(gè)個(gè)的文件。實(shí)踐證明，此種結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)效率比較高。 稟虛嬪賑維嚌妝 擴(kuò)踴糶。如前所述，目錄也是一種類型的文件。 Linux 系統(tǒng)通過(guò)目錄將系統(tǒng)中所有的文件分級(jí)、 分層組織在一起， 形成了 Linux 文件系統(tǒng)的樹型層次結(jié)構(gòu)。 以根目錄為起點(diǎn)， 所有其他目錄 都由根目錄派生而來(lái)。 用戶可以瀏覽整個(gè)系統(tǒng)， 可以進(jìn)入任何一個(gè)已授權(quán)進(jìn)入的目錄， 訪問(wèn) 那里的文件。 陽(yáng)簍埡鮭罷規(guī)嗚舊巋錟。一個(gè)典型的 Linux 系統(tǒng)樹型目錄結(jié)構(gòu)如圖 2-6 所示。圖 2-6 一個(gè)典型的 Linux

34、系統(tǒng)樹型目錄在圖 2-6 中，我們只給出了目錄結(jié)節(jié)名稱， 而沒(méi)有給出各個(gè)目錄之下的每一個(gè)文件。 實(shí) 際上， 各個(gè)目錄節(jié)點(diǎn)之下都會(huì)有一些文件和子目錄。 并且系統(tǒng)在建立每一個(gè)目錄時(shí)， 都會(huì)自 動(dòng)為它其定兩個(gè)目錄文件，一個(gè)是“ . ”，代表該目錄自身。另一個(gè)是“ . ”，代表該目錄的 父目錄。對(duì)于根目錄， “ . ”和“ . ”都代表其自身。 溈氣嘮戇萇鑿鑿櫧諤應(yīng)。Linux 目錄提供了管理文件的一個(gè)方便途徑。每個(gè)目錄中都包含文件。用戶可以為自己 的文件創(chuàng)建自己的目錄， 也可以把一個(gè)目錄下的文件移動(dòng)或復(fù)制到另一目錄下， 而且能移動(dòng) 整個(gè)目錄， 且和系統(tǒng)中的其他用戶共享目錄和文件。 即我們能夠方便地從

35、一個(gè)目錄切換到另 一個(gè)目錄， 而且可以設(shè)置目錄和文件的管理權(quán)限， 以便允許或拒絕其他人對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)。 同 時(shí)文件目錄結(jié)構(gòu)的相互關(guān)聯(lián)性使分享數(shù)據(jù)變得十分容易， 多個(gè)用戶可以訪問(wèn)同一個(gè)文件。 因 此允許用戶設(shè)置文件的共享程度。 鋇嵐縣緱虜榮產(chǎn)濤團(tuán)藺。需要說(shuō)明的是，根目錄是 Linux 系統(tǒng)中的特殊目錄。 Linux 是一個(gè)多用戶系統(tǒng)，操作系 統(tǒng)本身的駐留程序存放在以根目錄開始的專用目錄中，有時(shí)被指定為系統(tǒng)目錄。在圖 2-6 中那些根目錄下的目錄就是系統(tǒng)目錄。 懨俠劑鈍觸樂(lè)鷴燼觶騮。4工作目錄、用戶主目錄與路徑從邏輯上講， 用戶在登錄到 Linux 系統(tǒng)中后， 每時(shí)每刻都處在某個(gè)目錄之中， 此目錄被

36、 稱為“工作目錄”或“當(dāng)前目錄” ( Working Directory )，工作目錄是可以隨時(shí)改變的。用 戶初始登錄到系統(tǒng)中時(shí)，其主目錄( HomeD irectory )就成為其工作目錄。工作目錄用“ . ”10 / 16表示，其父目錄用“ . ”表示。 謾飽兗爭(zhēng)詣繚鮐癩別瀘。用戶主目錄是系統(tǒng)管理員增加用戶時(shí)建立起的（以后也可以改變） ，每個(gè)用戶都有自己 的主目錄，不同用戶的主目錄一般互不相同。 咼鉉們歟謙鴣餃競(jìng)蕩賺。用戶剛登錄到系統(tǒng)中時(shí)，其工作目錄便是該用戶主目錄，通常與用戶的登錄名相同。 訪問(wèn)文件時(shí)，需要用到路徑（ Path ）的概念，即從樹型目錄中的某個(gè)目錄層次到某個(gè)文 件的一條道路

37、。此路徑的主要構(gòu)成是目錄名稱，中間用“ / ”分開，任一文件在文件系統(tǒng)中 的位置都是由相應(yīng)的路徑?jīng)Q定的。 瑩諧齷蘄賞組靄縐嚴(yán)減。用戶在訪問(wèn)文件時(shí)， 要給出文件所在的路徑。 路徑又分相對(duì)路徑和絕對(duì)路徑， 絕對(duì)路徑 指從根目錄開始的路徑，也稱為“完全路徑” ；相對(duì)路徑是從用戶工作目錄開始的路徑。 麩 肅鵬鏇轎騍鐐縛縟糶。應(yīng)該注意到， 在樹型目錄結(jié)構(gòu)中到某一確定文件的絕對(duì)路徑和相對(duì)路徑均只有一條。 絕 對(duì)路徑是確定不變的， 而相對(duì)路徑則隨著用戶工作目錄的變化而不斷變化。 納疇鰻吶鄖禎銣膩鰲 錟。用戶要訪問(wèn)一個(gè)文件時(shí)， 可以通過(guò)路徑名來(lái)引用。 并且可以根據(jù)要訪問(wèn)的文件與用戶工 作目錄的相對(duì)位置來(lái)引用它

38、，而不需要列出這個(gè)文件的完整的路徑名。例如，用戶 LI 有一 個(gè)名為 class 的目錄，該目錄中有兩個(gè)文件： soft_1 和 hard_1 。若用戶 LI 想顯示出其 class 目錄中的名為 soft_1 的文件，可以使用下列命令： 風(fēng)攆鮪貓鐵頻鈣薊糾廟。/home/LI$ cat /home/LI/class/soft_1用戶也可以根據(jù)文件 soft_1 與當(dāng)前工作目錄的相對(duì)位置來(lái)引用該文件，命令為：/home/LI$ cat class/soft_1在本題中，當(dāng)前目錄是 Y1，文件 F2在目錄 Y2之下。目錄 Y1和 Y2都是目錄 X1的子目 錄，因此，指定文件 F2 所需的相對(duì)路徑

39、是 ./Y2/F2 。滅噯駭諗鋅獵輛覯餿藹。如果當(dāng)前目錄是 X2，“DEL”表示刪除命令，要?jiǎng)h除文件F4。因?yàn)槲募?F4 在目錄 Y3之下，而目錄 Y3是目錄 X2的子目錄，所以正確的命令是 DEL Y3/F4 。鐒鸝餉飾鐔閌貲諢癱騮。試題 6 答案（ 29）D（30）C2.1.7 試題 7（2005 年 11 月試題 1）陣列處理機(jī)屬于 _（1）_ 計(jì)算機(jī)。（ 1） A.SISDB.SIMD C.MISD D.MIMD試題 7 分析計(jì)算機(jī)由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備組成。1966 年，Michael.J.Flynn 提出根據(jù)指令流、 數(shù)據(jù)流的多倍性特征對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分 類（通常

40、稱為” Flynn 分類法”） ，有關(guān)定義如下。 攙閿頻嶸陣澇諗譴隴瀘。（1）指令流：指機(jī)器執(zhí)行的指令序列。（2）數(shù)據(jù)流：指由指令流調(diào)用的數(shù)據(jù)序列，包括輸人數(shù)據(jù)和中間結(jié)果，但不包括輸出 數(shù)據(jù)。（3）多倍性：指在系統(tǒng)性能瓶頸部件上同時(shí)處于同一執(zhí)行階段的指令或數(shù)據(jù)的最大可 能個(gè)數(shù)。Flynn 根據(jù)不同的指令流 -數(shù)據(jù)流組織方式，把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分成4 類。（ 1）單指令流單數(shù)據(jù)流（ SISD）11 / 16SISD其實(shí)就是傳統(tǒng)的順序執(zhí)行的單處理器計(jì)算機(jī)，其指令部件每次只對(duì)一條指令進(jìn)行 譯碼，并只為一個(gè)操作部件分配數(shù)據(jù)。流水線方式的單處理機(jī)有時(shí)也被作為SISD。值得注意的是， Intel 公司的奔騰 P

41、中開始采用 MMX技術(shù)，引進(jìn)了一些新的通用指令，從某種意 義上使用了單指令流多數(shù)據(jù)流的思想。但是與 Intel 公司的前幾代產(chǎn)品（ X86/Pentium ）相 比，其指令序列的執(zhí)行方式和調(diào)用數(shù)據(jù)的方式?jīng)]有發(fā)生根本性的變化。所以從整體上來(lái)看， 采用奔騰 PII 芯片的 PC機(jī)仍屬于 SISD類。 趕輾雛紈顆鋝討躍滿賺。（ 2）單指令流多數(shù)據(jù)流（ SIMD）SIMD以并行處理機(jī)（陣列處理機(jī)）為代表，并行處理機(jī)包括多個(gè)重復(fù)的處理單元 PU1-PUn，由單一指令部件控制，按照同一指令流的要求為它們分配各自所需的不同數(shù)據(jù)。 相聯(lián)處理機(jī)也屬于這一類。 夾覡閭輇駁檔驀遷錟減。（ 3）多指令流單數(shù)據(jù)流（ M

42、ISD）MISD具有 n 個(gè)處理單元，按 n 條不同指令的要求對(duì)同一數(shù)據(jù)流及其中間結(jié)果進(jìn)行不同 的處理。 一個(gè)處理單元的輸出又作為另一個(gè)處理單元的輸入， 這類系統(tǒng)實(shí)際上很少見(jiàn)到。 有 文獻(xiàn)把流水線看做多個(gè)指令部件，稱流水線計(jì)算機(jī)是MISD。視絀鏝鴯鱭鐘腦鈞欖糲。（ 4）多指令流多數(shù)據(jù)流（ MIMD）MIMD指能實(shí)現(xiàn)作業(yè)、任務(wù)、指令等各級(jí)全面并行的多機(jī)系統(tǒng)，多處理機(jī)屬于MIMD。當(dāng)前的高性能服務(wù)器與超級(jí)計(jì)算機(jī)大多具有多個(gè)處理機(jī)， 能進(jìn)行多任務(wù)處理， 稱為“多處理機(jī) 系統(tǒng)”。不論是大規(guī)模并行處理機(jī) MPP（ Massively Parallel Processor）或?qū)ΨQ多處理機(jī)SMP（ Symm

43、etrical Multi Processor），都屬于這一類。 偽澀錕攢鴛擋緬鐒鈞錠。Flynn 分類法是最普遍使用的，其他分類法如下。（1）馮氏分類法由馮澤云在 1972 年提出，馮氏分類法用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)所能處理的最大二進(jìn) 制位數(shù)來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分類。 緦徑銚膾齲轎級(jí)鏜撟廟。（ 2） Handler 分類法由 Wolfgan Handler 在 1977 年提出， Handler 分類法根據(jù)計(jì)算機(jī)指令執(zhí)行的并行度和 流水線來(lái)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行分類。 騅憑鈳銘僥張礫陣軫藹。（3）Kuck 分類法由David J Kuck在1978年提出， Kuck分類法與 Flynn 分類法相似，

44、也是用指令流、 執(zhí)行流和多倍性來(lái)描述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特征。但其強(qiáng)調(diào)執(zhí)行流的概念，而不是數(shù)據(jù)流。 癘騏鏨農(nóng)剎 貯獄顥幗騮。試題 7 答案（1）B2.1.8 試題 8（2005 年 11 月試題 2）采用_（2）_ 不能將多個(gè)處理機(jī)互連構(gòu)成多處理機(jī)系統(tǒng)。（2）A. STD 總線B. 交叉開關(guān)C. PCI 總線 D. Centronic 總線試題 8 分析總線是計(jì)算機(jī)中各部件相連的通信線， 通過(guò)總線， 各部件之間可以相互通信。 而不是每 兩個(gè)部件之間相互直連， 從而減少了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)成本， 有利于新模塊的擴(kuò)展， 如 圖 2-7 所示。 鏃鋝過(guò)潤(rùn)啟婭澗駱讕瀘。12 / 16圖 2-7 總線從中央處理

45、器到外設(shè)，總線可以分為如下 4 類。1中央處理器內(nèi)部總線這是內(nèi)部各部件之間的信息傳送線， 寄存器與寄存器之間、 各寄存器與運(yùn)算器之間的信 息傳送線。2部件內(nèi)總線一塊插卡的內(nèi)部總線，又稱為“片級(jí)總線” ，如顯卡、多功能卡等插卡都使用了部件內(nèi) 總線實(shí)現(xiàn)卡上各種芯片的互連。 榿貳軻謄壟該檻鯔塏賽。3系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)各功能部件 （中央處理器、 存儲(chǔ)器和外設(shè)等） 之間相互連接的 總線。從位置上來(lái)說(shuō)，一般位于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的底板上。它從功能上說(shuō)，可以分為以下幾種。 邁蔦賺陘賓唄擷鷦訟湊。（1）數(shù)據(jù)總線：一般是由三態(tài)門控制的雙向數(shù)據(jù)信道，中央處理器通過(guò)數(shù)據(jù)總線和主 存、外設(shè)交換數(shù)據(jù)。（2）地址總線

46、：常常由三態(tài)門控制的單向數(shù)據(jù)信道，由中央處理器“點(diǎn)名”取數(shù)的位 置。（3）控制總線：用來(lái)傳遞控制信號(hào)。如讀 / 寫信號(hào)、中斷請(qǐng)求和復(fù)位等信號(hào)。4外部總線外部總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間，或者是和計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備通信的總線。最早的是 PC/XT電腦采用的系統(tǒng)總線，它基于 8位的 8088 處理器，稱為“ PC總線”或 者“ PC/XT總線”。STD（ Standard Bus）總線是一種規(guī)模最小，面向工業(yè)控制并且設(shè)計(jì)周密 的 8 位系統(tǒng)總線。 STD總線只有 56 根信號(hào)線，劃分為電源總線、數(shù)據(jù)總線、地址總線和控 制總線 4 類。 STD總線信號(hào)也是通過(guò)底板總線的形式提供給STD總線模板的，因此底板應(yīng)具

47、有極低的阻抗，使總線上傳輸?shù)母哳l脈沖信號(hào)不會(huì)失真。STD總線是一種專門設(shè)計(jì)的面向工業(yè)測(cè)量及控制的小型總線， 它主要應(yīng)用在以微處理器為中心的測(cè)量控制領(lǐng)域， 尤其以應(yīng)用于 工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域?yàn)槎唷?嶁硤貪塒廩袞憫倉(cāng)華糲。1984年，出現(xiàn)了基于 16位 Intel 80286處理器的 PC/AT電腦，系統(tǒng)總線也相應(yīng)地?cái)U(kuò)展13 / 16為 16 位，并被稱為“ PC/AT總線”。以上兩種總線規(guī)范為基礎(chǔ)的 ISA（Industry Standard Architecture ，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)） 總線，方便了開發(fā)與個(gè)人計(jì)算機(jī)兼容的外圍設(shè)備。 ISA 是 8/16 位的系統(tǒng)總線，最大傳輸速率為8MB/s，允許多個(gè)

48、CPU共享系統(tǒng)資源。由于兼容性好，所以它在 20 世紀(jì) 80 年代得到了廣泛采用， 。缺點(diǎn)是傳輸速率過(guò)低、 CPU占用率高并占用硬件中 斷資源等。 該櫟諼碼戇沖巋鳧薩錠。當(dāng)出現(xiàn)了 32 位外部總線的 386DX處理器之后， ISA 的寬度就已經(jīng)成為嚴(yán)重的瓶頸，并 影響到處理器性能的發(fā)揮。新的EISA（Extended ISA ，擴(kuò)展 ISA）總線是為適應(yīng) 32 位中央處理器而制定的，其工作頻率仍舊是8MHz，并且與 8/16 位的 ISA 總線完全兼容，帶寬提高了一倍，達(dá)到了 32MB/s。 劇妝諢貰攖蘋塒呂侖廟。為了解決 ISA 和 EISA 速度慢的問(wèn)題，出現(xiàn)了 32 位的 PCI（周邊組

49、件互連）總線。最初 PCI總線工作在 33MHz頻率之下，傳輸帶寬達(dá)到了 133MB/s（ 33MHz 32 位/8 ），后來(lái)又提出 了 64 位的 PCI 總線，并把 PCI 總線的頻率提升到 66MHz100MH，z 甚至更高。 PCI 不像 ISA 總線那樣把地址尋址和數(shù)據(jù)讀寫控制信號(hào)都交給微處理器來(lái)處理， 而是獨(dú)立于處理器， 采用 了獨(dú)特的中間緩沖器設(shè)計(jì)。 從而可將顯示卡、 聲卡、 網(wǎng)卡和硬盤控制器等高速的外圍設(shè)備直 接掛在 CPU總線上，打破了瓶頸，使得 CPU的性能得到充分的發(fā)揮。 PCI 總線還具有能自動(dòng) 識(shí)別外設(shè)，與處理器和存儲(chǔ)器子系統(tǒng)完全并行操作的能力。并且具有隱含的中央仲裁系統(tǒng)， 采用多路復(fù)用方式（地址線和數(shù)據(jù)線）減少了引腳數(shù)，支持 64 位尋址，完全的多總線主控 能力，提供地址和數(shù)據(jù)的奇偶校驗(yàn)等特點(diǎn)。 臠龍訛驄椏業(yè)變墊羅蘄。PCI 的缺點(diǎn)是存在中斷共享沖突，只能支持有限數(shù)量設(shè)備等問(wèn)題，可支持 10 臺(tái)外設(shè)。后來(lái) 3D 顯示卡的迅猛發(fā)展， 讓 PCI 總線吃緊， 于是出現(xiàn)了作為 PCI 總線的補(bǔ)充 AGP （Accelerated Graphics Port ，加速圖形接口） 總線。 它為顯示卡專用， 工作頻率為 66MHz， 是 PCI 的兩倍，帶寬相應(yīng)地增加到 266MB/s。后來(lái)的 AGP