吉林大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)題庫(kù)

1、第六章輸入輸出系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)匯總系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、存儲(chǔ)外設(shè)可靠性能參數(shù)（可靠性/可用性/可信性）、RAID、CPU 與外設(shè)進(jìn)行輸入/輸出方式（程序查詢、中斷、DMA、通道）、分離事務(wù)總線、同步總線、異步總線、通道處理機(jī)功能、通道處理工作過(guò)程、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道、通道流量（最大流量、實(shí)際流量）簡(jiǎn)答題1,反映存儲(chǔ)外設(shè)可靠性能的參數(shù)有哪些？（知識(shí)點(diǎn)：存儲(chǔ)外設(shè)可靠性能參數(shù)）答：（1）可靠性：系統(tǒng)從初始狀態(tài)開(kāi)始一直提供服務(wù)的能力。（2）可用性：系統(tǒng)正常工作時(shí)間在連續(xù)兩次正常服務(wù)間隔時(shí)間中所占的比率。（3）可信性：服務(wù)的質(zhì)量，即在多大程度上可以合理地認(rèn)為服務(wù)是可靠的。2 .簡(jiǎn)述同步總線和異步總線

2、的優(yōu)缺點(diǎn)。（知識(shí)點(diǎn)：同步總線、異步總線）答：（1）同步總線。同步總線上所有設(shè)備通過(guò)統(tǒng)一的總線系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行同步。同步總線成本低，因?yàn)樗恍枰O(shè)備之間互相確定時(shí)序的邏輯。但是同步總線也有缺點(diǎn)，總線操作必須以相同的速度運(yùn)行。（2）異步總線。異步總線上的設(shè)備之間沒(méi)有統(tǒng)一的系統(tǒng)時(shí)鐘，設(shè)備自己內(nèi)部定時(shí)。設(shè)備之間的信息傳送用總線發(fā)送器和接收器控制。異步總線容易適應(yīng)更廣泛的設(shè)備類型，擴(kuò)充總線時(shí)不用擔(dān)心時(shí)鐘時(shí)序和時(shí)鐘同步問(wèn)題。但在傳輸時(shí)，異步總線需要額外的同步開(kāi)銷。3 .簡(jiǎn)述通道完成一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕^(guò)程。（知識(shí)點(diǎn)：通道處理工作過(guò)程）答：（1）在用戶程序中使用訪管指令進(jìn)入管理程序，由 CPU!過(guò)管理程序組織一個(gè)

3、通道程序，并啟動(dòng)通道。（2）通道處理機(jī)執(zhí)行 CPUK;它組織的通道程序，完成指定的數(shù)據(jù) I/O 工作。（3）通道程序結(jié)束后向 CPUt 中斷 t#求。CPU 響應(yīng)這個(gè)中斷請(qǐng)求后，第二次進(jìn)入操作系統(tǒng)，調(diào)用管理程序?qū)?I/O 中斷請(qǐng)求進(jìn)行處理。4,簡(jiǎn)述三種通道傳輸方式及其傳輸過(guò)程。（知識(shí)點(diǎn)：字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道）答：（1）字節(jié)多路通道：通道每連接一個(gè)外圍設(shè)備，只傳送一個(gè)字節(jié)，然后又與另一臺(tái)設(shè)備連接，并傳送一個(gè)字節(jié)。（2）數(shù)組多路通道：通道每連接一臺(tái)外圍設(shè)備，傳送一個(gè)數(shù)據(jù)塊，傳送完成后，又與另一臺(tái)高速設(shè)備連接，再傳送一個(gè)數(shù)據(jù)塊。（3）選擇通道：通道每連接一個(gè)外圍設(shè)備，就把這個(gè)設(shè)備的多

4、有待傳字節(jié)全部傳送完成，然后再與另一臺(tái)設(shè)備相連接。5.簡(jiǎn)述通道的主要功能（答出 5 項(xiàng)即可）（知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)功能）答：（1）選擇連接設(shè)備。（2）執(zhí)行通道程序。（3）給出外圍設(shè)備的操作地址。（4）給出主存緩沖區(qū)的首地址。（5）傳送計(jì)數(shù)。（6）傳送后處理。（7）設(shè)備監(jiān)測(cè)。（8）格式變換。選擇題1 .通道完成一次數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程要中斷幾次 CPU?（D）（知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)工作過(guò)程）A.1 次；B,0 次；C.3 次；D.2 次；2 .通道完成一次數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程要幾次 CPU 管態(tài)？（C）（知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)工作過(guò)程）A.0 次；B.1 次；C.2 次；D.3 次；3 .當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)執(zhí)行通道程序完

5、成輸入輸出工作，執(zhí)行通道程序的是（B）。（知識(shí)點(diǎn)：通道處理工作過(guò)程）A.CPUB.通道C.CPU 和通道D.指定的外設(shè)4 .磁盤存儲(chǔ)器適合于連接到（C）。（知識(shí)點(diǎn)：字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道）A.字節(jié)多路通道或者選擇通道B.字節(jié)多路通道或數(shù)組多路通道C.選擇通道或數(shù)組多路通道D.任意一種通道計(jì)算題1.某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包含兩個(gè)選擇通道和一個(gè)字節(jié)多路通道，每個(gè)選擇通道上連接 2 臺(tái)磁盤機(jī)和 2 臺(tái)磁帶機(jī),字節(jié)多路通道上連接 2 臺(tái)行式打印機(jī)和 10 個(gè)終端，假定各設(shè)備的傳輸率如下：磁盤機(jī)：600KB/S磁帶機(jī)：100KB/S行式打印機(jī)：10KB/S終端：1KB/S試計(jì)算該系統(tǒng)的最大 I/O

6、傳輸率？（知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道）答：V|10=VI10SELECT+V110MULTI=2X600+2X0+10X1=1230KB/s即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的最大 I/O 傳輸率為 1230KB/S2.一個(gè)字節(jié)多路通道連接 6 臺(tái)設(shè)備，它們的數(shù)據(jù)傳輸率如下表所示，求:設(shè)備名稱DID2D3D4D5D6數(shù)據(jù)傳輸速率（B/ms）505040252510（1）各設(shè)備相應(yīng)兩次請(qǐng)求傳送字節(jié)的間隔時(shí)間是多少？（2）當(dāng)所有設(shè)備要同時(shí)傳送數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算該通道的實(shí)際工作流量。（3）若通道的最大流量等于實(shí)際工作流量，求通道的工作周期 TS+TD。（4）若把 6 臺(tái)設(shè)備掛接在數(shù)組多路通道上，且

7、（3）中的 TS=4TD,求此數(shù)組多路通道的極限流量，設(shè)定,長(zhǎng)塊為 512B.（知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道）答：(1)六臺(tái)設(shè)備中兩次請(qǐng)求的間隔時(shí)間依次分別為:6fbytefi=5050402525.10=200B/msi1由于通道的最大流量等于實(shí)際工作流量，即有,1fmax_byte=-=200B/msTSTD可得，通道的工作周期 TS+TD=5oS3.設(shè)某個(gè)字節(jié)多路通道的設(shè)備選擇時(shí)間 Ts 為 9.8 心傳送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)所需的時(shí)間 TD 為 0.2 際若某種低速外設(shè)每隔 500ds 發(fā)出一次傳送請(qǐng)求，請(qǐng)問(wèn)：(1)該通道最多可連接多少臺(tái)這種外設(shè)？另有一通道，數(shù)據(jù)

8、傳送期間，選擇一次設(shè)備為 1 科傳送一個(gè)字節(jié)也需要 1 科 s 現(xiàn)采用數(shù)組多路通道，定長(zhǎng)快為 512B,要掛接的各設(shè)備要求傳送信息的工作速率如下表，求：(2)數(shù)組多路通道工作的極限流量是多少？(3)哪些設(shè)備可掛接此數(shù)組多路通道上？為什么？20ds20ds25ds40ds40 八 100ds(2)通道實(shí)際流量為(3)(4)因?yàn)?Ts=4TD,所以 TS=4 科 s,fmax.block512TD=1as512TSKTD45121516SD(B/s)=0.9922(B/s)答：(1)字節(jié)多路通道的最大流量為:字節(jié)多路通道的實(shí)際流量為：fbyteP八 fii1其中，p 為通道連接的外設(shè)臺(tái)數(shù)，f1=f

9、2=fp=f,故有 fbyte=pf。通道流量匹配的要求有：fmax-bytebytefi為外設(shè)i 的數(shù)據(jù)傳輸速率。因?yàn)檫B接的是同樣的外設(shè)，所以即有：一1一pf；可得：TSTD已知 Ts=9.8 內(nèi)STD=0.2&(TSTD)fs1/f=500500位,西求出通道最多可連接的設(shè)備臺(tái)數(shù)為:(TSTD)f(9.80.2)也二50(2)fmax.blockK_512TSKTD_15121512,(B/s)1000kB/s513(3)可掛 28 號(hào)設(shè)備，1 號(hào)設(shè)備不能掛。因?yàn)樗粷M足基本 I 作條件 fmaxblockfblockimax.blockblock.i設(shè)備號(hào)D1D2D3D4D5D6D7D8

10、工作速率(kB/s)1000480200150100802820(知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道)fmax-byte_1TSTD1(TSTD)f500%(9.80.2)飛二504.一個(gè)字節(jié)多路通道連接有 6 臺(tái)設(shè)備，它們的數(shù)據(jù)傳輸率如下表所示。設(shè)備名稱D1D2D3D4D5D6D7數(shù)據(jù)傳輸速率(B/ms)50403025252010(1)計(jì)算該通道的實(shí)際工作流量。(2)若通道的最大流量等于實(shí)際工作流量，求通道的工作周期 TS+TD。(知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道)答：(1)通道實(shí)際流量為6fbyte八fi=50403025252010=200

11、B/msi=4(2)由于通道的最大流量等于實(shí)際工作流量，即有,1r，fmax-byte=200B/msTSTD可得，通道的工作周期 TS+TD=53s5 .設(shè)某個(gè)字節(jié)多路通道的設(shè)備選擇時(shí)間 TS為 9.8 心傳送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)所需的時(shí)間 TD 為 0.2 際若某種低速外設(shè)每隔 500ds 發(fā)出一次傳送請(qǐng)求，請(qǐng)問(wèn)：(1)該通道最多可連接多少臺(tái)這種外設(shè)？對(duì)如下 A-F6 種高速設(shè)備，一次傳送的字節(jié)數(shù)不少于 1024 個(gè)字節(jié)，其中 A-F 設(shè)備每發(fā)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求的時(shí)間間隔如下表，求：(2)數(shù)組多路通道工作的極限流量是多少？(3)哪些設(shè)備可掛接此數(shù)組多路通道上？為什么？A-F 設(shè)備每發(fā)一個(gè)字節(jié)數(shù)

12、據(jù)傳送請(qǐng)求的時(shí)間間隔( (ws)設(shè)備號(hào)ABCDEF發(fā)請(qǐng)求間隔0.20.250.50.190.40.21(知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道)解：(1)字節(jié)多路通道的最大流量為：fmax_byte=1TSTDp字節(jié)多路通道的實(shí)際流量為：fbyte廣i1其中，p 為通道連接的外設(shè)臺(tái)數(shù)，fi為外設(shè) i 的數(shù)據(jù)傳輸速率。因?yàn)檫B接的是同樣的外設(shè)，所以f1=f2=fp=f,故有 fbyte=pf。通道流量匹配的要求有：fmax-bytebyte一.1一1即有：一1pf；可得：p1TSTD(TSTD)f已知 TS=9.8 內(nèi)STD=0.2&s1/f=500，西求出通道最多可連接的設(shè)備臺(tái)

13、數(shù)為:(2)A-F 應(yīng)掛接在選擇通道上，選擇通道的極限流量為10241小，、=(B/Ns)9.810240.20.21(3)可掛 B、C、E、F 號(hào)設(shè)備，因?yàn)樗鼭M足基本工作條件fmaxsetctfselectimax.seiecseieci.i6 .有 8 臺(tái)外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸率如表所示，設(shè)計(jì)一種通道，Ts=2us,Td=2us。(1)如果按字節(jié)多路通道設(shè)計(jì)，通道的最大流量是多少？若希望從 8 臺(tái)外設(shè)中至少選擇 4 臺(tái)外設(shè)同時(shí)連接到該通道上，而且盡量多連接傳輸速率高的外設(shè)，那么，應(yīng)選擇哪些外設(shè)連接到該通道上？(2)如果按數(shù)組多路通道設(shè)計(jì)，且通道一次傳送定長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊的大小 k=512B,該通道的最大流

14、量是多少？從 8 臺(tái)外設(shè)中能選擇哪些外設(shè)連接到該通道上？設(shè)備號(hào)12345678數(shù)據(jù)傳輸速率(KB/s)5002401007550401410(知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道)解：(1)fmaxbete=1/(Ts+Td)=250KB/sp根據(jù) fmaxbete至 2fi所以應(yīng)選擇 3,4,5,7,8 同時(shí)鏈接到通道上，因?yàn)閕15fi=100+75+50+14+10=249KB/sfi因此，除外設(shè) 1 外，其他外設(shè)都可以同時(shí)連接通道上。7.設(shè)某通道設(shè)備的選擇時(shí)間 TS為 1科傳送一個(gè)字節(jié)所需要的時(shí)間 TD為 1科現(xiàn)有 7臺(tái)外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸率分別如下所示：設(shè)備名稱D1D2D3D4D5D6D7數(shù)據(jù)傳車速率/KB/s100032050551201501024問(wèn)：(1)假設(shè)為數(shù)組多路通道，一次傳送定長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊的大小 k 為 512 字節(jié)。該通道的最大流量是多少？所給出的哪些外設(shè)可以連接到該通道上正常工作。(5 分)(2)假設(shè)為字節(jié)多路通道，則該通道的最大流量是多少？選擇那些設(shè)備連接到該通道上，可以使通道的實(shí)際流量最接近最大流量？(5 分)(知識(shí)點(diǎn)：通道處理機(jī)、字節(jié)