《2022年吉林大学计算机系统结构题库第六章.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2022年吉林大学计算机系统结构题库第六章.pdf(8页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
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 - - - - - - - - - -