【软考】同步传输、异步传输、PCI 总线、SCSI 总线、频率与周期、MTTR、MTTF

# 同步传输、异步传输
![image](https://cdn-imagehost.xyzttt.xyz/image/2026/04/14/nwnpob.webp)

CPU 与 内存 --> 同步
- 两者速度相近，使用同一系统时钟
- 步调完全一致，典型的 同步传输

CPU 与 PCI 总线 --> 同步
- PCI 总线有固定的总线时钟
- 所有设备同步于该时钟，同步传输

CPU 与 I/O 接口 --> 同步
- I/O 接口通常也受系统总线时钟控制
- 同步传输

I/O 接口 与 打印机 --> 异步
- 打印机是机械设备，速度远慢于 I/O 接口
- 双方速度差异极大，无法共用时钟
- 必须通过 **握手信号**（我准备好了、我收到了）来协调
- 典型的 异步传输

异步传输发生在 **速度差异大** 的设备之间

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错题
微信计算机中，管理键盘最适合采用的 I/O 控制方式是：中断方式
因为键盘是 慢速设备，并且无法预知 I/O 时间

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# PCI 总线、SCSI 总线
举例：
PCI 总线：城市主干道，连接市中心（CPU）和各个地方（显卡、声卡等）
SCSI 总线：专用货运专线，专门用来高效运输大量货物（硬盘、扫描仪等存储设备）

## PCI 总线，外围组件互联
Peripheral Component Interconnect
连接 CPU 和 各种扩展卡的通用总线，是电脑主板上最常见的总线。
![image](https://cdn-imagehost.xyzttt.xyz/image/2026/04/14/pdbkv1.webp)

所有设备共享同一条总线，速度较快，连接设备数有限，不需要直接插主板
显卡、网卡、声卡

缺点：多个设备抢同一条路，容易拥堵（总线竞争）

## SCSI 总线，小型计算机系统接口
Small Computer System Interface
专门为存储设备设计的高性能总线，常用于服务器。
一个控制器带着一群硬盘，统一调度，互不干扰。
![image](https://cdn-imagehost.xyzttt.xyz/image/2026/04/14/pelj9a.webp)

一个控制器管理多个设备，速度很快，连接设备数多，最多可接 15 个设备，需要 SCSI 控制器
典型设备：服务器硬盘、磁带机

优点：设备间可以并行工作，互不影响，效率高

![image](https://cdn-imagehost.xyzttt.xyz/image/2026/04/14/pfpme5.webp)

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# 并行 / 串行
并行传输：多条线同时传数据
速度快，但线多、成本高、距离不能太长

串行传输：一条线依次传输数据
线少、成本低、适合长距离

# 内总线 / 外总线
内总线：系统内部
- 连接主机内部的部件
- 如，CPU <--> 内存，CPU <--> 显卡
- 距离短、速度快、在机箱里面

外总线：连接外设
- 连接主机与外部设备
- 如，主机 <--> 硬盘，主机 <--> 打印机
- 距离较长，需要更强的抗干扰能力

PCI 是并行内总线
- 并行：PCI 有 32 条或 64 条数据线，同时传输多位数据
- 内：插在主板上，连接机箱内部的扩展卡（显卡、网卡）

```txt
主板内部：
CPU ←→ [PCI总线]  ←→ 显卡
                  ←→ 网卡
                  ←→ 声卡
```

SCSI 是并行外总线：
- 并行：SCSI 有多条数据线（8 条或 16 条），同时传输
- 外：主要连接外部设备，如硬盘柜、扫描仪、甚至可以延伸到机箱外部

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# 频率与周期
频率 f：1 秒内重复了多少次，单位：Hz
周期 T：完成一次需要多少秒，单位：s
频率和周期互为倒数
1 Hz = 1 次 / 1s，意味着，每秒 1 次

如果频率 f=1 Hz（每秒 1 次），那么完成一次需要：T = 1s

如果频率 f=2Hz（每秒 2 次），那么完成一次需要：T = 1/2 s

正确的关系是：
![image](https://cdn-imagehost.xyzttt.xyz/image/2026/04/14/qx0d49.webp)

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非对称加密：RSA

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# MTTF、MTTR

MTTF：平均无故障时间，Mean Time to Failure，系统正常运行多久会坏
MTTR：平均修复时间，Mean Time to Repair，坏了之后多久会修好

每个循环的总时间 + MTTR，因为系统的生命周期是：
正常运行（MTTF）--> 出故障 --> 维修（MTTR）--> 正常运行（MTTF） --> ...

软件可维护性：1 /（1+ MTTR），MTTR 越高，数值越小，可维护性越差