计算机组成原理与体系结构----总线系统和可靠性

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• 流水线技术
• 存储系统
• 总线系统
• 可靠性
• 校验码

 

• 总线系统

1、概念

总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。

2、分类

根据总线所处位置，总线通常被分成内部总线、系统总线、外部总线，系统总线又分为数据总线、地址总线、控制总线。

• 数据总线（Data Bus）：在CPU与RAM之间来回传送需要处理或是需要储存的数据。

• 地址总线（Address Bus）：用来指定在RAM（Random Access Memory）之中储存的数据的地址。

• 控制总线（Control Bus）：将微处理器控制单元（Control Unit）的信号，传送到周边设备。

3、扩展

计算机的32位和64位，32位代表计算机的一个字是32bit，即总线的宽度是32个bit位，一个周期能够传输的数据量就是32个bit位。假设地址总线是32位，说明其代表的地址空间是，即4G内存大小。

• 系统可靠性分析

1、串联系统

（1）概念

        串联系统是组成系统的所有单元中任一单元失效就会导致整个系统失效的系统，如下图所示，

                                     

                                                                                       图1

（2）可靠度

        图1中单个系统的可靠度分别为，失效率分别是，整个系统的可靠度为

                                                                      

        在失效率都非常小时，可使用来粗略计算整个系统的失效率，准确的失效率应该是先计算出可靠度，在使用计算系统的失效率。

2、并联系统

（1）概念

        组成系统的所有单元都失效时才失效的系统，如下图所示，

                                                               

                                                                                     图2

（2）可靠度

        各单元都失效时，整个系统才失效。所以，整个系统的失效率是

                                                               

        整个系统的可靠度是

                                                       

3、N模冗余系统

         N模冗余系统是由N个(N=2n+1)相同的子系统和一个表决器组成。表决器把N个子系统中占多数相同结果的输出作为系统的输出。如下图所示，

                                               

        可靠度为：

                                                    

        注：不大考了，了解即可。

4、混合系统

        由串并联等系统共同组成的系统。示例如下，

                                                    

上图的混合系统最终为串联系统，由左侧的R系统，中间的并联系统，右侧的并联系统构成。其可靠度为： 

                                                         

• 校验码