二、简答题（每小题8分，共16分） 1 画图说明当代总线的内部结构与外部功能部件的联系，做简要说明。 2 比较cache与虚存的相同点和不同点。

1. 当代总线的内部结构与外部功能部件的联系：

（1）总线结构：总线是计算机系统中连接不同部件的一组传输线路，其主要作用是负责不同硬件之间的数据传输。总线可以分为三种类型：数据总线、地址总线和控制总线。

（2）内部功能部件：内部功能部件包括CPU、内存、I/O设备等。CPU是计算机系统的核心，负责控制系统的运行和执行指令；内存是存储器件，用于存储数据和程序；I/O设备是与计算机系统相连的外部设备，用于输入和输出数据。

总线将内部功能部件连接起来，使它们能够相互通信和协作。它的内部结构包括总线传输方式、总线宽度、总线时序等。总线传输方式可以分为并行传输和串行传输两种方式；总线宽度是指总线中每个传输周期能够传输的数据位数；总线时序是指总线上不同信号的时序关系。

2. Cache与虚存的相同点和不同点：

（1）相同点：

①都是计算机系统中的存储器，用于提高系统性能和运行速度。

②都采用了类似于缓存的思想，将访问频率高的数据存储在更快的存储器中，以减少访问时间。

（2）不同点：

①Cache是由硬件实现的，而虚存是由操作系统实现的。

②Cache的容量比虚存小得多，通常只有几十KB到几MB，而虚存的容量可以达到几十GB。

③Cache的访问速度比虚存快得多，通常只需要几个时钟周期，而虚存需要进行磁盘访问，速度慢得多。

④Cache的数据访问是以块为单位进行的，而虚存的数据访问是以页为单位进行的。

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二、简答题（每小题8分，共16分） 1 为什么在计算机系统中引入DMA方式来交换数据？若使用总线周期挪用方式，DMA控制器占用总线进行数据交换期间，CPU处于何种状态？ 2 何谓指令周期？CPU周期？时钟周期？它们之间是什么关系？

1. 引入DMA方式可以提高数据传输的效率和速度。如果使用总线周期挪用方式，CPU需要在总线上不断地进行数据传输操作，这会占用CPU的大量时间和资源，使得CPU无法进行其他的计算任务。而DMA控制器可以直接访问内存，实现高速数据传输，从而释放CPU的负担，让CPU可以在数据传输期间进行其他的计算任务。

2. 指令周期是CPU执行一条指令所需的时间，通常包括取指令、译码、执行、访存等多个阶段。CPU周期是指CPU执行完一个完整的操作所需的时间，包括指令周期、中断处理周期等。时钟周期是指CPU内部时钟发生一次脉冲的时间，通常是CPU周期的一个基本单位。它们之间的关系是，一个CPU周期包含多个指令周期，一个时钟周期包含一个CPU周期。

1.(简答题，10.0分)spark运行模式有哪些，并简要说明每种运行模式?

Spark运行模式主要有以下4种：

1. Local Mode：在本地单机运行，适用于开发和测试。

2. Standalone Mode：以独立模式运行，适用于集群内部部署。

3. Mesos Mode：以Mesos集群管理系统运行，适用于Mesos集群环境。

4. YARN Mode：以Hadoop YARN集群管理系统运行，适用于Hadoop集群环境。

在Local Mode下，Spark将在本地计算机上以单线程模式运行，适用于开发和测试。在Standalone Mode下，Spark自带的资源管理器将作为一个独立的进程运行在集群中，并管理集群的资源。在Mesos Mode下，Spark将与Mesos框架集成，Mesos将负责管理集群的资源并向Spark分配资源。在YARN Mode下，Spark将与Hadoop集成，并使用YARN作为资源管理器，YARN将负责管理集群的资源并向Spark分配资源。