2022年吉林大学计算机系统结构题库第六章.pdf

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1、知识点汇总系统响应时间、 存储外设可靠性能参数（可靠性 / 可用性 / 可信性）、RAID、 CPU与外设进行输入/ 输出方式 （程序查询、中断、DMA 、通道）、分离事务总线、同步总线、异步总线、通道处理机功能、通道处理工作过程、字节多路通道、选择通道、数组多路通道、通道流量（最大流量、实际流量）简答题1.反映存储外设可靠性能的参数有哪些？（知识点：存储外设可靠性能参数）答： （1）可靠性：系统从初始状态开始一直提供服务的能力。（2）可用性：系统正常工作时间在连续两次正常服务间隔时间中所占的比率。（3）可信性：服务的质量，即在多大程度上可以合理地认为服务是可靠的。2.简述同步总线和异步总线的

2、优缺点。（知识点：同步总线、异步总线）答： (1) 同步总线。同步总线上所有设备通过统一的总线系统时钟进行同步。同步总线成本低，因为它不需要设备之间互相确定时序的逻辑。但是同步总线也有缺点，总线操作必须以相同的速度运行。 (2) 异步总线。异步总线上的设备之间没有统一的系统时钟，设备自己内部定时。设备之间的信息传送用总线发送器和接收器控制。异步总线容易适应更广泛的设备类型，扩充总线时不用担心时钟时序和时钟同步问题。但在传输时，异步总线需要额外的同步开销。3.简述通道完成一次数据传输的主要过程。（知识点：通道处理工作过程）答： (1) 在用户程序中使用访管指令进入管理程序，由CPU通过管理程序组

3、织一个通道程序，并启动通道。(2) 通道处理机执行CPU为它组织的通道程序，完成指定的数据I/O 工作。(3) 通道程序结束后向CPU 发中断请求。 CPU响应这个中断请求后，第二次进入操作系统，调用管理程序对 I/O 中断请求进行处理。4.简述三种通道传输方式及其传输过程。（知识点：字节多路通道、选择通道、数组多路通道）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 答： (1) 字节多路通道：通道每连接一个外围设备，只传送一个字节，然后又与另

4、一台设备连接，并传送一个字节。 (2) 数组多路通道：通道每连接一台外围设备，传送一个数据块，传送完成后，又与另一台高速设备连接，再传送一个数据块。(3) 选择通道：通道每连接一个外围设备，就把这个设备的多有待传字节全部传送完成，然后再与另一台设备相连接。5.简述通道的主要功能（答出5 项即可）（知识点：通道处理机功能）答： （1）选择连接设备。 （2）执行通道程序。 （3）给出外围设备的操作地址。（4）给出主存缓冲区的首地址。 （5）传送计数。（6）传送后处理。 （7）设备监测。 （8）格式变换。选择题1.通道完成一次数据传输过程要中断几次CPU ？（ D ） （知识点：通道处理机工作过程）

5、A1 次； B0 次； C3 次； D2 次；2.通道完成一次数据传输过程要几次CPU管态？（ C ） （知识点：通道处理机工作过程）A0 次； B1 次； C2 次； D3 次；3.当计算机系统通过执行通道程序完成输入输出工作，执行通道程序的是（ B ） 。 （知识点：通道处理工作过程）A CPUB 通道C CPU和通道D 指定的外设4.磁盘存储器适合于连接到（ C ） 。 （知识点：字节多路通道、选择通道、数组多路通道）A 字节多路通道或者选择通道B 字节多路通道或数组多路通道C 选择通道或数组多路通道D 任意一种通道精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - -

6、- 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 计算题1.某计算机系统包含两个选择通道和一个字节多路通道，每个选择通道上连接2 台磁盘机和2 台磁带机，字节多路通道上连接2 台行式打印机和10 个终端，假定各设备的传输率如下：磁盘机： 600KB/S磁带机： 100KB/S行式打印机： 10KB/S终端： 1KB/S试计算该系统的最大I/O 传输率？（知识点：通道处理机、字节多路通道、选择通道、数组多路通道）答： VI10= VI10 SELECTVI10 MULTI=2600210101=1230KB/s即计算机系

7、统的最大I/O 传输率为1230KB/s2.一个字节多路通道连接6 台设备，它们的数据传输率如下表所示，求：设备名称D1D2D3D4D5D6数据传输速率（B/ms）505040252510（1）各设备相应两次请求传送字节的间隔时间是多少？（2）当所有设备要同时传送数据时，计算该通道的实际工作流量。（3）若通道的最大流量等于实际工作流量，求通道的工作周期Ts+TD。(4) 若把 6 台设备挂接在数组多路通道上，且（3）中的 Ts=4TD, 求此数组多路通道的极限流量，设定长块为 512B.（知识点：通道处理机、字节多路通道、选择通道、数组多路通道）答： （1）六台设备中两次请求的间隔时间依次分别

8、为：20s、20s、25s、40s、40s、100s（ 2）通道实际流量为msBffiibyte/20010252540505061（ 3）由于通道的最大流量等于实际工作流量，即有精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - - msBTTfDSbyte/2001max可得，通道的工作周期Ts+TD = 5s。（4）因为 Ts=4TD，所以 TS=4 s, TD=1s)/(9922.0)/(51651215124512.maxsBsBKTTKfDS

9、block3.设某个字节多路通道的设备选择时间Ts 为 s，传送一个字节的数据所需的时间TD为 s。若某种低速外设每隔500s发出一次传送请求，请问：（ 1）该通道最多可连接多少台这种外设？另有一通道，数据传送期间，选择一次设备为1s，传送一个字节也需要1s。现采用数组多路通道，定长快为 512B，要挂接的各设备要求传送信息的工作速率如下表，求：（ 2）数组多路通道工作的极限流量是多少？（3）哪些设备可挂接此数组多路通道上？为什么？设备号D1D2D3D4D5D6D7D8工作速率（ kB/s ）1000480200150100802820（知识点：通道处理机、字节多路通道、选择通道、数组多路通道

10、）答： （1）字节多路通道的最大流量为：DSbyteTTf1max字节多路通道的实际流量为：piibyteff1其中， p 为通道连接的外设台数，fi为外设i的数据传输速率。因为连接的是同样的外设，所以f1=f2=fp=f ，故有 fbyte=pf 。通道流量匹配的要求有：fmax-bytefbyte即有：pfTTDS1；可得：fTTpDS)(1已知 Ts = s， TD = s，1/f = 500s，可求出通道最多可连接的设备台数为：50)2. 08 .9(500)(1ssfTTpDS精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - -

11、- - - - - - -第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - - （ 2）skBsBKTTKfDSblock/1000)/(51351215121512.m ax（3）可挂 28 号设备， 1 号设备不能挂。因为它不满足基本工作条件iblockblockff.max4.一个字节多路通道连接有6 台设备，它们的数据传输率如下表所示。设备名称D1D2D3D4D5D6D7数据传输速率（B/ms）50403025252010（1）计算该通道的实际工作流量。（2）若通道的最大流量等于实际工作流量，求通道的工作周期Ts+TD。（知识点：通道处理机、字节多路通道、选择通道、数组多路通

12、道）答：（1）通道实际流量为msBffiibyte/2001020252530405061（2）由于通道的最大流量等于实际工作流量，即有msBTTfDSbyte/2001max可得，通道的工作周期Ts+TD = 5s。5.设某个字节多路通道的设备选择时间Ts 为 s，传送一个字节的数据所需的时间TD为 s。若某种低速外设每隔500s发出一次传送请求，请问：（ 1）该通道最多可连接多少台这种外设？对如下 A F 6 种高速设备，一次传送的字节数不少于1024 个字节，其中 AF 设备每发一个字节数据传送请求的时间间隔如下表，求：（2）数组多路通道工作的极限流量是多少？（3）哪些设备可挂接此数组多

13、路通道上？为什么？AF 设备每发一个字节数据传送请求的时间间隔( s)精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - - 设备号ABCDEF发请求间隔（知识点：通道处理机、字节多路通道、选择通道、数组多路通道）解：（1）字节多路通道的最大流量为：DSbyteTTf1max字节多路通道的实际流量为：piibyteff1其中， p 为通道连接的外设台数，fi为外设i的数据传输速率。因为连接的是同样的外设，所以f1=f2=fp=f ，故有 fbyte=pf

14、 。通道流量匹配的要求有：fmax-bytefbyte即有：pfTTDS1；可得：fTTpDS)(1已知 Ts = s， TD = s，1/f = 500s，可求出通道最多可连接的设备台数为：50)2. 08 .9(500)(1ssfTTpDS（ 2） A F 应挂接在选择通道上，选择通道的极限流量为)/(21.012.010248.91024.m axsBNTTNfDSselect（3） 可挂 B、C、E、F 号设备，因为它满足基本工作条件iselectselectff.max6.有 8 台外设的数据传输率如表所示，设计一种通道，Ts=2us，Td=2us。（1）如果按字节多路通道设计，通道

15、的最大流量是多少？若希望从8 台外设中至少选择4 台外设同时连接到该通道上，而且尽量多连接传输速率高的外设，那么，应选择哪些外设连接到该通道上？（2）如果按数组多路通道设计，且通道一次传送定长数据块的大小k512B，该通道的最大流量是多少？从 8 台外设中能选择哪些外设连接到该通道上？设备号12345678数据传输速率（KB/s）5002401007550401410（知识点：通道处理机、字节多路通道、选择通道、数组多路通道）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 8 页 - - -

16、- - - - - - - 解：（1）fmaxbete=1/(Ts+Td)=250KB/s根据 fmaxbetepiif1所以应选择3，4，5，7，8 同时链接到通道上，因为51iif=100+75+50+14+10=249KB/s250KB/s(2)fmaxblock=k/(Ts+kTd)=512/(2+512 2)=499KB/s根据 fmaxblockif因此，除外设1 外，其他外设都可以同时连接通道上。7.设某通道设备的选择时间TS为 1s，传送一个字节所需要的时间TD为 1s，现有7 台外设的数据传输率分别如下所示：设备名称D1D2D3D4D5D6D7数据传输速率 / KB/s100

17、032050551201501024问： （1）假设为数组多路通道，一次传送定长数据块的大小k 为 512 字节。该通道的最大流量是多少？所给出的哪些外设可以连接到该通道上正常工作。（5 分）（2）假设为字节多路通道，则该通道的最大流量是多少？选择那些设备连接到该通道上，可以使通道的实际流量最接近最大流量？（5 分）（知识点：通道处理机、字节多路通道、选择通道、数组多路通道）答： （1）数组多路通道由于数组多路通道， 因此通道的实际流量为设备流量，且须小于通道最大流量。因此 D2,D3,D4,D5,D6可以挂在通道上。)/(513512)/(1512111sBsBTDkTsfBLOCKMAX精

18、品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - - （2） 字节多路通道字节多路通道实际流量为设备流量之和：320+120+55=495, 因此，将 D2,D4 和 D5连接到通道上。sKBsBsBTDTSfBYTEMAX/500)/( 5.0)/(1111精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - - -