吉林大學(xué)-計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)題庫-第六章

1、第六章 輸入輸出系統(tǒng)知識點匯總 系統(tǒng)響應(yīng)時間、存儲外設(shè)可靠性能參數(shù)（可靠性 / 可用性 / 可信性）、與外 設(shè)進行輸入 / 輸出方式（程序查詢、中斷、 、通道）、分離事務(wù)總線、同步總 線、異步總線、通道處理機功能、通道處理工作過程、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、實際流量）簡答題1. 反映存儲外設(shè)可靠性能的參數(shù)有哪些？（知識點：存儲外設(shè)可靠性能參 數(shù)）答：（1）可靠性：系統(tǒng)從初始狀態(tài)開始一直提供服務(wù)的能力。（2）可用性：系統(tǒng)正常工作時間在連續(xù)兩次正常服務(wù)間隔時間中所占 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. 簡述同步總線和

2、異步總線的優(yōu)缺點。 （知識點：同步總線、異步總線） 答： （1） 同步總線。同步總線上所有設(shè)備通過統(tǒng)一的總線系統(tǒng)時鐘進 行同步。同步總線成本低，因為它不需要設(shè)備之間互相確定時序的邏輯。 但是同步總線也有缺點，總線操作必須以相同的速度運行。(2) 異步總線。異步總線上的設(shè)備之間沒有統(tǒng)一的系統(tǒng)時鐘，設(shè)備自 己內(nèi)部定時。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，擴充總線時不用擔(dān)心時鐘時序和時鐘同步問 題。但在傳輸時，異步總線需要額外的同步開銷。3. 簡述通道完成一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕^程。 (知識點：通道處理工作過程) 答： (1) 在用戶程序中使用訪管指令進入管理

3、程序，由通過管理程序 組織一個通道程序，并啟動通道。(2) 通道處理機執(zhí)行為它組織的通道程序，完成指定的數(shù)據(jù)工作。(3) 通道程序結(jié)束后向發(fā)中斷請求。響應(yīng)這個中斷請求后，第二次進 入操作系統(tǒng)，調(diào)用管理程序?qū)χ袛嗾埱筮M行處理。4. 簡述三種通道傳輸方式及其傳輸過程。 (知識點：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：通道每連接一個外圍設(shè)備，只傳送一個字節(jié)，然 后又與另一臺設(shè)備連接，并傳送一個字節(jié)。 (2) 數(shù)組多路通道：通道每連 接一臺外圍設(shè)備，傳送一個數(shù)據(jù)塊，傳送完成后，又與另一臺高速設(shè)備連 接，再傳送一個數(shù)據(jù)塊。 (3) 選擇通道：通道每連接一個外圍設(shè)備，就把 這

4、個設(shè)備的多有待傳字節(jié)全部傳送完成，然后再與另一臺設(shè)備相連接。5. 簡述通道的主要功能(答出 5 項即可)(知識點：通道處理機功能)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）傳送計數(shù)。（6）傳送后處理。（7） 設(shè)備監(jiān)測。（8）格式變換。選擇題1. 通道完成一次數(shù)據(jù)傳輸過程要中斷幾次？（ D ）（知識點：通道處理機 工作過程）A. 1 次；B. 0 次；C. 3 次；D. 2 次；2. 通道完成一次數(shù)據(jù)傳輸過程要幾次管態(tài)？（ C ）（知識點：通道處理機 工作過程）A. 0 次；B. 1 次；C. 2 次；D. 3 次；

5、3. 當(dāng)計算機系統(tǒng)通過執(zhí)行通道程序完成輸入輸出工作，執(zhí)行通道程序的是（ B ）。（知識點：通道處理工作過程）AB 通道C 和通道D 指定的外設(shè)4. 磁盤存儲器適合于連接到 （ C ）。（知識點： 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.任意一種通道計算題1.某計算機系統(tǒng)包含兩個選擇通道和一個字節(jié)多路通道，每個選擇通道上連接2臺磁盤機和2臺磁帶機，字節(jié)多路通道上連接2臺行式打印機和10個終端，假定各設(shè)備的傳輸率如下：磁盤機：600磁帶機：100行式打印機：10終端：1試計算該系統(tǒng)的最大傳輸率？（知識點：通道

6、處理機、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道）答：10= 10 + 10 2 X 600+ 2 X 10+ 10X 仁 1230即計算機系統(tǒng)的最大傳輸率為12302. 一個字節(jié)多路通道連接6臺設(shè)備，它們的數(shù)據(jù)傳輸率如下表所示，求:設(shè)備名稱D1D2D3D4D5D6數(shù)據(jù)傳輸速率（）505040252510(1) 各設(shè)備相應(yīng)兩次請求傳送字節(jié)的間隔時間是多少？(2) 當(dāng)所有設(shè)備要同時傳送數(shù)據(jù)時，計算該通道的實際工作流量。(3) 若通道的最大流量等于實際工作流量，求通道的工作周期。(4) 若把6臺設(shè)備掛接在數(shù)組多路通道上，且(3)中的4,求此數(shù)組多路通道的極限流量，設(shè)定長塊為512B.(知識點：通道處理

7、機、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道)答：(1) 六臺設(shè)備中兩次請求的間隔時間依次分別為：20卩s、20卩s、25 1 s、40 1 s、40 1 s、100 ys(2)通道實際流量為fmax byte1Ts Td200B/ msfbyte6fi 50 50 4025 25 10200B/msi 1(3)由于通道的最大流量等于實際工作流量，即有可得，通道的工作周期 =5is(4) 因為4,所以41 s, 1 ysfmax .blockKTs KT。51245121竺(B/516s)0.9922 (B/ s)3. 設(shè)某個字節(jié)多路通道的設(shè)備選擇時間為9.8 i s，傳送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)所需的時間

8、為0.2 i s。若某種低速外設(shè)每隔500 ys發(fā)出一次傳送請求，請 問：(1)該通道最多可連接多少臺這種外設(shè)?另有一通道，數(shù)據(jù)傳送期間，選擇一次設(shè)備為 1卩S,傳送一個字節(jié)也需 要1卩s?，F(xiàn)采用數(shù)組多路通道，定長快為 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？設(shè)備號D1D2D3D4D5D6D7D8工作速率（）1000480200150100802820（知識點：通道處理機、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道）答：（1 ）字節(jié)多路通道的最大流量為:f 1T max byteTsTd字節(jié)多路

9、通道的實際流量為:fbytePfii 1其中，p為通道連接的外設(shè)臺數(shù)，為外設(shè)i的數(shù)據(jù)傳輸速率。因為連接的是同樣的外設(shè)，所以f 12二，故有。通道流量匹配的要求有：即有:1 pf ；可得：pTs Td1(Ts Td)T已知=9.8 卩 s,= 0.21 = 500卩s,可求出通道最多可連接的設(shè)備臺數(shù)為:(2)m ax.block1(Ts Td)TKTSKtD500 s(9.8 0.2) s5121512150512 (B/ s) 1000 kB /s513(3)件fmax.blockblock.i可掛28號設(shè)備，1號設(shè)備不能掛。因為它不滿足基本工作條4. 一個字節(jié)多路通道連接有6臺設(shè)備，它們的數(shù)

10、據(jù)傳輸率如下表所示6 / 11設(shè)備名稱D1D2D3D4D5D6D7數(shù)據(jù)傳輸速率()50403025252010(1) 計算該通道的實際工作流量。(2) 若通道的最大流量等于實際工作流量，求通道的工作周期。(知識點：通道處理機、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道)答:(1)通道實際流量為6fbytefi 50 40 30 25 25 20 10 200 B / msi 1(2)由于通道的最大流量等于實際工作流量，即有fmax byte1Ts Td200B/ ms可得，通道的工作周期 =5卩s5. 設(shè)某個字節(jié)多路通道的設(shè)備選擇時間為9.8卩s，傳送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)所需的時間為0.2卩s。若某種低速

11、外設(shè)每隔500 s發(fā)出一次傳送請求，請 問：(1) 該通道最多可連接多少臺這種外設(shè)？對如下A F 6種高速設(shè)備，一次傳送的字節(jié)數(shù)不少于1024個字節(jié)，其 中AF設(shè)備每發(fā)一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請求的時間間隔如下表，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)一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請求的時間間隔設(shè)備號ABCDEF發(fā)請求間隔0.20.250.50.190.40.21(知識點：通道處理機、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：fmaxbyte-Ts Tdp字節(jié)多路通道的實際流量為：fbytefii 1i的數(shù)據(jù)傳輸速

12、率。因為連接其中，p為通道連接的外設(shè)臺數(shù)，為外設(shè) 的是同樣的外設(shè)，所以fl2=，故有。通道流量匹配的要求有：即有:iTs Tdpf ；可得:1(Ts TD)f已知=9.8 u s,= 0.2 u s, 1 = 500 u s,可求出通道最多可連接的設(shè)備臺數(shù)為:1(Ts TD)f500 s(9.8 0.2) s50(2) A F應(yīng)掛接在選擇通道上，選擇通道的極限流量為f m ax. selectNtsNtD10249.810240.210.21(B/ s)(3)可掛BC、E、F號設(shè)備，因為它滿足基本工作條件fmax.selectfselect.i6. 有8臺外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸率如表所示，設(shè)計一種通道

13、，2, 28 / 11(1) 如果按字節(jié)多路通道設(shè)計，通道的最大流量是多少？若希望從 8臺外 設(shè)中至少選擇 4臺外設(shè)同時連接到該通道上，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，且通道一次傳送定長數(shù)據(jù)塊的大小 k = 512B,該通道的最大流量是多少？從8臺外設(shè)中能選擇哪些外設(shè)連接到該通道上?設(shè)備號12345678數(shù)據(jù)傳輸速率()5002401007550401410(知識點：通道處理機、字節(jié)多路通道、選擇通道、數(shù)組多路通道)解：(1)1/()=250根據(jù) P fi所以應(yīng)選擇3, 4, 5, 7, 8同時鏈接到通道上，因為i 15fi

14、 =100+75+50+14+10=249<250i 1(2)()=512/(2+512 X 2)=499根據(jù)fi因此，除外設(shè)1夕卜，其他外設(shè)都可以同時連接通道上。7. 設(shè)某通道設(shè)備的選擇時間為 1卩s，傳送一個字節(jié)所需要的時間為1卩s,現(xiàn)有7臺外設(shè)的數(shù)據(jù)傳輸率分別如下所示：設(shè)備名稱DiD2D3D4D5DoD7數(shù)據(jù)傳輸速率/100032050551201501024問：（1）假設(shè)為數(shù)組多路通道，一次傳送定長數(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，可以使通道的實際流量最接近最大流量？（5分）（知