加固计算机规范简介

加固计算机规范简介

一．概况

1．什么是计算机加固

所谓加固，就是为适应某种恶劣环境，在计算机设计时对影响机器性能的各种因素，诸如系统结构、电气特性、机械结构等所采取的相应保证措施。也就是说，计算机要在各种恶劣环境下使用，都应采取相应措施，否则，机器难于正常运转，所采取的措施就是对机器进行加固。

本文中所说的计算机主要包括小型计算机和微型计算机，也包括相应的外围设备。其中，计算机包括服务器、工作站、个人计算机、嵌入式计算机。

2．我国的特点

世界情况各不相同，就地理、政治情况来讲，我国有以下特点：

①地域、领空辽阔；

②有众多的江河、湖泊；

③有大片的沙漠；

④有数万公里长的海岸线；

⑤有辽阔的海域；

⑥有其他特殊的使用环境；

⑦我国的军事行动重点是保卫本国，而不是针对全球。

由于使用环境各不相同，因此，对机器的加固要求就各不一样。

二．机器的加固标准

目前尚未发现国外有国家一级的计算机加固标准。如上面所说，由于国外的地理位置、环境状况、军事目的与我国大不一样，即使别国有加固标准，也难适合于我国的要求。

我国有国家标准（民标）、行业标准（民标）、国家军用标准（国军标）、行业军用标准（国军标）。计算机没有地方标准。到目前为止，我国的国家标准虽有计算机规范，但它只是针对室内使用的普通计算机制定的标准；行业标准和行业军用标准都没有制定专门的加固机标准；只有国家军用标准针对加固需求制定了标准。在国家军用标准中，不仅有计算机标准，而且还有配套的外围设备标准。这些国家军用标准都含有加固的要求。

具有加固要求的国家军用标准如下：

GJB 322A-1998《军用计算机通用规范》；

GJB 925-1990《串行击打式军用打印机通用规范》；

GJB 926A-1999《军用计算机用阴极射线管显视设备通用规范》；

GJB 928-1990《军用软磁盘机通用规范》；

GJB 1316-1991《军用温式磁盘机通用规范》；

GJB 1901A-2003《军用巨型计算机通用规范》；

GJB 1945-1994《军用计算机键盘通用规范》；

GJB 2023-94《飞控计算机通用规范》；

GJB 3221-98《机载大气数据计算机通用规范》。

与计算机有关的国家军用标准还有一些，但不是专门针对“加固”制定的，所以没有在此列出。

三．加固机的分类

加固机可以用各种方法进行分类。在标准（主要是GJB 322A军用计算机通用规范）中有两种分类方法，即按使用环境和加固方式进行分类。两种情况的分类如下：

1．按使用环境分类

按使用环境分为以下六类:

①地面环境

a）有空调机房环境；

b）无空调机房环境；

s）野外环境。

②车载环境

a）有空调,载体静止环境；

b）无空调,载体静止环境；

c）无空调,载体移动环境。

③舰载环境

a) 有空调,舱室环境；

b) 无空调,舱室环境；

c) 有掩蔽的舱外环境；

d) 无掩蔽的舱外环境；

e) 潜艇(水下)环境。

④机载环境

a) 可控环境；

b) 不可控环境。

⑤发射式环境

a) 陆基发射式环境；

b) 水下发射式环境；

c) 空中（飞机、卫星、飞船等飞行器）发射式环境。

⑥其他使用环境。

2．按加固形式分类

按加固形式分为以下四类:

①普通型（共2类）；

②初级加固型（共2类）；

③加固型（共5类）；

④全加固型（共7类）。

各种加固型的类别名称详见下面第四大条的第2小条“各类加固的环境要求及部分参数”。

四．加固机的技术要求

对于技术标准来说，某种机器是不是加固机，是属于哪一类加固机，都要反映在标准中，要在标准中的“技术要求”条款中用一些必要的数据表示出来。在现有国家军用标准中，针对每种加固类别，都给出了相应环境要求的各种必要参数。

另一方面，现有的标准都是产品的通用标准，而不是专门针对环境要求制定的标准。为了一项标准的完整性，因此，在标准的技术要求中，不仅有与环境相关的技术内容，而且有与环境关系不大的内容，例如机器的功能、软硬件要求、安全等。为便于对加固性能集中叙述，故在本文中将机器的性能分为两类，一类是与加固类型关系不大的技术要求归为“通用要求”，另一类是与加固类型密切相关的技术要求。以下简单介绍这两种要求，这些要求以GJB 322A为例。

1．产品的通用要求

主要的要求如下：

①外观结构：各类的要求一致。

②硬件、软件、结构设计：各类的要求一致。

③机器性能：由于产品更新换代非常快，而且各用户对产品的性能要求不一样，因此只给出了参考值。

④安全性：各类的要求一致。

⑤电磁兼容：各类的要求一致。

⑥可靠性：可靠性虽然与环境条件有关，但主要是根据用要求提出来的。在标准中给出了MTBF的系列值，这个系列中的任何一个值都不是针对某个具体环境。

⑦维修性：各类的要求一致。

2．各类加固的环境要求及部分参数

加固机与环境有关的内容包括工作温度、湿热、振动、冲击、自由跌落、加速度、压力（气压）、噪声、日光辐射、外壳防水、易爆性大气、吵尘、霉菌、盐雾、运输、抗核加固。

上述加固要求并不是各种类型的加固机都要采用，而是根据各类加固要求适当选用，例如，地面固定有空调机房环境的机器就没有必要对日光辐射、防水、吵尘、霉菌、盐雾等提出要求。

下面给出计算机标准中各类加固的具体环境要求，凡没有提到的环境即是没有要求，某些要求也给出了具体参数。计算机和各种外设的加固类型和相应指标详见相应的国家军用标准。

①普通型

a) 适合于地面固定有空调机房环境：

规定了工作温度（15℃～35℃）和湿热要求。振动（20Hz～60Hz）和冲击是可选项。

b)适合于地面固定无空调机房环境：

规定了工作温度（0℃～40℃）和湿热要求。振动（20Hz～60Hz）和冲击是可选项。

②初级加固型

a) 适合于车载有空调载体静止环境：

规定了工作温度（5℃～40℃）、湿热、振动（5Hz～200Hz）、冲击、自由跌落和运输要求。压力、霉菌和盐雾是可选项。

b) 适合于舰载有空调舱室环境：

规定了工作温度（5℃～40℃）、湿热、振动（5Hz～80Hz）、冲击、自由跌落和运输要求。外壳防水、霉菌和盐雾是可选项。

③加固型

a) 适合于车载无空调载体静止环境：

规定了工作温度（-15℃～50℃）、湿热、振动（5Hz～500Hz）、冲击、自由跌落和运输要求。压力、吵尘、霉菌和盐雾是可选项。

b) 适合于舰载无空调舱室环境：

规定了工作温度（-15℃～50℃）、湿热、振动（5Hz～80Hz）、冲击、自由跌落、外壳防水、霉菌和盐雾要求。运输是可选项。

c) 适合于舰载有掩蔽的舱外环境：

跌落、外壳防水、霉菌和盐雾要求。易爆性大气和运输是可选项。

d) 适合于潜艇环境：

规定了工作温度（0℃～40℃）、湿热、振动（5Hz～80Hz）、冲击、自由跌落、外壳防水、霉菌和盐雾要求。易爆性大气和运输是可选项。

e) 适合于机载可控环境：

规定了工作温度（-20℃～40℃）、湿热、振动（10Hz～2000Hz）、冲击、自由跌落、加速度、压力和噪声要求。外壳防水、易爆性大气和运输是可选项。

④全加固型

a) 适合于野外环境：

规定了工作温度（-40℃～50℃）、湿热、振动（5Hz～200Hz）、冲击、自由跌落、日光辐射和外壳防水要求。压力、易爆性大气、吵尘、霉菌、盐雾和运输是可选项。

b) 适合于车载无空调的载体移动环境：

规定了工作温度（-40℃～50℃）、湿热、振动（50Hz～500Hz）、冲击、自由跌落和运输要求。压力、日光辐射、外壳防水、霉菌和盐雾是可选项。

c) 适合于舰载无掩蔽的舱外环境：

规定了工作温度（-40℃～65℃）、湿热、振动（15Hz～80Hz）、冲击、自由跌落、日光辐射、外壳防水、霉菌和盐雾要求。易爆性大气和运输是可选项。

d) 适合于机载不可控环境

规定了工作温度（-50℃～70℃）、湿热、振动（10Hz～2000Hz）、冲击、自由跌落、加速度和压力要求。噪声、日光辐射、外壳防水、易爆性大气、吵尘、霉菌、盐雾和运输是可选项。

e) 适合于陆基发射式环境

规定了工作温度（-50℃～65℃）、湿热、振动（10Hz～50Hz）、冲击、自由跌落、加速度和压力要求。噪声、日光辐射、外壳防水、易爆性大气、吵尘、霉菌、盐雾和运输是可选项。

f) 适合于水下发射式环境：

规定了工作温度（-30℃～50℃）、湿热、振动（50Hz～300Hz）、冲击、自由跌落、加速度、压力、霉菌和盐雾要求。噪声、日光辐射、外壳防水、易爆性大气和运输是可选项。

g) 适合于空中（飞机、卫星、飞船等飞行器）发射式环境。

自由跌落、加速度、压力、霉菌、盐雾和运输要求。噪声、日光辐射、外壳防水和易爆性大气是可选项。

在上述要求中，贮存运输温度、恒定湿热、冲击、加速度、噪声是按普通型、初级加固型、加固型、全加固型分别给出参数，而不是环境类别给出参数。也就是说，同一加固型的这几项要求是一样的。

此外，对于某些应用情况，还应有其他特殊要求，如在核和空间环境下工作的计算机还应具有抗辐射的能力。这些都要具体产品具体规定。

在标准中，还对各项技术要求给出了试验方法，以及判定产品是否合格的质量保证规定等。

五．计算机加固标准未来情况和建议

1．从计算机的应用环境来看，其他新的应用环境条件可能有一些，但大多数可以参照现有标准中的类似环境选择加固等级，所以，现有的计算机军用通用规范GJB 322A-1998暂时还没有修订的必要，而且尚无修订的打算。所以，现有的GJB 322A-1998目前是适用的。

2．我国的计算机国家标准GB/T 9813-2000《微型计算机通用规范》正在修订。据现在修订的情况来看，它的环境要求的指标远远满足不了恶劣环境条件下的使用要求，例如，标准修改稿（草案）中的温度只适合于地面固定的室内较舒适的环境。因此，该项国家标准即使完成定稿，但也不适合于民用或军用加固计算机使用。

3．我国的海、陆、空幅员广大，环境复杂。在这些复杂环境条件下，不仅在军事设施中运行着大量的计算机，而且在民用设施中也运行着大量的计算机，某些民用环境的恶劣程度不一定比军用环境好。为了使计算机能在恶劣环境条件下使用，在我国尚未制定民用加固计算机标准的情况下，建议民用加固计算机及其外围设备使用军用计算机和外围设备规范的相应国家军用标准。

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说明：若要“摘要、主题词”，就用下面的内容，并将其移到前面去，若不要就将其删去。

摘要：本文介绍了什么是计算机加固，我国的计算机及外围设备加固方面的标准，标准中加固的分类情况，计算机加固标准的各种技术要求，计算机加固标准未来的可能情况，并提出了使用计算机加固标准的建议。

主题词：计算机加固标准

车载加固机技术特点与应用

发布时间：2008-1-18

来源：

1 综述

电子技术和信息技术的发展，不仅使计算机内在的数据处理能力日新月异，同时也使计算机的外部形式与应用形态产生了极大改变。计算机的应用需求,根据不同的应用环境，逐渐从静态的家庭与办公领域，拓展到动态的有多种结构形式的机动环境中，从而产生了能够抵御恶劣环境的新的计算机门类。加固型计算机——从应用形态上，有一体式、嵌入式、便携式、手持式等；从使用功能上，可以是台式、机架、平板、移动等；从加固的深度上，有初级加固型、加固型、全加固型等结构形式；从应用功能上，可以是个人机动背负、车载、机载、舰载等。其中尤以车载加固机的应用，无论在品种、数量与使用的技术上更为普及。

1.1 应用

车载加固机目前广泛应用于国防、交通、新闻、地质、医疗、采矿、消防、救援等领域。车载加固机应该是诸多特殊用途的特种计算机的一个独立门类，随着计算机应用需求的不断普及，车载加固机势必会有更加广阔的应用市场。在医疗与救援中，急救处理车、紧急救援车，消防指挥车；在传媒与新闻行业，采访车、转播车、信号发射车；在地勘与采矿领域，勘测车、采集车等等；在国防与军事领域中车载加固机应用更为普及，无论是指挥、通信、监控、导航、火控、勤务等等，无论何种车载系统都要以车载加固机为核心。

车载加固机不同于在一部移动车辆中通过一部便携计算机外加一部手机所实现的简单的通信连接，车载加固机的功能是作为一套完整的车载系统的核心，是车内的一切电子设备的中枢平台，实现数据采集、数据处理、数据通信、系统监控、导航定位、过程控制、故障诊断等复杂操作。

作为信息链中居于中枢地位的计算机系统，在进入二十世纪九十年代后，伴随着电子和信息技术的进步得到了长足的发展和运用。欧美技术发达国家的一些厂商无论

在加固计算机的技术理念还是在产品的架构体系、质量保证体系都有了比较清晰的技术规范和专业化的研发规模，并源源不断的运用到机动装备中去。在车载、舰载、机载领域，诸如美国的SBS公司、Z Microsystems公司、SECS公司，德国的Kontron

公司；在移动加固领域，如Fieldworks公司、ACME、GETAC等。这些公司针对不同的应用场合，大都形成了独具特色的产品体系和质量体系，诸如常态加固级、欧标加固级、美军标加固级等，用来满足不同场合和环境条件的军事应用需求。

我国台湾地区，以研华、艾讯、凌华、威达等厂商为代表，在工业级计算机领域，特别是工业级CPCI总线技术、ETX总线技术和STX总线技术方面的研发能力和产品规模都达到了相当的程度，并进入高速发展的阶段。这些高新技术性能与传统工控机产品和技术的结合，也为车载加固计算机提供了良好的产品和技术基础。

国内车载加固机技术应用较之于国外水平相对滞后，无论是技术和工艺水平以及产品化程度，还是规范化和研发的能力和规模，都还存在较大的差距。随着国家对国防工业重视程度的提高和资金投入支持的加大，新的技术成就的日新月异，以及企业对新技术和新工艺积极的跟踪、吸收、消化，这种差距正在呈现逐步缩小的趋势。一些军工企业和民营高科技企业加大投入，运用最新的电子和信息技术成就，基于各自的目标市场，研发和生产不同层次和不同目标需求的加固型计算机产品、周边设备和系统。军工企业由于其先天的资源优势，在车载加固计算机的研发和生产上捷足先登，已形成一定的产业优势，诸如中国电子科技集团公司15所，中船舶重工集团707、70 9、719所，中国航天科工集团8357所，湘计海盾，浪潮超越、以及其它军工院所等，都针对各自的对口市场和应用目标形成了相关的加固计算机部件、产品和系统。民营高科技企业也涌现出艾雷斯科技、盛博科技、新松佳和、同普中视等，借鉴和吸收国外的先进技术成就，投入有效资源从事车载加固计算机的研发和生产。在可以预见的将来，国内车载加固计算机定会形成产业化的垂直市场并进一步缩短与欧美发达国家的差距。

1.2 概念

对于车载加固机而言，虽然看上去只是应用场所的改变，但对于计算机的要求却有了本质的变化，在家庭与办公中，使用环境应满足计算机的要求，而在野外机动使用中，计算机要满足使用环境的要求。

为实现这种变化，车载加固机采取了各种相应的技术处理措施，提出了更高的技术要求。一方面是车载加固机的外部，体现出比普通计算机要高得多的结构的密封性和坚固性，使其具有防尘、防潮、防盐雾和抗振动、抗冲击、抗电磁干扰等特性，另一方面是对内在部件鲁棒性提出的更高要求，如部件的耐热、抗疲劳，抗电磁浪涌冲击以及电源波动适应性等。

1.3 规范

军事电子和信息技术应用的快速变革，极大的提高了武器平台、战地指挥平台和中央指挥平台的效能，特别是基于数据链交互的信息指挥平台，更加体现了现代战争的高技术特色。从某种意义上讲，数字化信息技术的运用已把传统意义上的战争疆域概念限定在极度狭窄的时域空间，导致了现代军事学说的划时代变革——从基于武器

平台的兵种机动合成作战到基于信息平台的快速、精确打击，使机动化战术失去了战术存在的基础。通过伊拉克战争中美军陆军悖于常规的大纵深快速挺进更加佐证了数字化信息指挥平台的特殊重要性。信息化数据平台的无缝链接，已把现代军事学说提高到一个跨时代的崭新阶段。

车载加固机在军事与国防中应用最为广泛，军事电子和信息技术由于其特殊的应用属性，在现代战争的武器控制平台、战地指挥平台和中央指挥信息链交互平台中处于愈发重要的地位。军事用途的计算机系统由于其中枢神经地位，必须保障其更可靠、更安全的运行机制，才能保证计算机的各种敏感部件在恶劣环境下正常工作而不受影响。因此，军事用途的计算机系统必须按照完全能够经受苛刻环境考验的要求进行设计、制造，或基于最优化的计算平台选择实施可靠性、安全性为目的的加固技术措施。由于前种方式的时效性和成本性等要素的先天缺陷，采用优选计算机平台进行加固的计算机是当前世界军事用途计算机的主流形式。

正是因为军用计算机的重要性，国家为此制定了国家军用标准GJB322A-98《军用计算机通用规范》。从而摆脱了早期生产的车载加固机并没有统一的技术依据的无序状态。《军用计算机通用规范》颁布之后，车载加固机有了明确的分类、具体的要求和可评价体系。

在GJB322A-98中，军用计算机从性能上分为：服务器、工作站、个人计算机、嵌入式计算机和其他。而从类型上分为：普通型、初级加固型、加固型、全加固型，车载加固机在应用时即可单机独立，亦可以多级级联或并行使用。

GJB322A-98对车载环境规定：

1.3.1.2：车载环境

a.有空调，载体静止环境；

b.无空调，载体静止环境；

c.无空调，载体移动环境。

GJB322A-98对军用计算机类型规定：

1.3.

2.2 a.a类：初级加固型适合于车载有空调。

1.3.

2.3 a.a类：加固型适合于车载无空调。

1.3.

2.4 b.b类：全加固型适合于车载无空调移动环境。

GJB322A-98中，军用计算机从性能特性上分为

a.服务器：包括中心级服务器、部门级服务器、工作组级服务器；

b.工作站；

c.个人计算机；

d.嵌入式计算机；

e.其他。

在GJB322A-98中，通过一系列相关标准的引用对车载加固机在技术特点、环境要求、质量保证、检验方法、交装贮运等方面做出了详尽的规定。

GJB322A-98《军用计算机通用规范》不仅作为军用计算机的通用规范，同时亦应成为车载加固机业界的行业标准。

2 技术特征

2.1性能特性

车载加固机通常是由处理系统、显示器、电源、机箱等部件组成，与通用计算机大体相同，但是部件的具体形态与结构有较大差异。。

车载加固机的实现目前主要有如下几种方式：

1、把优选的计算组合平台封装到特制的加固机箱内；

2、基于优化平台内核的自定义扩展功能重设计的单板计算机加固；

3、基于板级和部件级加固的系统级加固。

2.1.1 需求特点

车载加固型计算机一般工作在沙尘飞扬、颠簸振动、高温严寒、强电磁干扰等恶劣的野外环境，而且使用频繁，甚至全天运行，通过油机或电池供电。因此较之于通用计算机有下述区别。

2.1.2 内部配置

车载加固计算机在配置上的第一要务是核心处理系统的选择。区别于通用计算机，其最大的特点是首先要在保证可靠性和安全性的前提下对计算性能进行选择。因此，不同于通用计算机和传统工控机对CPU速度性能的刻意追求，而是在着意于满足计算性能的基础上对计算平台的电气和物理性能的稳固性的要求，同时兼顾对其它系统部件（诸如载板、存储、显示及其它I/O部件等）的性能经常性特殊的要求。

2.1.3 结构形式

车载加固机机型分类：台式、机柜式、独立一体式、便携式。

机型图片见附录。

结构形式的重要性在于根据使用环境决定装载空间、安装方式和电缆连接要求。现在越来越多的车载加固机采用开放的体系结构，使之能够在配件的性能和加固特性上具有更多的选择，顺应主流的通用的计算平台。

2.1.4 外部连接

车载加固机需要通过连接器接驳外部装置，越来越多样化的外部装置需要通过接口适配器连接，而每增加一个接口连接器就是对车载加固机在可靠性与电磁兼容能力的一项考验。有些专用车辆或平台可为车载加固机提供独特接口，但普通平台没有这种能力，因此要求车载加固机增强和扩充配接连接器的能力，从而通过标准总线接口交换数据。

2.2 技术特点

2.2.1核心技术

以往车载加固机，通常选用传统商用或传统工控机CPU板卡和其它组件封装在加固机箱中，构成车载加固机系统。由于传统商用或传统工控机CPU卡无论在电气性能和机械性能的稳固性方面，都存在先天性的不足，使得基于此类平台的车载加固计算机的可靠性和可用性难尽人意。进入2000年后，一些基于标准的高性能工业级计算机总线技术开始应用于车载加固计算机领域，使其可靠性和可用性大幅度提高。这些新的高性能的核心技术包括：CPCI总线技术、嵌入式计算机ETX总线技术和STX总线技术等，为车载加固机提供了更加稳固的计算平台选择。

目前最普遍使用的车载加固计算机技术平台为：CPCI、VME、ETX、STX、PCI04等。

以下择要介绍三种应用较为普及且具有良好技术前景的技术平台。

2.2.2 CPCI计算技术平台

CPCI是Compact PCI的简称，是一种基于标准PCI总

线的小巧紧凑而又坚固可靠的高性能总线技术。它将VME

密集坚固的封装和极佳的冷却效能与通用廉价、技术发展

迅速的PC资源高度融合，定义了更加坚固耐用的PCI版

本。在电气、逻辑和软件方面，它与PCI标准完全兼容。

使用标准的Eurocard外型插卡，安装于固定支架上。

2.2.2.1 CPCI规格

?业界标准PCI芯片组，以低价格提供高性能

?单总线8个槽，可通过PCI桥扩展

?欧式插卡结构

?高密度气密2mm针孔接头

?前面板安装和拆卸

?板卡垂直安装利于冷却

?强抗冲击和振动特性

2.2.2.2 CPCI的结构

CPCI板遵从Eurocard工业标准，定义了3U（100mm×160mm）和6U（233.35mm×160 mm）两种板尺寸，其具体形状如图所示。3U高度是满足64位CPCI总线要求的最小尺寸；6U的尺寸是为了满足信号线外扩的需要以及板上器件空间外扩的需要。CPCI背板连接器共有5个插座，J1～J5。规范只定义了J1和J2的信号线管脚，3U的CPCI板包括了J1和J2的插座，J3～J5插座包含在6U的Compact PCI板上，J3～J5的信号定义保留。

CPCI系统由一个或一个以上的CPCI段组成，每一个

段包括1块系统板（System Slot）和7块外围板（Peri

pheral Slot），板与板中心的间距为20.32mm。系统板

为所有在段内的板提供仲裁、时钟分配和复位功能。系

统板负责执行系统的初始化，管理每一个本地板的IDSE

L信号。在物理上，系统板可以插在背板上的任何位置。

为了简化问题，规范规定最左边的槽位为系统板的插槽

（从背板前面看）。

2.2.2.3 CPCI的三大关键技术

PCI局部总线

标准的Eurocard尺寸（根据IEEE 1101.1机械标准）

HD（高密度）2mm引脚与插座连接器（IEC认可，Bellcore）

PCI是一种独立于处理器的数据总线，不但性能良好而且价格便宜。PCI局部总线定义两种数据宽度：32位和64位，总线速度可达66MHZ，理论数据处理能力：32位为264M B/S，64位为528MB/S。大多数计算机和操作系统都支持PCI。因为有大量支持PCI的产品，使得PCI产品既便宜又容易买到。拥有这些优势，PCI总线非常适合在高速计算和高速数

据通讯领域中应用。

?欧式插卡机械结构

欧式插卡机械结构是一种由VMEbus推广的工业级封装标准。有两种欧式插卡规格：3 U和6U。3U CPCI卡尺寸为160mmx100mm，6U卡为160mmx233.35mm.。CPCI卡的前面板符合IEEE 1101.1和IEEE 1101.10标准，并且可以包含可选的EMC密封圈以降低电磁干扰。典型情况下前面板包含I/O接口，LED指示灯和开关。CPCI也支持IEEE 1101.11的后面板I/O。由于其易于维护的特性，后面板I/O在电信设备上用的非常普遍。由于所有的连线都连接在后部转接板上，前面的CPCI插卡没有任何连线，因此可以在更换板卡时无需重新连线。

?针孔连接器

CPCI使用符合IEC-1076国际标准高密度气密式针孔连接器，其2mm的金属针脚具有低感抗和阻抗，从而减少了高速PCI总线引起的信号反射，使CPCI系统在单总线段即可达到8个槽，CPCI定义了5种接口：J1到J5。3U CPCI板卡只有J1和J2两个接口，6U 板J1到J5都包括。J1和J2在3U和6U CPCI板卡上的定义是一样的，因此3U和6U CPC I板卡在电气上是可以互换的。

2.2.2.4 CPCI与传统商用/工业PC的比较优势

采用CPCI架构的计算平台，相对于商业PC和传统的工业PC架构来讲，更能适应相对作业环境较为恶劣的环境（诸如温度、冲击、振动、灰尘、电磁干扰、射频干扰等），从而保证系统在恶劣条件下的稳定运行。

CPCI基于PICMG2.0规范。CPCI的电气特性与PCI总线相同，因此用户的软件和普通PC兼容，现有的PCI外围卡也可以很容易移植到CPCI平台。PCI使用2mm高密度针孔总线连接器，和使用金手指连接器的PCI卡相比，具有连接可靠、完全气密的特点，板卡的抗振性和抗腐蚀性大大提高。此外，CPCI板卡采用经过20余年现场使用考验的欧规卡结构。欧规卡采用垂直安装、前抽取结构，提高了板卡的散热性、抗振性和易维护性。

CPCI虽然与标准PCI属同一标准，二者还是有很大的不同。与传统商用PC和工控机相比，CPCI具有如下优点：

1、系统抗振性强

CPCI板卡上下有导轨固定，板卡的前端通过气密性的针孔连接器和背板相连，每个接头具有10kg的结合力。板卡可以通过面板螺丝固定在机箱上。CPCI板卡的前后上下都被固定，因此系统抗振性大大提高。

2、支持带电拔插

CPCI的背板使用长中短插针结构，其中Power和Ground针脚最长，可以保证板卡安全的带电插入拔出。此外板选信号IDSEL,BD_SEL#针脚最短，系统借由此信号可以得知板卡是在插入过程或是拔出过程。另外，CPCI制定了热插拔的硬件过程和软件管理接口，保证了板卡热插拔过程的有效性。

3、支持后走线，便于方便配线

CPCI的板卡的信号线不用从板卡前面板引出，可以通过背板将信号线用转接板从后端引出。当更换板卡时，不需要更换信号线，这样减少了更换板卡的工作量并减少因更换信号线而引起的出错概率。此外信号线从后端引出，设备前端也会比较美观。

4、板卡垂直安装，有利于散热

CPCI板卡采用欧规卡结构，板卡垂直安装，系统的散热气流从下而上吹，符合空气对流原理，散热效果好。

5、CPCI板卡具有更好的电气特性

CPCI背板插针和接头全部镀金，并严格定义了信号线的最长长度，PCB板的阻抗、去偶电容、PCI上拉电阻阻值等电气参数，因此CPCI的电气特性要优于普通PCI工控机。

6、防腐和电磁屏蔽性好

CPCI使用2mm气密性针孔总线连接器，盐雾、酸雾和带电粉尘不能腐蚀总线。同时，CPCI的全铝合金机箱外壳和板卡的U型弹簧片能给系统提供良好的电磁屏蔽保护。

7、抗静电好

CPCI板卡下端具有3段静电导出条，可以静电导出到大地。另外CPCI规定系统的逻辑地和机箱地隔离，保持系统不受外界干扰。基于PICMG1.0的工控机无法做到机箱地和逻辑地隔离。

8、机箱深度浅，便于机柜安装

CPCI的机箱深度只有258mm，大大短于普通工控机的机箱深度400～450mm，给机柜安装留下了更大空间，便于用户安装其它配线设备。

2.2.2.5 CPCI面临的挑战和未来技术选择的迁移

目前，CPCI产品设计者总能在工业标准定义的规范下所提供的功率与空间范畴内，实现产品使用者对效能表现的期望以及满足周边装置的需求。随着整个产业界开始准备下一代的x86处理器与技术，这些挑战也变得更加难以克服。这些挑战包括卡板的大小、可供应的功率，以及散热问题等。目前的单槽CPCI处理器卡板采用1.7GHz的Mobile Pentiu m 4微处理器，最典型的是产生30Watts的功率消耗，这些卡板在大部分的CPCI系统中所能提供的每槽50Watss功率的条件下是没有问题的，当设计者开始将目标放在3GHz Pent ium 4微处理器，消耗80Watts的功率时，在散热的处理上和空间限制上的挑战就变得比较严重了。要解决这些挑战，设计者所要了解的不仅是在PICMG2.0中所定义的CPCI详细规范，还包括了内存空间限制、板卡尺寸大小限制、散热技术设计等的种种假设。对CPC I卡板的产品使用者而言，也必须对下一代x86处理器会对平台的使用带来何种关连性的影响要有一个系统性的概念。基于此，在当前x86处理器技术不断高速发展的情况下，用户对抗恶劣工作环境的高性能计算平台的选择，特别是期望产品有相对稳定的生命周期的情况下，倾向从嵌入式及其相关技术产品——诸如ETX（STX）或有长周期支持的产品线进行选择。这些产品并不像桌上型计算机或服务器的处理器那样前端，生命周期是用年而不是用月来计算。此外，该类产业也藉由mobile processor的使用而取得一些优势，其处理器在电源供应的需求上和嵌入式以及电信领域的应用非常类似，同时，产品功能的定义和集成度具有更高的灵活性。

2.2.3 ETX计算技术平台

ETX（Embeded Technology eXtended），是嵌入式工业标准总线技术。基于ETX技术的核心模块，涵盖了高性能x86系列的CPU、芯片组、南北桥、显示芯片、网络芯片、音频控制器、Super I/O控制器等，是高度集成化的All-in–one PC基核。背面的4×100p in总线引脚定义了PC的标准接口信号以及PCI和ISA信号等。应用时在基板上设计对应

的4×100pin插座，扩展的I/O功能可通过总线上的PCI或ISA实现。ETX产品具有较长的生命周期。

不同档次的CPU提供不同的性能。只需使用4个100-Pin的高密度的连接器就可以把集成在ETX模块上的所有PC功能引到定制的包含用户额外功能的Baseboard（背板）上，ETX模块与Baseboard合二为一，共同构成所需功能的板卡。基于ETX模块的产品很容易升级，在Baseboard不变的前提下，只需插上新一代ETX模块即可。

ETX可安装在以下规范的板子上：

ATX、PICMG、CPCI、ISA、PCI、PC-104、PISA、VME与其它。

2.2.

3.1 ETX目标应用

当通用CPU板卡的功能、I/O接口、尺寸大小、连接器位置等不能满足应用需求时，或者期望产品自身保持相当的生命周期，开放式标准的ETX是最佳选择。ETX是针对各类专业应用的嵌入式PC主板，主要面向专用计算机系统的设计者和使用者。基于ETX设计，可根据实际需要自定义板卡的形状、功能、尺寸、接插件位置和类型等，并能直接集成扩展的I/O功能。从而增加了主板的集成度，同时也缩短了开发周期并简化了整个生产过程。

ETX应用系统都需要用户自己设计底板，在底板上设计四个ETX插座(X1-X4),以ETX 为核心，在周边设计I/O和PCI/ISA相关接口电路，PCB设计4层或4层以上，电源最好设计为单独的内电层。

2.2.

3.2 ETX总线接口

ETX接口由PCI、ISA总线及许多I/O口组成，它是通过四个100pin的连接器来实现的

ETX连接器X1：PCI总线、USB、声卡

ETX连接器X2：ISA总线

ETX连接器X3：VGA、LCD（LVDS）、COM1/2、IrDA、键盘/鼠标

ETX连接器X4：EIDE（×2）、以太网、特性信号

2.2.

3.3 ETX模块包含的芯片和信号

表贴CPU

系统逻辑/套片

系统存储器

PCI & ISA BUS

图形适配器

?VGA 图形接口

LCD 接口

USB masters

2个E-IDE通道1个用于板内Flash Disk，另1个由ETX接口引出

?SUPER I/O 控制器：串行接口（TTL电平），IR通讯口，双向并行口，键盘/PS-2鼠标口，软盘控制器

?10/100MB LAN通过ETX接口引到Baseboard上的隔离变压器上

?IDE Flash Disk

?其他附加信号

2.2.

3.4 ETX Baseboard

Baseboard也称为载板或背板，是ETX模块的I/O出口（通过ETX接口）。Baseboar d可以提供标准的转换并输出PC I/O信号，如COM口TTL电平至RS-232/422/485转换，A C-link至AC'97语音转换（经过AC'97 CODEC），Ethernet信号数字至模拟转换，输出并口信号，IrDA、Floppy、USB、IDE、LCD、CRT信号等等，ETX还提供数个PCI master和完整的ISA信号，这使得未来的设计者能够通过标准的PC总线接口配备特殊的功能。另外，还可输出第二个IDE，以及其它的TTL LCD信号，可以向Baseboard引出2组FPC接口，以更好地满足应用需要。

Baseboard的设计成本相对不高，Baseboard上可提供额外的功能并可把连接器准确地安放在所需的位置。

2.2.

3.5 ETX 插头高度配置

为了将ETX模块恰当地安装在Baseboard上,要给两块板子之间的元器件留有足够的空间，ETX模块有两种不同的配置：Type I /Type II：

Type I.

ETX模块使用4.6mm高的插头，为两板之间的元器件留出4.5m空间。

?Type II.

ETX模块使用6.6mm高的插头，这种配置为Baseboard板上的元器件到ETX 板之间留有2mm 以上的空间。

ETX接口由2对200-Pin连接器组成：ETX模块一侧有2个插头，分别命名为P1和P 2，Baseboard一侧有2个插座，分别命名为J1和J2。

2.2.

3.6 ETX基本开发步骤

1、确认系统的主要功能和达到的性能，初步选择配置一种ETX

2、选择外围设备和接口芯片；

3、在台式机上开发应用；

4、评估系统的能力和达到的指标；

5、反复修改配置和程序；

6、确认ETX配置和外围电路；

7、进行步骤3、4、5、6的同时进行PCB的设计、加工；

8、安装ETX，程序下载到ETX系统；

9、现场调试，修改程序。

2.2.4 STX计算技术平台

STX（Smart Technology eXtended）在电气性能方面与ETX处于同一档次，但有较之于更好的机械特性，更小的结构尺寸，更多的附加信号，支持PC104+，是快速开发高集成度、高性能All-in-one单板专用计算机系统的理想选择。

STX允许独立于频繁更换部件的PC机的特殊应用并保证用户解决方案的长期性。在持久的解决方案中由于使用最合适的SoM's模块，STX通常承诺最好的CPU和图形性能而不改变用户的基板设计。

SoM（System-on-a-Modules）是一个高度集成了PC系统的All-in-One模块，以STX为基础的STX模块，其集成了所有通用PC的功能。是用户快速、高性价比的单板机设计的高阶基础。所有System-on-a-Modules包含：

表贴PIII级以上处理器

系统逻辑/芯片组

系统内存

PCI&ISA总线

图形适配器

VGA图形接口

数字平台图形接口

两个USB控制器

两个E-IDE通道

一个用于板内Flash盘

另一个引到STX接口

super I/O控制器带有

2个串行UARTs作为TTL信号

引到STX接口

1个红外端口

1个双向并行端口

键盘&PS/2鼠标控制器

软驱控制器

集成AC'97声音系统的数字接口

10/100Mbit快速以态网控制器，引到STX接口

IDE Flash盘

STX接口将内嵌式PC的传统PCB技术从保守的应用（如工业控制或多媒体系统）中分离出来。

以下是基于低功耗PIII400-850 STX模块的相关特性描述

特性：

Intel低功耗Pentium III 850/700,6

50/500,400处理器

Pro Savage Twister和Super Sout

h芯片组

带有4M共享显存的AGP 4XSavage4

图形加速器

SO-DIMM插槽的PC133内存最高可达

1.5GB

集成了8-128M Flash盘

集成了SoundBlaster Pro硬件

板子尺寸：96X90mm

引到STX接口的SoM接口:

TFT显示和CRT监控器

音频输入，音频输出

两个USB

两个串口

1个并口

IDE和FDC

键盘和鼠标

10/100Mbit LAN

PCI&ISA

2.2.5.1 电路设计步骤

1、基于应用确认系统主要功能和要达到的性能，并选择相应的STX模块；

2、基于系统要求确认开发电路的主要功能、电气性能、接口数量和形式、结构形式、

机械尺寸等参数；

3、提出和论证解决方案；

4、硬件设计和开发，同时在台式机上进行相应程序开发和测试；

5、评估系统的能力和达到的指标；

6、PCB设计、审核、加工；

7、样板生产。安装STX模块，并将程序下载到STX系统；

8、EMI,温度实验,,振动测试；

9、样板处理及稳定度测试；

10、印刷电路修正及正式样板生产。

2.2.5.2 电路功能、接口及机械结构说明

1、电路功能；

2、接口数量和形式；

3、电气性能；

4、机械结构。

2.3 关键技术

为适应在恶劣环境中工作，车载加固机必须在设计与制造过程中采用许多特殊的技术措施，以此保证使用要求。最为常用的技术措施有以下三项：

1、抗强电磁干扰设计；

2、抗恶劣环境能力设计；

3、可靠性设计。

2.3.1 电磁兼容性

在GJB322A-98中规定了车载加固机的电磁兼容性要求，一般应符合GJB151A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》相应类别的有关规定。这表明车载加固机应在以下方面达到GJB151A-97的相关要求，并且按照GJB152A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量》所规定的测量方法通过测试。

1、RE102 电场辐射发射试验；

2、CE102 电源线传导发射试验；

3、RS103 电场辐射敏感度试验；

4、CS101 电源线传导发射敏感度试验；

5、CS114 电缆束注入传导敏感度试验；

6、CS115 电缆束注入脉冲激励传导敏感度试验；

7、CS116 电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度试验；

8、ESD 静电放电试验。

为达到GJB151A-97的相关要求，通常车载加固机必须采取多种技术措施。

2.3.1.1 屏蔽措施

不同类型的车载加固机所采用的屏蔽措施各不相同，当采用全封闭整体焊接，热传导设计的机箱时，屏蔽措施仅仅限于机箱结合部位，而对于采用风冷的非封闭机箱，电磁屏蔽的处理就将复杂很多。

通常电磁屏蔽的基本措施为：

1、机箱结合缝隙：选用铍铜合金簧片或导电泡棉；

2、风冷通道：选用蜂巢式屏蔽通风波导网；

3、显示屏正面：选用高目防数信息泄漏电磁屏蔽玻璃（两层干法玻璃夹层中镶嵌250

目金属电磁屏蔽网）；

4、连接端口：选用军用航空插座，带屏蔽层导线并在导线两端增加磁环；

5、电源：引线输入端增加低通滤波器，尽可能缩短入线长度并接地；

6、对非金属外壳应在内壁涂覆性能良好的导电涂层。

2.3.1.2 屏蔽方法

1、电磁屏蔽的方法较为复杂，往往会因为部件变化、结构外形与材料变化或电磁材料

的变化使整机的电磁兼容性能产生波动，因此稳定的生产工艺与质量检验决定了整机的电磁兼容指标。

2、对测试的频段进行具有针对性的有效屏蔽是提高整机电磁兼容指标的良好方法。对

于频段的高低两端的屏蔽可以适当放松，而针对含有有效信息的频段采用卓有功效的屏蔽。

2.3.2 环境适应性

2.3.2.1 部件处理

直接选择电磁兼容性符合要求的显示器、硬盘、光驱、键盘、鼠标等产品是最理想的方法，但是由于此类产品价格甚高，一般价格是同类商用产品的十数倍或数十倍，很多时候出于产品成本的考虑，往往需要制造者自己完成部件的抗恶劣环境加工，使部件达到预期要求。

通常的抗恶劣环境加工包括：提高环境适应能力，提高抗冲击振动能力，提高电磁屏蔽能力。

抗恶劣环境加工的方法一般为：

1、选择经过质量认证的部件产品；

2、进行测试、筛选与老化；

3、进行多方面抗恶劣环境处理。

2.3.2.2 结构设计

2.3.2.2.1 机箱

车载加固机要承受载体行进带来的振动和颠簸所造成的扭力与冲击，而保证整机的正常完好，同时应能够满足GJB322A-98规定的相应要求。通常全加固型车载加固机

计算机组成原理名词解释题上课讲义

计算机组成原理名词 解释题

计算机组成原理(名词解析) 第一章概论 1、主机：主机中包含了除外围设备以外的所有电路部件，是一个能够独立工作的系统。 2、 CPU：中央处理器，是计算机的核心部件，同运算器和控制器，cache构成。 3、运算器：计算机中完成运算功能的部件，由ALU 和寄存器等构成。 4、 ALU：算术逻辑运算单元，执行所有的算术运算和逻辑运算。 5、外围设备：计算机的输入输出设备，包括输入设备，输出设备和外存储设备。 6、数据：编码形式的各种信息，在计算机中作为程序的操作对象。 7、指令：是一种经过编码的操作命令，它指定需要进行的操作，支配计算机中的信息传递以及主机与输入输出设备之间的信息传递，是构成计算机软件的基本元素。 8、透明：在计算机中，从某个角度看不到的特性称该特性是透明的。 9、位：计算机中的一个二进制数据代码，计算机中数据的最小表示单位。

10、字：数据运算和存储的单位，其位数取决于具体的计算机。 11、字节：衡量数据量以及存储容量的基本单位。1字节等于8位二进制信息。 12、字长：一个数据字中包含的位数，反应了计算机并行计算的能力。一般为8位、16位、32位或64位。 13、地址：给主存器中不同的存储位置指定的一个二进制编号。 14、存储器：计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存。 15、总线：计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合，包括数据总线、地址总线和控制总线。 16、硬件：由物理元器件构成的系统，计算机硬件是一个能够执行指令的设备。 17、软件：由程序构成的系统，分为系统软件和应用软件。 18、兼容：计算机部件的通用性。 19、软件兼容：一个计算机系统上的软件能在另一个计算机系统上运行，并得到相同的结果，则称这两个计算机系统是软件兼容的。

计算机体系结构解

计算机体系结构解

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第一章计算机组成原理 本部分要求掌握计算机方面的基础知识，包括计算机的发展、计算的系统组成、基本组成和工作原理、计算机的数制数据表示以及运算校验、指令系统以及计算机系统的安全等基础性的知识。内容多而且复杂，尤其是有关计算机硬件方面的内容，很细而且灵活性不高，知识量相当大，掌握这部分一定要多下功夫，学会取舍、把握重点、抓住要害。 1.1 考试大纲及历年考题知识点 1.1.1 大纲要求 考试要求： 1 掌握数据表示、算术和逻辑运算； 2 掌握计算机体系结构以及各主要部件的性能和基本工作原理考试范围 1 计算机科学基础 1.1 数制及其转换二进制、十进制和十六进制等常用制数制及其相互转换 1.2 数据的表示 ?数的表示（原码、反码、补码、移码表示，整数和实数的机内表示，精度和溢出）?非数值表示（字符和汉字表示、声音表示、图像表示） ?校验方法和校验码（奇偶校验码、海明校验码、循环冗余校验码） 1.3 算术运算和逻辑运算 ?计算机中的二进制数运算方法 ?逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简 2．计算机系统知识 2.1 计算机系统的组成、体系结构分类及特性 ?CPU 和存储器的组成、性能和基本工作原理 ?常用I/O 设备、通信设备的性能，以及基本工作原理 ?I/O 接口的功能、类型和特性 ?I/O 控制方式（中断系统、DMA、I/O 处理机方式） ?CISC/RISC，流水线操作，多处理机，并行处理 2.2 存储系统 ?主存-Cache 存储系统的工作原理 ?虚拟存储器基本工作原理，多级存储体系的性能价格 ?RAID 类型和特性 2.3 安全性、可靠性与系统性能评测基础知识 ?诊断与容错 ?系统可靠性分析评价 ?计算机系统性能评测方式 1.2 计算机科学基础 1.2.1 数制及其转换 1、R 进制转换成十进制的方法按权展开法:先写成多项式,然后计算十进制结果. 举例： (1101.01)2=1×2^3+1×2^2+0×2^1+1×2^0+ 0×2^-1+1×2^-2 =8+4+1+0.25=13.25 (237)8=2×8^2+3×8^1+7×8^0 =128+24+7=159 (10D)16=1×16^2+13×16^0=256+13=269

(完整版)计算机组成原理期末复习资料(完美高分通过版)

计算机组成原理一、缩写词解释 CPU:中央处理器 ALU:算术逻辑单元 I/O:输入输出接口 RAM:随机存储器 SRAM:静态随机访问存储器 DRAM:动态随机访问存储器 ROM:只读存储器 PROM:用户可编程的只读存储器EPROM:紫外线可擦除可编程只读存储器FLASH:闪速存储器 EEPROM:用电可擦除可编程只读存储器ISA:工业标准总线 EISA:扩展工业标准总线 PCI:外围部件互连总线 USB:通用串行总线 RS—232C:串行通信总线 Cache:高速缓存 FIFO:先进先出算法LRU:近期最少使用算法CRC:循环冗余校验码 A/D:模拟/数字转换器 D/A:数字/模拟转换器DMA:直接存储器存取方式DMAC:直接内存访问控制器LED:发光二极管 FA:全加器 OP:操作码 CISC:复杂指令系位计算机RISC:精简指令系位计算机VLSI:超大规模集成电路LSI:大规模集成电路MAR:存储器地址寄存器MDR:存储器数据寄存器CU:控制单元 CM:控制存储器 二、选择题（自己看书吧····） 三、名词解释 1.计算机系统：由硬件和软件两大部分组成，有多种层次结构。 2.主机：CPU、存储器和输入输出接口合起来构成计算机的主机。 3.主存：用于存放正在访问的信息 4.辅存：用于存放暂时不用的信息。 5.高速缓存：用于存放正在访问信息的付本。 6.中央处理器：是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。 7.硬件：是指计算机实体部分，它由看得见摸得着的各种电子元器件，各类光、电、机设备 的实物组成。 软件：指看不见摸不着，由人们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成。 8.系统软件：又称系统程序，主要用来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合 理调度，高效运行。 应用软件：又称应用程序，它是用户根据任务需要所编制的各种程序。 9.源程序：通常由用户用各种编程语言编写的程序。 目的程序：由计算机将其翻译机器能识别的机器语言程序。 10.总线：是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。 11.系统总线：是指CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输线。 通信总线：是指用于计算机系统之间或者计算机系统与其他系统（如控制仪表、移动通信）之间的通信的线路。 按传送方式分并行和串行。串行通信是指数据在单条1位宽的传输线上，一位一位的按顺序分时传送。并行通信是指数据在多条并行1位宽的传输线上，同时由源传送到目的地。 12.带宽：单位时间内可以传送的最大的信息量。 13.机器字长：是指CPU一次并行处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。 14.主存容量：是指主存中存放二进制代码的总位数。 15.机器数：符号位数字化，0代表正数，1代表负数。 16.定点数：小数点固定在某一位位置的数。 17.浮点数：小数点的位置可以浮动的数。 18.补码：带符号数据表示方法之一，正数的反码和原码相同，负数的反码是将二进制按位 取反后在最低位再加1.

计算机系统结构有详细答案

(仅供参考，不作为考试标准)， 选择题分，每题分)2(30计算机系统结构设计者所关心的是________所看到的的计算机结构。 A)硬件设计人员B)逻辑设计人员 D)高级语言程序员C)机器语言或汇编语言程序员 。意________，应当注提系在计算机统设计时，为了高系统性能度的令执行速快A)加经常性使用指大的指令特B)要别精心设计少量功能强数的占减少在数量上很小比例的指令条C)要度D)要加快少量指令的速 。的问题统中因________而导致系主重叠寄存器技术要用于解决在RISC 流水线影A)JMP指令响保护令B)CALL指的现场问存储器不便来只C)有LOAD和STORE指令带的访度速器访问D)存储 ________ 效率高计为使流水算机运行要A)各过程段时间不同B)连续处理的任务类型应该不同 D)连续处理的任务数尽可能少C)连续处理的任务类型应该相同 栈型替是的________。换算法堆不属于B)近期最少A)近期最使用法久未用法 D)页面失效频率法出进C)先先法 象联组，相映的优点。是________象联全与相映相比B)块冲突概率低C)命中率高D)主存利用率小录A)目表高 是方好关相指除中叠次一重消令最的法________。B)设相关专用令指改准A)不修通路 令指条下析分后推C) 令指条下行执后推D) 流的用采，时关据数到，中作水操遇相________。有法办解决器译编化优A)用办的排新重令指过通，测检序法据数B)向定重技术 C)延迟转移技术 D)加快和提前形成条件码 经多级网络串联来实现全排列网络，只能用________。 A)多级立方体网络B)多级PM2I网络 D)上述多级混洗交换网络任何网络C) 序传送的________。是以虫蚀寻径流水方式在各寻径器是顺B)包A)消息C)片节D)字 ________ 处理机超标量作指条令部件个B) 只有一操期A)在一个时钟周内分时发射多多钟C)在一个时周期内同时发射条指令件有只一个取指部D)

计算机机房管理规定

计算机机房管理规定 第一章总则 第一条为了建立计算机系统运行和开发的良好环境，保证现有计算机设备及应用能正常运行，特制定本规定。 第二章机房出入管理规定 第二条除经授权的系统管理、机房值班和保安巡视人员外，公司其他人员进入机房需经部门领导批准，必须严格执行。 第三条严禁带外单位人员或无关人员进入机房，确因工作需要，如：系统故障诊断和处理、设备维修维护、系统或设备安装等进入机房，必须由专业技术人员或机房管理人员陪同进入，做好登记，并配合项目的实施。 第四条外来访问人员参观机房应由公司陪同人员提出书面申请，并经部门领导批准后，由专人带入参观。 第五条进入机房的设备（外单位的设备进入机房需经部门领导批准）应在进入机房前拆除外包装，以保证机房环境的清洁和安全。 第六条严禁携带易燃、易暴、易腐蚀等危险性物品进入机房。 第三章计算机房日常维护规定 第七条机房内的所有设备需定期保养，主机房应指定人员做维护、清洁工作。 第八条设备使用人员应保持设备的清洁，及时进行清洁工作,严禁将各种食物、饮用品带入机房，在机房内禁止大声喧哗、打闹及吸烟。机房内应保持清洁卫生的环境，工作台上不得有水杯、杂志等无关物

品，电脑软盘、磁带等须保管良好，不得随意丢放。 第九条计算机设备维修工作由专门人员进行，管理人员应把设备的检修情况记录在相应的设备卡上, 以便统一归档管理。 第十条系统管理人员必须严格遵守有关机房、设备及系统运行管理规定，不得在机房内从事与系统管理、运行维护、系统安装和调测等无关的工作。 第十一条系统管理人员只能按规定的权限做好系统运行维护和管理工作，不得越权操作系统或改变系统设置、配置等。 第十二条三不动原则：不联系好不动，对系统、设备不了解不动，运用中的设备、网络不动。 第十三条三不离原则：不检查完成试或作业没出结果不离，发现故障不排除不离，发现异味、异状、异声不查明原因不离。 第十四条三不准原则：不准任意中断业务、系统、网络及电路，不准任意加、甩、撤设备和改变状态，不准任意切断告警和隐瞒故障。第十五条系统管理人员应定时对机房供电系统和运行中的系统、设备进行巡视和检查，密切关注系统、设备运行和机房环境情况，定时巡查机房监控系统。 第十六条禁止在计算机上安装与系统、网络、数据库监控和管理无关的软件。 第十七条定期对机房内的计算机设备、软件、存储介质、资料和工具进行检查、核对，并列明清单，以便于审计。 第四章门禁卡管理规定

计算机组成原理复习资料

一、选择题 1.某机字长32位，采用定点小数表示，符号位为1位，尾数为31位，则原码表示法可表 示的最大正小数为_________，最小负小数为________。( ) A. +(322- 1)，一(1一312-) B. +(312- 1)，一(1一322-) C. +(1一312-)，一(1一312-) D. +(312- 1)，一(1一312-) 2.两个补码数相加，只有在_________时有可能产生溢出，在时一定不会产生溢出。( ) A.符号位相同，符号位不同 B.符号位不同，符号位相同 C.符号位都是0，符号位都是1 D.符号位都是1，符号位都是0 3.在定点二进制运算器中，加法运算一般通过( )来实现。 A.原码运算的二进制加法器 B.反码运算的二进制加法器 C.补码运算的十进制加法器 D.补码运算的二进制加法器 4.组成一个运算器需要多个部件，但下面所列()不是组成运算器的部件。 A.状态寄存器 B.数据总线 C. ALU D.通用寄存器 5.关于操作数的来源和去处，表述不正确的是( )。 A.第一个来源和去处是CPU 寄存器 B.第二个来源和去处是外设中的寄存器 C.第三个来源和去处是内存中的存贮器 D.第四个来源和去处是外存贮器 6.基址寻址方式中，操作数的有效地址等于( )。 A.基址寄存器内容加上形式地址 B.堆栈指示器内容加上形式地址

C.变址寄存器内容加上形式地址 D.程序计数器内容加上形式地址 7.在控制器中，部件( )能提供指令在内存中的地址，服务于读取指令，并接收下条将被执行的指令的地址。 A.指令指针IP C.指令寄存器IR B.地址寄存器AR D.程序计数器PC 8.指令流水线需要处理好( )3个方面问题。 A.结构相关、数据相关、控制相关 B.结构相关、数据相关、逻辑相关 C.结构相关、逻辑相关、控制相关 D.逻辑相关、数据相关、控制相关 9.若主存每个存储单元存8位数据，则( )。 A.其地址线也为8位 B.其地址线为lfi位 C.其地址线与8有关 D.其地址线与8无关 10. CPU通过指令访问主存所用的程序地址叫做( )。 A.逻辑地址 B.物理地址 C.虚拟地址 D.真实地址 11.在统一编址方式下，存储单元和I; 0设备是靠指令中的( )来区分的。 A.不同的地址 B.不同的数据 C.不同的数据和地址 D.上述都不对 12. CPU正在处理优先级低的一个中断的过程中又可以响应更高优先级中断的解决中 断优先级别问题的办法被称为( )。 A.中断嵌套 B.中断请求 C.中断响应 D.中断处理 二、判断题 1.海明校验码是对多个数据位使用多个校验位的一种检错纠错编码方案，不仅可以发现是否出错，还能发现是哪一位出错。( ) 2.只有定点数运算才可能溢出，浮点数运算不会产生溢出。( )

计算机体系结构参考1

第一题选择题 1．SIMD是指（B） A、单指令流单数据流 B、单指令流多数据流 C、多指令流单数据流 D、多指令流多数据流 2．下列那种存储设备不需要编址？D A. 通用寄存器 B. 主存储器 C. 输入输出设备 D. 堆栈 3．按照计算机系统层次结构，算术运算、逻辑运算和移位等指令应属于（A）级机器语言。 A、传统机器语言机器 B、操作系统机器 C、汇编语言机器 D、高级语言机器 4．早期的计算机系统只有定点数据表示，因此硬件结构可以很简单。但是这样的系统有明显的缺点，下面哪一个不是它的缺点：B A．数据表示范围小 B．单个需要的计算时钟周期多 C．编程困难 D．存储单元的利用率很低 7．下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的？D A）随机页面替换算法 B）先进先出替换算法 C）最久没有使用算法 D）最优替换算法

9．指令优化编码方法，就编码的效率来讲，那种方法最好？C A. 固定长度编码 B. 扩展编码法 C. huffman编码法 D. 以上编码都不是 10．在早期冯·诺依曼计算机特征中，机器以（C）为中心。 A、存储器 B、输入输出设备 C、运算器 D、控制器 1.RISC 计算机的指令系统集类型是( C ) 。 A. 堆栈型 B. 累加器型 C. 寄存器—寄存器型 D. 寄存器- 存储器型 2、相联存储器的访问方式是( D )。 A．先进先出顺序访问 B．按地址访问 C．无地址访问 D．按内容访问 3、假设—条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每—段分别只有—个部件可供使用，并且执行时间分别为Δt、2Δt和3Δt，连续执行n条指令所需要花费的最短时间约为( C )。 （假设“取指令”、“分析”和“执行”可重叠，并假设n足够大） A．6 nΔt B．2 nΔt C．3 nΔt D．nΔt 6、下列计算机不属于RISC计算机的是（C ）。 A．SUN：Ultra SPARC

计算机体系结构知识点

目录 第一章计算机系统结构基本概念 (2) (一) 概念 (2) (二) 定量分析技术 (3) (三) 计算机系统结构发展 (4) (四) 计算机的并行性 (5) 第二章计算机指令集结构 (7) 一. 指令集结构的分类 (7) 二. 寻址方式 (7) 三. 指令集结构的功能设计 (8) 四. 指令格式的设计 (10) 五. MIPS指令集结构 (10) 第三章流水线技术 (14) 一. 流水线的基本概念 (14) 二. 流水线的性能指标 (14) 三. 流水线的相关与冲突 (16) 四. 流水线的实现 (18) 第四章指令集并行 (18) 付志强

第一章计算机系统结构基本概念 (一)概念 什么是计算机系统结构:程序员所看到的计算机属性,即概念性结构与功能特性. 透明性:在计算机技术中,把本来存在的事物或属性,但从某种角度看又好像不存在的概念成为透明性. 常见计算机系统结构分类法 冯氏分类法(冯泽云):按最大并行度对计算机进行分类. Flynn分类法:按指令流和数据流多倍性进行分类 ①单指令流单数据流 ②单指令流多数据流 ③多指令流单数据流(不存在) ④多指令流多数据流 付志强

(二)定量分析技术 Amdahl定律:加快某部件执行速度所能获得的系统性能加速比,受限于该部件的执行时间占系统中总执行时间的百分比. 加速比=系统性能 改进后 系统性能 改进前 = 总执行时间 改进前 总执行时间 改进后 加速比依赖于以下两个因素 ①可改进比例 ②部件加速比 CPU性能公式 CPU时间 CPU时间=执行程序所需时间的时钟周期数x时钟周期时间(系统频率倒数) CPI(Cycles Per Instruction) CPI =执行程序所需时钟周期数/所执行指令条数 ∴CPU时间= IC x CPI x 时钟周期时间 可知CPU性能取决于一下三个方面 ①时钟周期时间:取决于硬件实现技术和计算机组成 付志强

计算机室管理制度31454

计算机室管理制度 一、计算机教室是信息技术教育的重要场所，供师生教学、培训使用。 二、学校要加强对计算机教室的管理，安排专职管理员负责计算机教室的日常管理、使用、保养、维护、安全工作。 三、做好计算机及辅助设备、软件及有关文件资料的登记造册工作。要分类编号定位，逐一登记入账，做到账据齐全、账物相符。 四、做好计算机教室清洁卫生工作，不准在计算机教室吃零食，保持室内整洁。 五、做好设备日常维护保养工作。要有防尘、防潮、防高低温、防晒、防静电等措施。雨季和假期要定时开机。 六、严控外来磁盘、优盘等存储介质的使用，定期进行计算机病毒检测和杀毒工作。 七、建立工作日志，记载每天计算机教室的日常工作情况。建立计算机的使用、保养、故障维修的技术档案。 八、加强防雷、防火、防盗的安全保卫工作。机房内严禁明火并合理配置消防器材，管理员应正确掌握消防器材的使用方法。下班离开教室时，管理员要负责关闭电源、锁好门窗。 九、禁止擅自拆装硬件，凡有人为损坏，查明责任、照价赔偿。 十、禁止使用人员对计算机教室机器的系统软件进行删改, 未经许可不得随意安装应用系统软件,禁止通过本教室机器浏览和传播病毒、攻击性程序，以及有不健康内容的文件。 计算机室学生上机守则 一、上机前准备好上机时所需的一切物品：书、笔、纸等，不准带与上机无关的东西如食物、水果、饮料、口香糖等进入机房，更不

能带镊子、钳子、改刀等工具进入机房，也不能将任何物品放在主机、显示器等微机设备上； 二、严禁赤膊、穿背心、拖鞋等进入机房，上机前检查手脚是否干净。 三、学生应在上机前提前五分钟有秩序的进入规定机房上机，并保持安静。上机期间，不得擅自离开机房；如需暂离机房必须向老师请假，获准后方可离开； 四、按时上下机，不准迟到、早退，有事需认真履行请假手续；教学上机时非本班学生一律不得进入； 五、进入机房后必须对号入座，服从指导教师和机房管理员的调配，不得擅自调换座位；学生上机如确有原因需更换机器，必须征得教师同意后按指定位置上机； 六、保持机房安静、整洁。机房内不准大声喧哗，不聊天、嬉笑、打闹和做与电脑学习无关的事情； 七、爱清洁讲卫生，在机房内严禁吸烟，不随地吐痰，不吃东西，不乱丢垃圾，不准在桌、椅、墙壁上乱涂乱画； 八、不可野蛮操作计算机，如用力敲击键盘、鼠标等； 九、不得利用电脑或其他信息技术散布诽谤、攻击他人的言论和损毁他人的声誉； 十、不得利用电脑或其他信息技术散布不当言论，影响学校声誉或扰乱学校正常的教学、生活秩序； 十一、不得利用电脑或其他信息技术传播电脑病毒或非法进入他人电脑系统； 十二、不得在机房收看、复制、传播淫秽物品，不得浏览、制作黄色网站、网页，不得利用互联网传播黄色淫秽影片、图片、文章； 十三、爱护机房设施，爱护公物及他人的物品，不乱摸乱动，不

完整版计算机体系结构课后习题原版答案_张晨曦著

第1章计算机系统结构的基本概念 (1) 第2章指令集结构的分类 (10) 第3章流水线技术 (15) 第4章指令级并行 (37) 第5章存储层次 (55) 第6章输入输出系统 (70) 第7章互连网络 (41) 第8章多处理机 (45) 第9章机群 (45) 第1章计算机系统结构的基本概念 1.1 解释下列术语 层次机构：按照计算机语言从低级到高级的次序，把计算机系统按功能划分成多级层次结构，每一层以一种不同的语言为特征。这些层次依次为：微程序机器级，传统机器语言机器级，汇编语言机器级，高级语言机器级，应用语言机器级等。 虚拟机：用软件实现的机器。 翻译：先用转换程序把高一级机器上的程序转换为低一级机器上等效的程序，然后再在这低一级机器上运行，实现程序的功能。

解释：对于高一级机器上的程序中的每一条语句或指令，都是转去执行低一级机器上的一段等效程序。执行完后，再去高一级机器取下一条语句或指令，再进行解释执行，如此反复，直到解释执行完整个程序。 计算机系统结构：传统机器程序员所看到的计算机属性，即概念性结构与功能特性。 在计算机技术中，把这种本来存在的事物或属性，但从某种角度看又好像不存在的概念称为透明性。 计算机组成：计算机系统结构的逻辑实现，包含物理机器级中的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。 计算机实现：计算机组成的物理实现，包括处理机、主存等部件的物理结构，器件的集成度和速度，模块、插件、底板的划分与连接，信号传输，电源、冷却及整机装配技术等。 系统加速比：对系统中某部分进行改进时，改进后系统性能提高的倍数。 Amdahl定律：当对一个系统中的某个部件进行改进后，所能获得的整个系统性能的提高，受限于该部件的执行时间占总执行时间的百分比。 程序的局部性原理：程序执行时所访问的存储器地址不是随机分布的，而是相对地簇聚。包括时间局部性和空间局部性。

计算机科学与技术学科介绍

计算机科学与技术学科介绍 长期以来，上海理工大学高度重视计算机科学与技术的学科建设与高层次人才培养，经过多年的建设与发展，已形成一支实力雄厚、结构合理的学术队伍，整体学术水平较高、科研能力较强。目前学科承担着较多的省部级重要项目和其他有重要应用价值的项目，科研经费充足。学科有着浓郁的学术氛围，开展了一定的学术交流与合作，有比较先进的教学实验仪器设备，管理制度和机构健全，学科方向已形成鲜明特色和优势，符合学校办学特色和学科布局需要，符合国家和上海经济社会发展大局的趋势，有利于培养高层次人才。 近年来学科先后承担过包括国家“863”高科技项目、国家自然科学基金和省部级重点项目在内的几十项科研纵向项目的研究及一百多项来生产单位的应用开发。近十项研究成果获省部级奖励。所开发的很多软件和硬件设备已被推广使用，取得了良好的社会效益和经济效益。 学科重视本科及研究生的教学质量，实行“因材施教”的分层次教学模式，全力培养具有创新能力的工程应用型人才。学院努力拓展学生的国际视野，与法国、德国、爱沙尼亚、美国、日本、加拿大和爱尔兰等十几个国家的高校和企业建立各种合作关系，每年选送部分学生和教师到国外交流学习。 学科积极开展高层次学术活动，营造良好的学术氛围，为广大教师搭建学术研究平台，扩大学院的国内国际影响。每年举办各类讲座，资助教师出席各类国际国内会议。学院教师发表论文总量及层次逐年提高。 本学科主要培养具有坚实的计算机科学与技术的基础理论的学生，掌握系统的有关计算机应用、计算机系统结构等方面的各种专门知识，熟悉现代计算机软、硬件环境和工具，有娴熟的计算机使用技能。具有从事科学研究或独立担负专门技术工作的能力，通过与其它学科交叉，能运用计算机技术解决多种研究及应用课题。有严谨求实的科学态度与作风。较为熟练地掌握一门外语。可在科研院所、工厂企业以及高等院校从事本专业或相邻专业的科研、工程技术和教学工作。 随着科学研究的不断深入和社会发展需求的改变，经过不懈努力，本学科逐步形成了对学科发展和国家战略需求有重要意义的研究方向。学科研究方向较好地涵盖了该一级学科的两个二级学科，并形成了自己的教学和学术特色。 主要研究方向包括网络计算与并行体系结构、数据管理与服务计算、计算机检测与控制技术等。主要特色体现在以下几个方面。 1. 在网络环境下的系统结构与计算、软件的可生存理论、并行计算等方面，符合国家和上海市战略性新兴产业涉及的“传感网、物联网技术”领域的研究基础。 2. 对当今INTERNET上的网络资源的构建、搜索、服务支持、web服务的个性化等运用数据管理技术、语义WEB理论进行研究。主要研究信息搜索、个性化表示模型、数据管理、服务计算等理论与技术。 3. 将先进的计算机控制技术应用于工业生产过程的控制。研究领域包括：先进控制算法及其实现技术、现场总线技术在工业大系统中的应用技术、嵌入式系统开发应用研究、数据采集和信息融合技术、智能检测技术与故障诊断技术、工业机器人计算机控制等。 近年来，该学科已经在相关领域核心刊物上发表或录用论文180余篇，其中被SCI、EI及ISTP检索的有20多篇，获国家发明专利6项。并多次获得省部级及以上基金项目的资助，包括国家自然科学基金、上海市自然科学基金、上海市

计算机机房安全管理制度(最新版)

计算机机房安全管理制度(最 新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0424

计算机机房安全管理制度(最新版) 为了进一步加强计算机信息网络的安全管理，保护青少年身心健康，净化我校校园文化环境秩序，规范我校计算机机房管理，根据公安厅和教育厅《关于加强学校计算机信息网络安全管理的通知》的有关精神，现对我校计算机机房的管理作出如下规定： 1、重视安全工作的思想教育，防患于未然。 2、遵守“教学仪器设备和实验室管理办法”，做好安全保卫工作。 3、凡进入机房的人员除须遵守校规校纪外，还必须遵守机房的各项管理规定，爱护机房内的所有财产，爱护仪器设备，未经管理人员许可不得随意使用，更不得损坏，如发现人为损坏将视情节按有关规定严肃处理。

4、机房内禁止吸烟，严禁明火。 5、工作人员必须熟悉计算机机房用电线路、性能及安全工作的有关规定。 6、机房使用的用电线路必须符合安全要求，定期检查、检修。 7、杜绝黄色、迷信、反动软件，严禁登录黄色、迷信、反动网站，做好计算机病毒的防范工作。 8、工作人员须随时监测机器和网络状况，确保计算机和网络安全运转。 9、机房开放结束时，工作人员必须要关妥门窗，认真检查并切断每一台微机的电源和所有电器的电源，然后切断电源总开关。 XXX图文设计 本文档文字均可以自由修改

(新)计算机组成原理期末复习资料

《计算机组成原理》期末复习资料（一） 复习资料及试题汇编(00.1-01.7) 一、数据表示、运算和运算器部件 1.将十进制数+107/128和-52化成二进制数，再写出各自的原码、反码、补码表示（符号位和数值位共8位）。 解：+107/128 = +6BH/80H = +1101011B/10000000B =+0.1101011 –52 =-34H=–110100 原码 01101011 10110100 反码 01101011 11001011 补码 01101011 11001100 2.判断下面的二元码的编码系统是有权还是无权码，写出判断的推导过程。 十进制数二元码的编码 0 0000 1 0111 2 0110 3 0101 4 0100 5 1011 6 1010 7 1001 8 1000 9 1111 解：设4位二元吗每位分别为ABCD，且假定其为有权码。则 从4的编码0100可求得B的位权为4；从8的编码1000可求得A的位权为8； 从7的编码1001可求得D的位权为-1；从6的编码1010可求得C的位权为-2； 再用ABCD的位权分别为84-2-1来验证112359的编码值，结果均正确。所以，该编码系统为有权码。 3.说明海明码纠错的实现原理。为能发现并改正一位、也能发现二位错，校验位和数据位在位数上应满足什么关系？ 解： (1)海明码是对多个数据位使用多个校验位的一种检错纠错编码方案，。它是对每个校验位 采用偶校验规则计算校验位的值，通过把每个数据位分配到几个不同的校验位的计算中去。若任何一个数据位出错，必将引起相关的几个校验位的值发生变化，这样也就可以通过检查这些校验位取值的不同情况，不仅可以发现是否出错，还可以发现是哪一位出错，从而提供了纠错检错的可能。 (2)设数据位为k，校验位为r，则应满足的关系是2r-1>=k+r。 4.什么叫二-十进制编码？什么叫有权码和无权码？够举出有权、无权码的例子。 解： (1)二-十进制编码通常是指用4位二进制码表示一位十进制数的编码方案。 (2)有权码是指4位二进制码中，每一位都有确定的位权，4位的位权之和代表该十进制 的数值。例如8421码从高到低4位二进制码的位权分别为8、4、2、1；无权码则相反，

计算机体系结构试题汇总

计算机系统结构 姓名：学号： 一、简答题（每小题10分，共20分） 1．简述使用物理地址进行DMA存在的问题，及其解决办法。 2．从目的、技术途径、组成、分工方式、工作方式等5个方面对同构型多处理机和异构型多处理机做一比较（列表）。 二、（60分）现有如下表达式： Y＝a ×X 其中：X和Y是两个有64个元素的32位的整数的向量，a为32位的整数。假设在存储器中，X和Y的起始地址分别为1000和5000，a的起始地址为6000。 1．请写出实现该表达式的MIPS代码。 2．假设指令的平均执行时钟周期数为5，计算机的主频为500 MHz，请计算上述MIPS 代码（非流水化实现）的执行时间。 3．将上述MIPS代码在MIPS流水线上（有正常的定向路径、分支指令在译码段被解析出来）执行，请以最快执行方式调度该MIPS指令序列。注意：可以改变操作数，但不能改变操作码和指令条数。画出调度前和调度后的MIPS代码序列执行的流水线时空图，计算调度前和调度后的MIPS代码序列执行所需的时钟周期数，以及调度前后的MIPS流水线执行的加速比。 4．根据3的结果说明流水线相关对CPU性能的影响。 三、（20分）请分析I/O对于性能的影响有多大？假设： 1．I/O操作按照页面方式进行，每页大小为16 KB，Cache块大小为64 B；且对应新页的地址不在Cache中；而CPU不访问新调入页面中的任何数据。 2．Cache中95%被替换的块将再次被读取，并引起一次失效；Cache使用写回方法，平均50%的块被修改过；I/O系统缓冲能够存储一个完整的Cache块。 3．访问或失效在所有Cache块中均匀分布；在CPU和I/O之间，没有其他访问Cache 的干扰；无I/O时，每1百万个时钟周期中，有15,000次失效；失效开销是30个时钟周期。如果替换块被修改过，则再加上30个周期用于写回主存。计算机平均每1百万个周期处理一页。

计算机机房巡检管理制度

计算机机房巡检管理制度 一、轮流巡检 1、机房每周巡检共5个工作日，采用轮流巡检制，按事先安排的人员执行，确保机房的不间断管理。 2、临时有事无法按值班排班表值班的员工，请事先与IT支持中心主管协商，由主管安排好人员替班。 3、必须按要求填写纸面的《计算机机房值班检查记录表》，登记表记录应在巡检期间填写，以记录时间为准，不得事后补填，并及时填写电子版以供做周汇报时附加；纸介质的巡检记录表必须妥善归档保存。 二、计算机机房运维巡检检查范围 (本项根据实际情况做一个表) 下表中所列出的是目前计算机机房物理环境、关键的IT设备、网络、应用系统。 该清单未来可能会随网络和应用系统的变化而随时更新。 1、计算机机房物理环境 UPS动力（状态，读数）（此处根据实际情况写上客户处的相关设备） 2、网络 （1）机房网络设备

骨干交换机华为***交换机（此处根据实际情况写上客户处的相关设备） 路由器CISCO 7507 CISCO 3640 华为NE-20 华为AR-40 防火墙CISCO PIX 525 华为1000F 思达QOS设备 （2）网络线路连通情况 广域网及互联网联通情况 3．主机/应用系统 DC-ONE （此处根据实际情况写上客户处的相关设备） 三、巡检要求 1、计算机机房运维人员必须遵守巡检安排中的作息时间规定，严格按操作规程操作，做到不迟到，不早退，不违规操作。 2、所有运维人员均要保持联系畅通。 3、计算机机房巡检必须按要求填写纸面的《计算机机房值班检查记录表》，登记表记录应在巡检期间填写，以记录时间为准，不得事后补填，并及时填写电子版以供做周汇报时附加；纸介质的巡检记录表必须妥善归档保存。 4、巡检期间，进行状态检查发现计算机机房物理环境异常、设备状态异常、网络或应用系统故障，应立即按操作规程执行进行恢复操作，马上通知相关工程师进行紧急处理；并通知客户接口人备案。 5、如果故障按恢复规程无法有效恢复，特别是当发生机房环境

计算机组成原理期末复习资料汇总

总料汇期末复习资机《计算组成原理》一、名词解释：是指能实现一条机器指令功能的微指令序列。微程序周期内，一组实现一定操作功能的微命令的组合。CPU微指令：在机器的一个：执行部件在微命令的控制下所进行的操作。微操作加减交替法：除法运算处理中对恢复余数法来说，当余数为正时，商“1”，余数左移，余数左移一位，加除数。”一位，减除数；当余数为负时，商“0有效地址：EA是一16位无符号数，表示操作数所在单元到段首的距离即逻辑地址的.偏移地址形式地址：指令中地址码字段给出的地址，对形式地址的进一步计算可以得到操作数的实际地址。周期中，可以并行执行的微操作。：在同一CPU 相容性微操作周期中，不可以并行执行的微操作。CPU相斥性微操作：在同一，可编程逻辑阵列。Programmable Logic Arrays PLA：，可编程阵列逻辑。Programmable Array Logic：PAL，通用阵列逻辑。：Generic Array Logic GAL，中央处理器。一块超大规模的集成电路，是一台计Central Processing Unit：CPU． 算机的运算核心和控制核心。，精简指令系统计算机。：Reduced Instruction Set Computer RISC，复杂指令系统计算机。：Complex Instruction Set Computer CISCALU：Arithmetic Logic Unit，算术逻辑单元。CPU执行单元，用来完成算术逻辑运算。二、选择题 。 )没有外存储器的计算机监控程序可以存放在( B1. CPU．和ROM D ROM C．RAM B A．RAM ．）。 D 2.完整的计算机系统应包括（ ．外部设备和主机．运算器．存储器．控制器 BA．配套的硬件设备和软件系统D C．主机和使用程序 ）中，零的表示形式是唯一的。在机器数（ BC 3.．反码 D．移码B．补码 C A．原码 ）来实现。在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（D 4.A．原码运算的二进制减法器 B．补码运算的二进制减法器 C．原码运算的十进制加法器D．补码运算的二进制加法器 ）才能识别它。C某寄存器中的值有时是地址，因此只有计算机的（ 5. 时序信号指令 D．判断程序C．．A．译码器 B）。下列数中最小的数为（ C 6. ）．（D233．（101001） 101001A．（） B．（52）C1682 BCD）。 C 7.若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是（ ．阶符与数符相同为规格化数A．阶符与数符相异为规格化数B．数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数C．数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数D）。 C 8.补码加减法是指（．操作数用补码表示，两数尾数相加减，符号位单独处理，减法用加法代替A．操作数用补码表示，符号位与尾数一起参与运算，结果的符号与加减相同B C．操作数用补码表示，连同符号位直接相加减，减某数用加某数的补码代替，结果的符号在运算中形成．操作数用补码表示，由数符决定两尾数的操作，符号位单独处理D）。B 运算器虽然由许多部件组成，但核心部件是（9. ．算术逻辑运算单元．数据总线B A．累加寄存器 D．多路开关C．

-计算机系统结构(有详细答案)

(仅供参考，不作为考试标准)， 选择题(30分，每题2分) 计算机系统结构设计者所关心的是________所看到的的计算机结构。 A)硬件设计人员B)逻辑设计人员 C)机器语言或汇编语言程序员D)高级语言程序员 在计算机系统设计时，为了提高系统性能，应当注意________。 A)加快经常性使用指令的执行速度 B)要特别精心设计少量功能强大的指令 C)要减少在数量上占很小比例的指令的条数 D)要加快少量指令的速度 重叠寄存器技术主要用于解决在RISC系统中因________而导致的问题。 A)JMP指令影响流水线 B)CALL指令的现场保护 C)只有LOAD和STORE指令带来的访问存储器不便 D)存储器访问速度 为使流水计算机运行效率高________ A)各过程段时间要不同B)连续处理的任务类型应该不同 C)连续处理的任务类型应该相同D)连续处理的任务数尽可能少不属于堆栈型替换算法的是________。 A)近期最少使用法B)近期最久未用法 C)先进先出法D)页面失效频率法 与全相联映象相比，组相联映象的优点是________。 A)目录表小B)块冲突概率低C)命中率高D)主存利用率高"一次重叠"中消除"指令相关"最好的方法是________。 A)不准修改指令B)设相关专用通路 C)推后分析下条指令D)推后执行下条指令 流水操作中，遇到数据相关时，采用的解决办法有________。 A)用优化编译器检测，通过指令重新排序的办法 B)数据重定向技术 C)延迟转移技术 D)加快和提前形成条件码 经多级网络串联来实现全排列网络，只能用________。 A)多级立方体网络B)多级PM2I网络 C)多级混洗交换网络D)上述任何网络 虫蚀寻径以流水方式在各寻径器是顺序传送的是________。 授课：XXX

第一部分计算机系统组成及说明

第一部分：计算机系统组成及说明 一、计算机系统组成 一个完整的计算机系统通常是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。（一）硬件（hardware） 硬件是指计算机的物理设备，包括主机及其外部设备。具体地说，硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。 ①存储器。存储器是计算机用来存放程序和原始数据及运算的中间结果和最后结果的记忆部件。 ②运算器。运算器对二进制数码进行算术或逻辑运算。 ③控制器。控制器是计算机的“神经中枢”。它指挥计算机各部件按照指令功能的要求自动协调地进行所需的各种操作。 ④输入/输出设备（简称I/O设备）。计算机和外界进行联系业务要通过输入输出设备才能实现。输入设备用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们转换成计算机所能识别的形式（二进制）存放到内存中。输出设备的主要功能是把计算机处理的结果转变为人们能接受的形式，如数字、字母、符号或图形。 （二）软件（software） 软件是指系统中的程序以及开发、使用和维护程序所需要的所有文档的集合。包括计算机本身运行所需的系统软件和用户完成特定任务所需的应用软件（三）硬件和软件的关系

硬件是计算机的基础，软件对硬件起辅助支持作用，二者相辅相成，缺一不可，只有有了软件的支持，硬件才能充分发挥自己的作用。 二、计算机工作原理 （一）冯·诺依曼设计思想 计算机问世５０年来，虽然现在的计算机系统从性能指标、运算速度、工作方式、应用领域和价格等方面与当时的计算机有很大的差别，但基本体系结构没有变，都属于冯·诺依曼计算机。 冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点： ①计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。 ②计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。其中，操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器的位置。 ③将编好的程序和原始数据送入内存储器中，然后启动计算机工作，计算机应在不需操作人员干预的情况下，自动逐条取出指令和执行任务。 冯·诺依曼设计思想最重要之处在于他明确地提出了“程序存储”的概念。他的全部设计思想，实际上是对“程序存储”要领的具体化。

计算机体系结构名词解释总汇

集中式共享存储器结构（centralized shared memory architecture）：这类多处理机在目前至多有几十个处理器，可通过大容量的cache和总线互连使各处理器共享一个单独的集中式存储器。 物理上分离的多个存储器可作为一个逻辑上共享的存储空间进行编址，每个处理器可以访问任何一个其他的局部存储器。这类机器的结构被称为分布式共享存储器（DSM，distributed shared memory）或可缩放共享存储器（SSM，scalable shared memory）体系结构。 整个地址空间由多个独立的地址空间构成，它们在逻辑上也是独立的，远程的处理器不能对其直接寻址。在这种机器的不同处理器中，相同的物理地址指向不同存储器的不同单元，每一个处理器、存储器模块实际上是一个单独的计算机，因而这种机器也称为多计算机（multicomputers）。 通讯延迟：发送开销＋跨越时间＋传输延迟＋接收开销。 迁移是把远程的共享数据项的拷贝放在一个本处理器局部的cache中使用，从而可降低对远程共享数据的访问延迟。 复制是把多个处理器需要同时读取的共享数据项的拷贝放在各自局部cache中使用，复制不仅降低了访存的延迟，也减少了访问共享数据时的产生的冲突。 目录（directory）：物理存储器中用来保存共享数据块的状态及相关信息的数据结构。 监听（snooping）：每个cache除了包含物理存储器中块的数据拷贝外，也保存着各个块的共享状态信息。Cache通常连在共享存储器的总线上，各个cache控制器通过监听总线来判断它们是否有总线请求的数据块。 在一个处理器写某个数据项之前保证它对此数据项有唯一的访问权，对应这种方法的协议称为写作废（write invalidate）协议。cache块拥有唯一的拷贝的处理器通常称为这个cache 块的拥有者（ower）。处理器的写操作使其成为对应cache块的拥有者。 原子性（atomic），即操作运行过程中不能被打断，例如将写失效的检测、申请总线连接、接收响应作为一个单独的原子操作。基于目录的相关性协议称为全映射（full map）。 原子交换（atomic change）：将一个存储单元的值和一个寄存器的值进行交换。建立一个锁，锁值为0表示开锁，为1表示上锁。 旋转锁是指处理器环绕一个锁不停地旋转而试图获得该锁。 栅栏（barrier）同步：是一个同步操作，它强制所有到达该栅栏的进程进行等待，直到全部的进程到达栅栏，然后释放全部的进程，从而形成同步。 组合树是多个请求在局部结合起来形成树的一种分级结构，它降低冲突的原因是将大冲突化解成为并行的多个小冲突。排队记录等待的进程，当锁释放时送出一个已确定的等待进程，这种机制称为排队锁（queuing lock）。一个处理器对变量的写和另一个处理器对该变量的访问（读或写）由一对同步操作分开，其中一个在写操作后执行，另一个在别的处理机访问之前执行，则称数据访问有序。 无同步操作排序变量可能提前被刷新，这种情况称为数据竞争（data race），从而对于同步的程序可称之为无数据竞争（data－race－free）。 称与解锁相对应的同步操作为释放（release）与加锁相对应的则称为获取（acquire）。防护（fence）是计算过程中的固定点，用来保证无读或写穿过防护点。预取能返回最新数据值，并且保证对数据实际的存储器访问返回的是最新的数据项，则被称为非绑定的（nonbinding）。 互连网络是将集中式系统或分布式系统中的结点连接起来所构成的网络，这些结点可能是处理器、存储模块或其它设备，它们通过互连网络进行信息交换。静态网络由点和点直接相连而成，这种连接方式在程序执行过程中不会改变。 动态网络是用开关通道实现的，它可动态地改变结构，使其与用户程序中通信要求匹配。