计算机组成原理 | 第七章 系统总线 | 期末重点

一、总线可以分成哪三类？每一类总线的作用范围和连接对象是什么？

        总线可分为：内部总线、系统总线、通信总线

        内部总线：指某些结构比较复杂的芯片内部的总线，用于连接芯片内部的各个部件

        系统总线：指连接主要的计算机部件的总线

        通信总线：用于计算机系统之间或计算机系统与其他系统之间的通信

二、总线有哪几种结构类型？试述不同总线结构对计算机系统性能的影响？

        单总线结构：CPU与主存、IO设备等数据传输，都要通过这套单一的系统总线进行。特点是，总线时钟频率通常较低，无法发挥出高速部件的速度优势，但结构简单易于控制，便于系统的扩展。

        多总线结构：总线传输速率的高低分为多个层次，连在各层总线上的部件的工作速度。特点是，工作速度越快的部件离CPU和主存越近，数据传输的延时越少，可以一定程度上实现不同层次总线上的数据并行传送。

三、总线接口应具备哪些功能？

        控制功能；状态反馈功能；转换功能；缓冲功能；中断控制功能。

四、什么是总线仲裁？为什么需要总线仲裁？

        总线仲裁：当总线上出现多个主模块同时提出总线请求的情况时，按一定的规则确定这些主模块使用总线的次序。

        现在的计算机中，总线上通常有多个主模块，但是，总线一次只能由一个主模块控制，因此需要进行总线仲裁。

五、什么是总线的集中式仲裁和分布式仲裁？集中式仲裁有哪几种方式，各有什么优点缺点？

        集中式仲裁采用统一的总线仲裁器，接收总线上所有主模块发出的总线请求，并按一定的规则选择其中的一个主模块，然后将总线控制权授予该模块。

        分布式仲裁不设置统一的总线仲裁器，而是在各主模块的接口中都设计了总线仲裁逻辑，由各主模块自主判断是否有权使用总线。

        集中式仲裁有：链式查询方式、计数器定时查询方式和独立请求方式。