計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第3章存儲(chǔ)、總線、中斷

1、第第3 3章章 存儲(chǔ)、中斷、總線與存儲(chǔ)、中斷、總線與I/OI/O系系統(tǒng)統(tǒng)3.1 3.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本要求和存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本要求和并行主存系統(tǒng)并行主存系統(tǒng)3.2 3.2 中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)3.3 3.3 總線設(shè)計(jì)總線設(shè)計(jì)3.4 3.4 輸入輸入/ /輸出系統(tǒng)輸出系統(tǒng)本章重點(diǎn)：本章重點(diǎn)： 非專用總線的總線控制方式；中斷為什么要分非專用總線的總線控制方式；中斷為什么要分類和分級(jí)；中斷處理次序的安排和實(shí)現(xiàn)；通道流量類和分級(jí)；中斷處理次序的安排和實(shí)現(xiàn)；通道流量的計(jì)算。的計(jì)算。本章難點(diǎn)：本章難點(diǎn)： 如何按中斷處理優(yōu)先次序的要求，設(shè)置各中斷如何按中斷處理優(yōu)先次序的要求，設(shè)置各中斷處理程序中中斷級(jí)屏蔽位的狀態(tài)，

2、正確畫出中斷處處理程序中中斷級(jí)屏蔽位的狀態(tài)，正確畫出中斷處理過程的示意圖；通道為各外設(shè)分時(shí)服務(wù)的時(shí)間關(guān)理過程的示意圖；通道為各外設(shè)分時(shí)服務(wù)的時(shí)間關(guān)系圖。系圖。3.1存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本要求和并行主存系統(tǒng)存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本要求和并行主存系統(tǒng)3.1.1 存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本要求存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本要求 1.1.存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本要求存儲(chǔ)系統(tǒng)的基本要求高速度、大容量、低價(jià)格。高速度、大容量、低價(jià)格。 （1 1）容量：）容量： S SM M= =W Wl lm m （2 2）速度：訪問時(shí)間）速度：訪問時(shí)間TATA、存貯周期、存貯周期TMTM、頻寬、頻寬BMBM；（3 3）價(jià)格：）價(jià)格：c=C/Sc=C/SM M; ;2.2.矛

3、盾的解決矛盾的解決：（1 1）改進(jìn)存貯器件的工藝；）改進(jìn)存貯器件的工藝；（2 2）發(fā)展存貯器系統(tǒng)；）發(fā)展存貯器系統(tǒng)；（3 3）發(fā)展并行主存系統(tǒng)及存貯體系；）發(fā)展并行主存系統(tǒng)及存貯體系；3.1.2 并行主存系統(tǒng)并行主存系統(tǒng)圖圖 3.1 單體單字存貯器單體單字存貯器 1.并行主存系統(tǒng)并行主存系統(tǒng)圖圖 3.2 單體多字單體多字(m=4)存貯器存貯器 圖圖 3.3 多體多體(m=4)交叉存貯器交叉存貯器 設(shè)設(shè)p(k)表示申請(qǐng)序列長(zhǎng)度為表示申請(qǐng)序列長(zhǎng)度為k的概率密度函數(shù)，其中的概率密度函數(shù)，其中k=1, 2, ， m。 即即p(1)是是k=1的概率，的概率，p(2)是是k=2的概率，的概率，p(m)是是

4、k=m的概率。的概率。 k的平均值用的平均值用B表示，則表示，則 mkkpkB1)( 它實(shí)際上就是每個(gè)主存周期所能訪問到的平均字?jǐn)?shù)，正它實(shí)際上就是每個(gè)主存周期所能訪問到的平均字?jǐn)?shù)，正比于主存實(shí)際頻寬比于主存實(shí)際頻寬(只差一個(gè)常數(shù)比值只差一個(gè)常數(shù)比值TM/W)。p(k)與程序的狀與程序的狀態(tài)密切相關(guān)，如果訪存申請(qǐng)隊(duì)都是指令的話，那么影響最大的態(tài)密切相關(guān)，如果訪存申請(qǐng)隊(duì)都是指令的話，那么影響最大的是轉(zhuǎn)移概率是轉(zhuǎn)移概率，它定義為給定指令的下條指令地址為非順序地，它定義為給定指令的下條指令地址為非順序地址的概率。址的概率。 2.并行主存系統(tǒng)的實(shí)際頻寬并行主存系統(tǒng)的實(shí)際頻寬 申請(qǐng)隊(duì)中如果第一條就是轉(zhuǎn)移指

5、令且轉(zhuǎn)移成功，與第一條申請(qǐng)隊(duì)中如果第一條就是轉(zhuǎn)移指令且轉(zhuǎn)移成功，與第一條指令并行讀出的其他指令并行讀出的其他m-1條指令就是沒用的，相當(dāng)于條指令就是沒用的，相當(dāng)于k=1，所，所以以p(1)=(1-)0；k=2的概率自然是第一條沒有轉(zhuǎn)移的概率自然是第一條沒有轉(zhuǎn)移(其概率其概率為為1-)，第二條是轉(zhuǎn)移指令且轉(zhuǎn)移成功的情況，所以，第二條是轉(zhuǎn)移指令且轉(zhuǎn)移成功的情況，所以，p(2)=(1-p(1)=(1-)1；同理，；同理，p(3)=(1-p(1)-p(2)=(1-)2。如此類推，。如此類推，p(k)=(1-)k-1，其中，其中1km。如果前。如果前m-1條均不轉(zhuǎn)移，則不管第條均不轉(zhuǎn)移，則不管第m條是否

6、轉(zhuǎn)移，條是否轉(zhuǎn)移，k都等于都等于m，故，故p(m)=(1-)m-1。 這樣，這樣， 1221)1 ()1)(1()1 (3)1 (21)(mmmkmmkpkB經(jīng)數(shù)學(xué)歸納法化簡(jiǎn)可得經(jīng)數(shù)學(xué)歸納法化簡(jiǎn)可得 10)1 (miiB這是一個(gè)等比級(jí)數(shù)，這是一個(gè)等比級(jí)數(shù)， 因此因此 mB)1 (1圖圖 3.5 m個(gè)分體并行存取的個(gè)分體并行存取的B=f()曲線曲線 3.2.13.2.1中斷的分類和分級(jí)中斷的分類和分級(jí) 1.1.基本概念基本概念 1)1)中斷源中斷源: :引起中斷的各種事件。引起中斷的各種事件。 2)2)中斷請(qǐng)求中斷請(qǐng)求: :中斷源向中斷系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求中斷的中斷源向中斷系統(tǒng)發(fā)出請(qǐng)求中斷的申請(qǐng)申請(qǐng)。同

7、時(shí)可以有多個(gè)中斷請(qǐng)求，這時(shí)中斷系統(tǒng)要根據(jù)中。同時(shí)可以有多個(gè)中斷請(qǐng)求，這時(shí)中斷系統(tǒng)要根據(jù)中斷響應(yīng)優(yōu)先次序?qū)?yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求予以相應(yīng)。斷響應(yīng)優(yōu)先次序?qū)?yōu)先級(jí)高的中斷請(qǐng)求予以相應(yīng)。 3)3)中斷響應(yīng)中斷響應(yīng): :就是允許其中斷就是允許其中斷CPUCPU現(xiàn)行程序的運(yùn)行現(xiàn)行程序的運(yùn)行而而轉(zhuǎn)去對(duì)該請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)處理，包括保存斷點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)出轉(zhuǎn)去對(duì)該請(qǐng)求進(jìn)行預(yù)處理，包括保存斷點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)，調(diào)出相應(yīng)中斷處理程序，準(zhǔn)備運(yùn)行。也可以屏蔽這一請(qǐng)求相應(yīng)中斷處理程序，準(zhǔn)備運(yùn)行。也可以屏蔽這一請(qǐng)求使其暫時(shí)得不到響應(yīng)。使其暫時(shí)得不到響應(yīng)。 3.2 中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng) 2.2.中斷分類中斷分類 細(xì)分為中斷細(xì)分為中斷(Interrupt)

8、(Interrupt)和異常和異常(Exception)(Exception)。 1)1)中斷中斷 專指那些與當(dāng)前進(jìn)程運(yùn)行無關(guān)的請(qǐng)求暫停的專指那些與當(dāng)前進(jìn)程運(yùn)行無關(guān)的請(qǐng)求暫停的 事件事件, ,如機(jī)器故障中斷請(qǐng)求、外設(shè)中斷請(qǐng)求、定如機(jī)器故障中斷請(qǐng)求、外設(shè)中斷請(qǐng)求、定 時(shí)中斷請(qǐng)求等。中斷可以被屏蔽，暫時(shí)保存在時(shí)中斷請(qǐng)求等。中斷可以被屏蔽，暫時(shí)保存在 中斷寄存器，屏蔽解除后繼續(xù)得到響應(yīng)和處理。中斷寄存器，屏蔽解除后繼續(xù)得到響應(yīng)和處理。 2)2)異常異常 由現(xiàn)行指令引起的暫停事件，如頁面失效、由現(xiàn)行指令引起的暫停事件，如頁面失效、 溢出等，一般不能屏蔽，立即得到響應(yīng)和處理。溢出等，一般不能屏蔽，立即得

9、到響應(yīng)和處理。 異?？梢苑譃樽韵莓惓？梢苑譃樽韵?Trap)(Trap)、故障、故障(Fault)(Fault)、失敗、失敗(Abort)(Abort)三種。三種。 a)a)自陷自陷 發(fā)生在引起異常的指令執(zhí)行的末尾，處理后返回發(fā)生在引起異常的指令執(zhí)行的末尾，處理后返回原先正常程序的下一條指令繼續(xù)執(zhí)行。原先正常程序的下一條指令繼續(xù)執(zhí)行。 b)b)故障故障 發(fā)生在執(zhí)行指令的過程中，處理后返回原先發(fā)生發(fā)生在執(zhí)行指令的過程中，處理后返回原先發(fā)生故障的那條指令處重復(fù)執(zhí)行。故障的那條指令處重復(fù)執(zhí)行。 c)c)失敗失敗 也發(fā)生在指令執(zhí)行過程中，需強(qiáng)制干預(yù)或系統(tǒng)也發(fā)生在指令執(zhí)行過程中，需強(qiáng)制干預(yù)或系統(tǒng)復(fù)位才可

10、以使指令再正確執(zhí)行下去。復(fù)位才可以使指令再正確執(zhí)行下去。 3.3.中斷分級(jí)中斷分級(jí) 1)1)依據(jù)：根據(jù)中斷的性質(zhì)、緊迫性、重要性以及軟依據(jù)：根據(jù)中斷的性質(zhì)、緊迫性、重要性以及軟件處理的方便性把中斷源分級(jí)。件處理的方便性把中斷源分級(jí)。 2)2)次序：中斷系統(tǒng)按照中斷源的級(jí)別高低來響應(yīng)。次序：中斷系統(tǒng)按照中斷源的級(jí)別高低來響應(yīng)。優(yōu)先級(jí)高低的劃分，不同機(jī)器有所差異，優(yōu)先級(jí)高低的劃分，不同機(jī)器有所差異，IBM370IBM370中中機(jī)器校驗(yàn)安排為第一級(jí)，程序性和管理程序調(diào)用為機(jī)器校驗(yàn)安排為第一級(jí)，程序性和管理程序調(diào)用為第二級(jí)，外部為第三級(jí)，第二級(jí)，外部為第三級(jí)，I/OI/O為第四級(jí)，重新啟動(dòng)為為第四級(jí)，

11、重新啟動(dòng)為最低級(jí)。最低級(jí)。3)3)原則：局部性中斷優(yōu)先級(jí)低原則：局部性中斷優(yōu)先級(jí)低 以以IBM370IBM370為例為例 緊急機(jī)器校驗(yàn)緊急機(jī)器校驗(yàn) 1 1 全局，掉電，全局，掉電，CPUCPU地址錯(cuò)等地址錯(cuò)等 管理程序調(diào)用管理程序調(diào)用 2 2 OSOS執(zhí)行執(zhí)行“訪管訪管”指令指令 程序性中斷程序性中斷 3 3 高于高于I/OI/O與外部，防止混亂與外部，防止混亂 出錯(cuò)、出現(xiàn)異常出錯(cuò)、出現(xiàn)異常 外部中斷外部中斷 4 4 多機(jī)聯(lián)系、人機(jī)干預(yù)等多機(jī)聯(lián)系、人機(jī)干預(yù)等 I/OI/O中斷中斷 5 5 局部性外設(shè)請(qǐng)求局部性外設(shè)請(qǐng)求 重新啟動(dòng)重新啟動(dòng) 6 6 時(shí)間不緊迫時(shí)間不緊迫 3.2.2.3.2.2.中斷

12、響應(yīng)次序與處理次序中斷響應(yīng)次序與處理次序1.1.中斷響應(yīng)次序與處理次序中斷響應(yīng)次序與處理次序 1)1)中斷響應(yīng)次序中斷響應(yīng)次序 同時(shí)發(fā)生多個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，由中斷響應(yīng)硬件的排隊(duì)同時(shí)發(fā)生多個(gè)中斷請(qǐng)求時(shí)，由中斷響應(yīng)硬件的排隊(duì)器所決定的響應(yīng)次序，次序是器所決定的響應(yīng)次序，次序是固定固定的。的。 2)2)中斷處理次序中斷處理次序 一個(gè)中斷處理程序執(zhí)行前或中再有其它中斷產(chǎn)生時(shí)一個(gè)中斷處理程序執(zhí)行前或中再有其它中斷產(chǎn)生時(shí)中斷處理完的次序，可以不同于響應(yīng)次序中斷處理完的次序，可以不同于響應(yīng)次序。 3)3)處理原則處理原則 在處理某級(jí)中斷時(shí)在處理某級(jí)中斷時(shí), ,只有更高級(jí)的請(qǐng)求到來才轉(zhuǎn)去只有更高級(jí)的請(qǐng)求到來才轉(zhuǎn)去

13、響應(yīng)和處理，完成后返回原中斷繼續(xù)處理響應(yīng)和處理，完成后返回原中斷繼續(xù)處理。2.2.中斷處理次序改變中斷處理次序改變 1)1)方法：方法： a)a)設(shè)置設(shè)置中斷級(jí)屏蔽位寄存器中斷級(jí)屏蔽位寄存器硬件以決定是否讓硬件以決定是否讓 某級(jí)中斷請(qǐng)求進(jìn)入中斷響應(yīng)排隊(duì)器，某級(jí)中斷請(qǐng)求進(jìn)入中斷響應(yīng)排隊(duì)器，只要進(jìn)入只要進(jìn)入 排隊(duì)器中斷請(qǐng)求，就讓級(jí)別高的優(yōu)先得到響應(yīng)排隊(duì)器中斷請(qǐng)求，就讓級(jí)別高的優(yōu)先得到響應(yīng)。 b)OSb)OS對(duì)每類中斷處理程序的現(xiàn)行對(duì)每類中斷處理程序的現(xiàn)行PSWPSW中的中斷中的中斷 級(jí)屏蔽位進(jìn)行設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)希望的處理次序。級(jí)屏蔽位進(jìn)行設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)希望的處理次序。 2)2)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 改變響應(yīng)

14、次序中用排隊(duì)器硬件實(shí)現(xiàn)的固定次序改變響應(yīng)次序中用排隊(duì)器硬件實(shí)現(xiàn)的固定次序?yàn)闉镺SOS軟件實(shí)現(xiàn)的靈活性。軟件實(shí)現(xiàn)的靈活性。 例例1:1:系統(tǒng)有系統(tǒng)有4 4個(gè)中斷級(jí)個(gè)中斷級(jí), ,每級(jí)現(xiàn)行每級(jí)現(xiàn)行PSWPSW有有4 4位屏蔽位位屏蔽位 “1 1”表示對(duì)該級(jí)的請(qǐng)求都開放表示對(duì)該級(jí)的請(qǐng)求都開放, ,允許其進(jìn)入排隊(duì)器。允許其進(jìn)入排隊(duì)器。“0 0”表示屏蔽各個(gè)請(qǐng)求表示屏蔽各個(gè)請(qǐng)求, ,不允許進(jìn)入排隊(duì)器，不允許進(jìn)入排隊(duì)器， 現(xiàn)要求各級(jí)現(xiàn)要求各級(jí)中斷處理次序和響應(yīng)次序都是中斷處理次序和響應(yīng)次序都是1 1 2 2 3 3 4 4，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)屏，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)屏蔽位狀態(tài)。蔽位狀態(tài)。中斷處理中斷處理程序級(jí)別程序級(jí)別中斷級(jí)屏蔽位中

15、斷級(jí)屏蔽位第第1級(jí)級(jí)第第2級(jí)級(jí)第第3級(jí)級(jí)第第4級(jí)級(jí)1級(jí)級(jí)2級(jí)級(jí)3級(jí)級(jí)4級(jí)級(jí)0000000000111111中斷級(jí)屏蔽位舉例中斷級(jí)屏蔽位舉例1 1(1 2 3 4)不高于不高于本級(jí)的本級(jí)的屏蔽掉屏蔽掉 即即“0 0” 用戶程序用戶程序中中 斷斷 處處 理理 程程 序序中斷中斷請(qǐng)求請(qǐng)求t234211234中斷處理次序?yàn)橹袛嗵幚泶涡驗(yàn)? 2 3 4的例子的例子注：注： 表示第表示第i級(jí)中級(jí)中斷源發(fā)的中斷請(qǐng)求斷源發(fā)的中斷請(qǐng)求短橫線為交換短橫線為交換PSW的時(shí)間段的時(shí)間段i中斷處理中斷處理程序級(jí)別程序級(jí)別中斷級(jí)屏蔽位中斷級(jí)屏蔽位第第1級(jí)級(jí)第第2級(jí)級(jí)第第3級(jí)級(jí)第第4級(jí)級(jí)1級(jí)級(jí)2級(jí)級(jí)3級(jí)級(jí)4級(jí)級(jí)000001

16、1010111000中斷級(jí)屏蔽位舉例中斷級(jí)屏蔽位舉例2 2(1 4 3 2)響應(yīng)次序和處理次序不一樣響應(yīng)次序和處理次序不一樣 用戶程序用戶程序中中 斷斷 處處 理理 程程 序序中斷中斷請(qǐng)求請(qǐng)求t34211234中斷處理次序?yàn)橹袛嗵幚泶涡驗(yàn)? 4 3 2的例子的例子2 用戶程序用戶程序中中 斷斷 處處 理理 程程 序序中斷中斷請(qǐng)求請(qǐng)求t3 4211234中斷處理次序?yàn)橹袛嗵幚泶涡驗(yàn)? 4 3 2的例子的例子機(jī)器有機(jī)器有5級(jí)中斷，中斷響應(yīng)次序?yàn)榧?jí)中斷，中斷響應(yīng)次序?yàn)? 2 3 4 5，現(xiàn)要，現(xiàn)要求中斷處理次序?yàn)榍笾袛嗵幚泶涡驗(yàn)? 5 2 4 1。 (1)設(shè)計(jì)各級(jí)中斷處理程序的中斷級(jí)屏蔽位的狀態(tài)，設(shè)

17、計(jì)各級(jí)中斷處理程序的中斷級(jí)屏蔽位的狀態(tài)，令令“0”表示屏蔽，表示屏蔽，“1”表示開放。表示開放。 (2)若在運(yùn)行用戶程序時(shí)，同時(shí)發(fā)生第若在運(yùn)行用戶程序時(shí)，同時(shí)發(fā)生第4、5級(jí)中斷級(jí)中斷請(qǐng)求，而在第請(qǐng)求，而在第5級(jí)中斷未完成時(shí)，又發(fā)生級(jí)中斷未完成時(shí)，又發(fā)生1、2、3級(jí)級(jí)中斷，請(qǐng)畫出處理機(jī)執(zhí)行程序的全過程示意圖中斷，請(qǐng)畫出處理機(jī)執(zhí)行程序的全過程示意圖(標(biāo)標(biāo)出交換出交換PSW的時(shí)間的時(shí)間)。3.2.3 3.2.3 中斷系統(tǒng)的軟硬件功能分配中斷系統(tǒng)的軟硬件功能分配 1 1）中斷系統(tǒng)的功能）中斷系統(tǒng)的功能 （1 1）中斷請(qǐng)求的保存和清除）中斷請(qǐng)求的保存和清除 （2 2）優(yōu)先級(jí)的確定）優(yōu)先級(jí)的確定 （3 3

18、）中斷斷點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)的保存）中斷斷點(diǎn)及現(xiàn)場(chǎng)的保存 （4 4）對(duì)中斷請(qǐng)求的分析和處理）對(duì)中斷請(qǐng)求的分析和處理 （5 5）中斷返回）中斷返回 中斷系統(tǒng)的軟硬件功能分配實(shí)質(zhì)就是中斷響應(yīng)硬中斷系統(tǒng)的軟硬件功能分配實(shí)質(zhì)就是中斷響應(yīng)硬件和處理程序軟件的功能分配。件和處理程序軟件的功能分配。2 2）功能的實(shí)現(xiàn)）功能的實(shí)現(xiàn) （1 1）早期大部分功能是由軟件完成的，中斷）早期大部分功能是由軟件完成的，中斷響應(yīng)響應(yīng)和中斷處理時(shí)間長(zhǎng)和中斷處理時(shí)間長(zhǎng)。 （2 2）后來中斷響應(yīng)及其次序由程序查詢軟件的）后來中斷響應(yīng)及其次序由程序查詢軟件的方法改為方法改為中斷響應(yīng)排隊(duì)器中斷響應(yīng)排隊(duì)器硬件實(shí)現(xiàn)；中斷源的分硬件實(shí)現(xiàn)；中斷源的分析

19、也由程序查詢改為析也由程序查詢改為硬件編碼硬件編碼，直接或經(jīng)中斷向，直接或經(jīng)中斷向量表形成入口地址，并把中斷源的狀況以中斷碼量表形成入口地址，并把中斷源的狀況以中斷碼的方式經(jīng)舊的方式經(jīng)舊PSWPSW告知中斷處理程序。告知中斷處理程序。 3.3 總線設(shè)計(jì)總線設(shè)計(jì) 總線是計(jì)算機(jī)中連接各個(gè)功能部件的紐帶。總線是計(jì)算機(jī)中連接各個(gè)功能部件的紐帶。3.3.13.3.1總線的分類總線的分類 1. 1.按信息傳送方向分按信息傳送方向分 1) 1)單向傳輸單向傳輸 2) 2)雙向傳輸雙向傳輸 a) a)半雙向半雙向: : 在同一時(shí)刻，信息只能向其中的一個(gè)方向在同一時(shí)刻，信息只能向其中的一個(gè)方向傳送。傳送。 b)

20、 b)全雙向：全雙向： 在同一時(shí)刻，允許信息在兩個(gè)方向傳送。在同一時(shí)刻，允許信息在兩個(gè)方向傳送。全雙向全雙向速度快，但是造價(jià)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。速度快，但是造價(jià)高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 2. 2.按用途分按用途分 1) 1)專用總線專用總線 a) a)定義：只連接一對(duì)物理部件的總線。定義：只連接一對(duì)物理部件的總線。ABCDE 所有部件用所有部件用專用總線互連專用總線互連b)b)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 多個(gè)部件可以同時(shí)發(fā)送和接收信息，幾乎不多個(gè)部件可以同時(shí)發(fā)送和接收信息，幾乎不必爭(zhēng)用總線，系統(tǒng)流量高。必爭(zhēng)用總線，系統(tǒng)流量高。 控制簡(jiǎn)單，不用指明信息源和目的。控制簡(jiǎn)單，不用指明信息源和目的。 任何總線的失效只影響相連的兩個(gè)

21、部件不能直接任何總線的失效只影響相連的兩個(gè)部件不能直接 通信，但可以間接通信，系統(tǒng)可靠性高。通信，但可以間接通信，系統(tǒng)可靠性高。c)c)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 總線數(shù)目多，總線數(shù)目多，N N個(gè)部件全部互連需個(gè)部件全部互連需N(N-1)/2N(N-1)/2組組 總線?？偩€。 難以小型化、集成電路化，總線長(zhǎng)時(shí)成本高。難以小型化、集成電路化，總線長(zhǎng)時(shí)成本高。 時(shí)間利用率低時(shí)間利用率低 不利于模塊化，增加一個(gè)部件要增加許多新不利于模塊化，增加一個(gè)部件要增加許多新 的接口和連線。的接口和連線。 2)2)非專用總線非專用總線 a)a)定義定義: :可以被多種功能或多個(gè)部件分時(shí)共享可以被多種功能或多個(gè)部件分時(shí)共享，

22、同一時(shí)刻只有一對(duì)部件使用總線進(jìn)行通信。同一時(shí)刻只有一對(duì)部件使用總線進(jìn)行通信。 b)b)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 總線少，造價(jià)低?？偩€少，造價(jià)低。 接口標(biāo)準(zhǔn)化、模塊性強(qiáng)，易于簡(jiǎn)化接口設(shè)計(jì)。接口標(biāo)準(zhǔn)化、模塊性強(qiáng)，易于簡(jiǎn)化接口設(shè)計(jì)。 擴(kuò)充能力強(qiáng)，多重總線提高帶寬和可靠性。擴(kuò)充能力強(qiáng)，多重總線提高帶寬和可靠性。 c)c)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 系統(tǒng)流量小，經(jīng)常出現(xiàn)總線爭(zhēng)用。系統(tǒng)流量小，經(jīng)常出現(xiàn)總線爭(zhēng)用。 可能成為系統(tǒng)速度瓶頸，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓?？赡艹蔀橄到y(tǒng)速度瓶頸，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。 I/OI/O系統(tǒng)中，系統(tǒng)中，I/OI/O總線宜采用總線宜采用非專用總線非專用總線；總線總線 3.3.23.3.2總線的控制方式總線的控制方式 1.1

23、.產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 采用非專用總線時(shí)，可能出現(xiàn)多個(gè)設(shè)備或部件同時(shí)采用非專用總線時(shí)，可能出現(xiàn)多個(gè)設(shè)備或部件同時(shí)使用總線而發(fā)生爭(zhēng)用，就得有總線控制機(jī)構(gòu)來按照某使用總線而發(fā)生爭(zhēng)用，就得有總線控制機(jī)構(gòu)來按照某種方式裁決，種方式裁決，保證同一時(shí)間只能有一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的申保證同一時(shí)間只能有一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的申請(qǐng)者取得總線使用權(quán)。請(qǐng)者取得總線使用權(quán)。 2.2.控制方式控制方式 1)1)集中式控制集中式控制 總線控制邏輯基本上集中放在一起，或者放在連總線控制邏輯基本上集中放在一起，或者放在連接總線的一個(gè)部件中，或者是放在單獨(dú)的接總線的一個(gè)部件中，或者是放在單獨(dú)的硬件中。硬件中。我我們主要講述這一控制方式們主要講述這

24、一控制方式 。 2)2)分布式控制分布式控制 總線控制邏輯分散于連到總線的各個(gè)部件中?？偩€控制邏輯分散于連到總線的各個(gè)部件中。3.3.優(yōu)先次序的三種確定方式優(yōu)先次序的三種確定方式 1)1)集中式串行鏈接方式：集中式串行鏈接方式： 部件部件 0部件部件 1部件部件 N-1總線控制器總線控制器總線可用總線可用總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求總線忙總線忙集中式串行鏈接集中式串行鏈接a)a)電路特點(diǎn)：電路特點(diǎn)：并聯(lián)總線請(qǐng)求，串聯(lián)總線響應(yīng)，并聯(lián)總線狀態(tài)。并聯(lián)總線請(qǐng)求，串聯(lián)總線響應(yīng)，并聯(lián)總線狀態(tài)。b)b)次序確定次序確定 完全由完全由“總線可用總線可用”線所接部件的物理位置來決定，離總線所接部件的物理位置來決定，離總線控

25、制器越近的部件其優(yōu)先級(jí)越高。線控制器越近的部件其優(yōu)先級(jí)越高。C C）優(yōu)點(diǎn)：）優(yōu)點(diǎn)： 算法簡(jiǎn)單，線數(shù)少，且不取決于部件的數(shù)量。算法簡(jiǎn)單，線數(shù)少，且不取決于部件的數(shù)量。 部件增加容易，可擴(kuò)充性好。部件增加容易，可擴(kuò)充性好。 邏輯簡(jiǎn)單，容易通過重復(fù)設(shè)置來提高其可靠性。邏輯簡(jiǎn)單，容易通過重復(fù)設(shè)置來提高其可靠性。d)d)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 對(duì)對(duì)“總線可用總線可用”線敏感。線敏感。 優(yōu)先級(jí)固定，不可被程序更改，靈活性差。優(yōu)先級(jí)固定，不可被程序更改，靈活性差。 遙遠(yuǎn)部件難以獲得總線使用權(quán)。遙遠(yuǎn)部件難以獲得總線使用權(quán)。 “總線可用總線可用”信號(hào)順序、脈動(dòng)地通過每一部件信號(hào)順序、脈動(dòng)地通過每一部件, ,限制了總限制了

26、總線分配的速度。線分配的速度。 受總線長(zhǎng)度影響，增、減及移動(dòng)部件也受限。受總線長(zhǎng)度影響，增、減及移動(dòng)部件也受限。 2)2)集中式定時(shí)查詢方式：集中式定時(shí)查詢方式： 部件部件 0部件部件 1總線控制器總線控制器總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求總線忙總線忙部件部件 0部件部件 1部件部件 N-1總線控制器總線控制器總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求總線忙總線忙集中式定時(shí)查詢集中式定時(shí)查詢定時(shí)查詢計(jì)數(shù)定時(shí)查詢計(jì)數(shù)a a）總線分配過程：）總線分配過程：部件發(fā)送請(qǐng)求。部件發(fā)送請(qǐng)求。總線不忙時(shí)，總線控制器的查詢計(jì)數(shù)器開始記數(shù)。總線不忙時(shí)，總線控制器的查詢計(jì)數(shù)器開始記數(shù)。定時(shí)查詢各部件。定時(shí)查詢各部件。部件接收計(jì)數(shù)值，并判斷，若與部件號(hào)一致

27、，則部件接收計(jì)數(shù)值，并判斷，若與部件號(hào)一致，則發(fā)總線忙，撤消請(qǐng)求，開始占用總線。發(fā)總線忙，撤消請(qǐng)求，開始占用總線?？偩€控制器收到總線忙，停止計(jì)數(shù)，停止查詢?？偩€控制器收到總線忙，停止計(jì)數(shù)，停止查詢。傳送結(jié)束撤消總線忙傳送結(jié)束撤消總線忙 b)b)次序確定次序確定 總線分配前計(jì)數(shù)器清總線分配前計(jì)數(shù)器清“0 0”, ,從從“0 0”開始查詢，開始查詢，優(yōu)先級(jí)排序類似串行鏈接。優(yōu)先級(jí)排序類似串行鏈接。 總線分配前不清總線分配前不清“0 0”，從中止點(diǎn)繼續(xù)查詢，是，從中止點(diǎn)繼續(xù)查詢，是循環(huán)優(yōu)先級(jí)，部件使用總線機(jī)會(huì)均等。循環(huán)優(yōu)先級(jí)，部件使用總線機(jī)會(huì)均等。 總線分配前將計(jì)數(shù)器設(shè)置初值，可以指定某個(gè)部總線分配

28、前將計(jì)數(shù)器設(shè)置初值，可以指定某個(gè)部件為最高優(yōu)先級(jí)。件為最高優(yōu)先級(jí)。 總線分配前將部件號(hào)重新設(shè)置，可以為各部件指總線分配前將部件號(hào)重新設(shè)置，可以為各部件指定任意希望的優(yōu)先級(jí)。定任意希望的優(yōu)先級(jí)。c)c)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 優(yōu)先級(jí)可由程序控制，靈活性強(qiáng)。優(yōu)先級(jí)可由程序控制，靈活性強(qiáng)。 某一部件的失效不影響其它部件，可靠某一部件的失效不影響其它部件，可靠性高。性高。d)d)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 線數(shù)多，擴(kuò)展性差，控制復(fù)雜。線數(shù)多，擴(kuò)展性差，控制復(fù)雜。 速度取決于計(jì)數(shù)器信號(hào)的頻率和部件數(shù)，速度取決于計(jì)數(shù)器信號(hào)的頻率和部件數(shù)，不是很高。不是很高。 3)3)集中式獨(dú)立請(qǐng)求方式：集中式獨(dú)立請(qǐng)求方式： 部件部件 0總線控制

29、器總線控制器部件部件 0部件部件 N-1總線控制器總線控制器總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求0 0集中式獨(dú)立請(qǐng)求集中式獨(dú)立請(qǐng)求總線準(zhǔn)許總線準(zhǔn)許0 0總線請(qǐng)求總線請(qǐng)求N-1N-1總線準(zhǔn)許總線準(zhǔn)許N-1N-1總線已被分配總線已被分配a)a)次序確定次序確定 總線控制器根據(jù)某種算法來仲裁。總線控制器根據(jù)某種算法來仲裁。b)b)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 總線分配速度快?？偩€分配速度快。 可以靈活確定下一個(gè)使用總線的部件?？梢造`活確定下一個(gè)使用總線的部件。 可以方便的隔離失效的部件發(fā)出的總線請(qǐng)求?？梢苑奖愕母綦x失效的部件發(fā)出的總線請(qǐng)求。c)c)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： 控制線多，控制線多，N N個(gè)部件要個(gè)部件要2N+12N+1根控制線。根控制

30、線。 總線控制器復(fù)雜?？偩€控制器復(fù)雜。1.1.包括內(nèi)容包括內(nèi)容: : I/O I/O設(shè)備、設(shè)備控制器及與設(shè)備、設(shè)備控制器及與I/OI/O操作有關(guān)的軟硬件等。操作有關(guān)的軟硬件等。2.I/O2.I/O系統(tǒng)的發(fā)展：系統(tǒng)的發(fā)展： 1) 1)早期及目前低性能單用戶計(jì)算機(jī)的早期及目前低性能單用戶計(jì)算機(jī)的I/OI/O操作由程序員操作由程序員直接安排。主要解決直接安排。主要解決CPUCPU、主存和、主存和I/OI/O設(shè)備之間的速度差距。設(shè)備之間的速度差距。 2) 2)現(xiàn)在改由用戶向系統(tǒng)發(fā)出現(xiàn)在改由用戶向系統(tǒng)發(fā)出I/OI/O請(qǐng)求，經(jīng)請(qǐng)求，經(jīng)OSOS來分配調(diào)度來分配調(diào)度設(shè)備并進(jìn)行具體的設(shè)備并進(jìn)行具體的I/OI/O

31、處理。主要解決面向處理。主要解決面向OSOS，在，在OSOS與與I/OI/O系系統(tǒng)間進(jìn)行合理的軟、硬件功能分配。統(tǒng)間進(jìn)行合理的軟、硬件功能分配。3.I/O3.I/O的三種方式的三種方式3.4 輸入輸入/輸出系統(tǒng)輸出系統(tǒng)3.4.1 輸入輸入/輸出系統(tǒng)概述輸出系統(tǒng)概述 1) 1)程序控制程序控制I/OI/O a) a)全軟的全軟的 b) b)程序查詢狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的程序查詢狀態(tài)驅(qū)動(dòng)的 c) c)中斷驅(qū)動(dòng)的中斷驅(qū)動(dòng)的 2)2)直接存貯器訪問直接存貯器訪問(DMA)(DMA) 3)I/O 3)I/O處理機(jī)處理機(jī) a) a)通道方式通道方式(Channel)(Channel) 可看作是可看作是“處理機(jī)處理機(jī)”

32、，有自己的指令系統(tǒng)（通道，有自己的指令系統(tǒng)（通道指令）和程序（通道程序），通道與指令）和程序（通道程序），通道與CPUCPU并行工作。并行工作。通道指令功能簡(jiǎn)單，使用面窄。通道不是獨(dú)立處理機(jī)。通道指令功能簡(jiǎn)單，使用面窄。通道不是獨(dú)立處理機(jī)。 b)b)外圍處理機(jī)方式外圍處理機(jī)方式(PPU)(PPU) 獨(dú)立性、通用性和功能較強(qiáng)。獨(dú)立性、通用性和功能較強(qiáng)。 1.1.目的目的 1)1)防止用戶自行輸入而破壞其他用戶程序或系統(tǒng)防止用戶自行輸入而破壞其他用戶程序或系統(tǒng)程程序及用戶竊取系統(tǒng)不該讓其讀出的內(nèi)容。序及用戶竊取系統(tǒng)不該讓其讀出的內(nèi)容。 2 2）將）將CPUCPU進(jìn)一步從進(jìn)一步從I/OI/O事務(wù)中脫

33、離出來，使之具有更事務(wù)中脫離出來，使之具有更多的時(shí)間從事計(jì)算工作多的時(shí)間從事計(jì)算工作2.2.通道處理機(jī)的作用通道處理機(jī)的作用1）通道處理機(jī)將負(fù)擔(dān)外圍設(shè)備的大部分）通道處理機(jī)將負(fù)擔(dān)外圍設(shè)備的大部分I/O工作工作2）是一臺(tái)同時(shí)能夠被多臺(tái)外圍設(shè)備共享的小型）是一臺(tái)同時(shí)能夠被多臺(tái)外圍設(shè)備共享的小型DMA處理機(jī)處理機(jī)3.4.2 通道處理機(jī)的工作原理和流量設(shè)計(jì)通道處理機(jī)的工作原理和流量設(shè)計(jì)3.3.通道的工作原理通道的工作原理管態(tài)指令管態(tài)指令是中央處理機(jī)用來控制外部設(shè)備操作用的輸入輸出指是中央處理機(jī)用來控制外部設(shè)備操作用的輸入輸出指令。令。目態(tài)指令（訪管指令）目態(tài)指令（訪管指令）是用戶態(tài)應(yīng)用程序的指令。是用

34、戶態(tài)應(yīng)用程序的指令。廣義指令廣義指令是由訪管指令和若干參數(shù)組成，它的操作碼實(shí)質(zhì)上是是由訪管指令和若干參數(shù)組成，它的操作碼實(shí)質(zhì)上是對(duì)應(yīng)于此廣義指令的管理程序入口。對(duì)應(yīng)于此廣義指令的管理程序入口。 在一般用戶程序中，通過調(diào)用通道來完成一次在一般用戶程序中，通過調(diào)用通道來完成一次I/O的過程主的過程主要有四個(gè)階段，如圖所示要有四個(gè)階段，如圖所示 。1）通道程序編制期）通道程序編制期 2）通道開始選擇設(shè)備期）通道開始選擇設(shè)備期3）通道數(shù)據(jù)傳送期）通道數(shù)據(jù)傳送期4）通道數(shù)據(jù)傳送結(jié)束期）通道數(shù)據(jù)傳送結(jié)束期 4.4.通道的種類：通道的種類：1)1)字節(jié)多路通道字節(jié)多路通道目的：為多臺(tái)低速或中速的外圍設(shè)備服務(wù)

35、；目的：為多臺(tái)低速或中速的外圍設(shè)備服務(wù)；如鍵盤、如鍵盤、打印機(jī)等等打印機(jī)等等工作方式：分時(shí)機(jī)制。工作方式：分時(shí)機(jī)制。字節(jié)交叉方式（字節(jié)交叉方式（byte-interleave mode)byte-interleave mode)：，多個(gè)子通道獨(dú)立并行工作。多個(gè)子通道獨(dú)立并行工作。2 2）選擇通道）選擇通道目的：針對(duì)高速外圍設(shè)備，設(shè)置專門通道在一目的：針對(duì)高速外圍設(shè)備，設(shè)置專門通道在一段時(shí)間內(nèi)單獨(dú)為一臺(tái)外圍設(shè)備服務(wù)，在不同的段時(shí)間內(nèi)單獨(dú)為一臺(tái)外圍設(shè)備服務(wù)，在不同的時(shí)間內(nèi)仍可以選擇其它設(shè)備；時(shí)間內(nèi)仍可以選擇其它設(shè)備； 工作方式：一旦選中某設(shè)備，就一直到數(shù)據(jù)工作方式：一旦選中某設(shè)備，就一直到數(shù)據(jù)傳輸

36、結(jié)束為止。傳輸結(jié)束為止。 選擇通道主要用于連接高速外圍設(shè)備，如磁選擇通道主要用于連接高速外圍設(shè)備，如磁盤、磁帶等，信息以成組方式高速傳輸。盤、磁帶等，信息以成組方式高速傳輸。3)3)數(shù)組多路通道數(shù)組多路通道目的：前兩種方式的結(jié)合，并發(fā)地為多臺(tái)高目的：前兩種方式的結(jié)合，并發(fā)地為多臺(tái)高速設(shè)備服務(wù)；速設(shè)備服務(wù)； 工作方式：成組交叉方式工作，每次選擇一工作方式：成組交叉方式工作，每次選擇一個(gè)高速設(shè)備，輪流為多臺(tái)個(gè)高速設(shè)備，輪流為多臺(tái)I/OI/O設(shè)備服務(wù)；設(shè)備服務(wù)；5 通道中的數(shù)據(jù)傳送過程通道中的數(shù)據(jù)傳送過程Ts, TdD11D21Di,jTs, TdTs, TdTs, TdDp, nTsTs：設(shè)備選擇

37、時(shí)間，即：從通道響應(yīng)設(shè)備發(fā)出數(shù)：設(shè)備選擇時(shí)間，即：從通道響應(yīng)設(shè)備發(fā)出數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求開始，到通道實(shí)際為這臺(tái)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)據(jù)傳送請(qǐng)求開始，到通道實(shí)際為這臺(tái)設(shè)備傳送數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。所需的時(shí)間。TdTd：傳送一個(gè)字節(jié)所需要的時(shí)間；：傳送一個(gè)字節(jié)所需要的時(shí)間；P P：在一個(gè)通道上連接的設(shè)備臺(tái)數(shù)：在一個(gè)通道上連接的設(shè)備臺(tái)數(shù)n n：每一個(gè)設(shè)備傳送的字節(jié)數(shù)，這里，假設(shè)每一臺(tái)：每一個(gè)設(shè)備傳送的字節(jié)數(shù)，這里，假設(shè)每一臺(tái)設(shè)備的傳輸字節(jié)數(shù)都一樣。設(shè)備的傳輸字節(jié)數(shù)都一樣。D Dijij：連接在通道上的第：連接在通道上的第i i臺(tái)設(shè)備傳輸?shù)牡谂_(tái)設(shè)備傳輸?shù)牡趈 j個(gè)數(shù)據(jù)，個(gè)數(shù)據(jù)，i=i=1p1p， j=1n j=1n；T T：

38、通道完成全部數(shù)據(jù)傳輸工作所需要的時(shí)間。：通道完成全部數(shù)據(jù)傳輸工作所需要的時(shí)間。1 1）字節(jié)多路通道）字節(jié)多路通道當(dāng)一個(gè)字節(jié)多路通道上連接有當(dāng)一個(gè)字節(jié)多路通道上連接有p p臺(tái)外圍設(shè)備，每一臺(tái)外圍設(shè)備，每一臺(tái)外圍設(shè)備都傳輸臺(tái)外圍設(shè)備都傳輸n n個(gè)字節(jié)時(shí)，總共需要的時(shí)間個(gè)字節(jié)時(shí)，總共需要的時(shí)間T T為：為： T T bytebyte = = （Ts + TdTs + Td）* * P P * * n n2 2）選擇通道）選擇通道: : 在選擇通道之中，通道每連接一個(gè)外圍設(shè)備，在選擇通道之中，通道每連接一個(gè)外圍設(shè)備，就把這個(gè)設(shè)備的就把這個(gè)設(shè)備的n n個(gè)字節(jié)全部傳送完畢，然后再與個(gè)字節(jié)全部傳送完畢，然后

39、再與下一個(gè)設(shè)備連接。下一個(gè)設(shè)備連接。 當(dāng)一個(gè)字節(jié)多路通道上連接有當(dāng)一個(gè)字節(jié)多路通道上連接有p p臺(tái)外圍設(shè)備，臺(tái)外圍設(shè)備，每一臺(tái)外圍設(shè)備都傳輸每一臺(tái)外圍設(shè)備都傳輸n n個(gè)字節(jié)時(shí)，總共需要的時(shí)個(gè)字節(jié)時(shí)，總共需要的時(shí)間間T T為：為： T T selectorselector = = （Ts/n + TdTs/n + Td）* * P P * * n n3 3）數(shù)組通道）數(shù)組通道: : 數(shù)組通道在一段時(shí)間內(nèi)只能為一臺(tái)外圍設(shè)備傳數(shù)組通道在一段時(shí)間內(nèi)只能為一臺(tái)外圍設(shè)備傳送數(shù)據(jù)，但同時(shí)有多臺(tái)設(shè)備在尋址。送數(shù)據(jù)，但同時(shí)有多臺(tái)設(shè)備在尋址。 當(dāng)一個(gè)字節(jié)多路通道上連接有當(dāng)一個(gè)字節(jié)多路通道上連接有p p臺(tái)外圍設(shè)備，

40、臺(tái)外圍設(shè)備，數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度為數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度為k k個(gè)字節(jié)。每一臺(tái)外圍設(shè)備都傳輸個(gè)字節(jié)。每一臺(tái)外圍設(shè)備都傳輸n n個(gè)個(gè)字節(jié)時(shí)，總共需要的時(shí)間字節(jié)時(shí)，總共需要的時(shí)間T T為：為： T T selectorselector = = （Ts/k + TdTs/k + Td）* * P P * * n n秒秒字字節(jié)節(jié)秒秒字字節(jié)節(jié)/1)/(/1)(.DSDSDSDSTnTnpTnTnpfTTnpTTnpfSELETEMAXBYTEMAX 通道流量通道流量與連接在這個(gè)通道上的所有設(shè)備的與連接在這個(gè)通道上的所有設(shè)備的數(shù)數(shù)據(jù)傳輸率據(jù)傳輸率的關(guān)系如下：的關(guān)系如下： 為了保證通道能夠正常工作，不丟失數(shù)據(jù)，各為了保證通道能夠

41、正常工作，不丟失數(shù)據(jù)，各種通道實(shí)際流量應(yīng)該不大于通道最大流量，即種通道實(shí)際流量應(yīng)該不大于通道最大流量，即滿足下列不等式關(guān)系：滿足下列不等式關(guān)系： f fBYTEBYTE f fMAXMAXBYTEBYTE f fSELETE SELETE f fMAXMAXSELETESELETE, , f fBLOCK BLOCK f fMAXMAXBLOCKBLOCK秒字節(jié)/1)/(.DSDSBLOCKMAXTkTnpTkTnpfipiipipiifMaxffMaxfffBLOCKSELETEBYTE111一個(gè)字節(jié)多路通道連接一個(gè)字節(jié)多路通道連接D1D1、D2D2、D3D3、D4D4、D5D5共共5 5臺(tái)

42、臺(tái)設(shè)備，這些設(shè)備分別每設(shè)備，這些設(shè)備分別每10us10us、30us30us、30us30us、50us50us和和75us75us向通道發(fā)出一次數(shù)據(jù)傳送的服務(wù)請(qǐng)求，請(qǐng)回答下向通道發(fā)出一次數(shù)據(jù)傳送的服務(wù)請(qǐng)求，請(qǐng)回答下列問題：列問題： (1) (1) 計(jì)算這個(gè)字節(jié)多路通道的實(shí)際流量和工作周期。計(jì)算這個(gè)字節(jié)多路通道的實(shí)際流量和工作周期。（2 2）畫出通道分時(shí)為各個(gè)設(shè)備服務(wù)的時(shí)間關(guān)系圖。）畫出通道分時(shí)為各個(gè)設(shè)備服務(wù)的時(shí)間關(guān)系圖。 （高速設(shè)備請(qǐng)求的響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高）（高速設(shè)備請(qǐng)求的響應(yīng)優(yōu)先級(jí)高）（3 3）從時(shí)間關(guān)系圖上發(fā)現(xiàn)什么問題？如何解決？）從時(shí)間關(guān)系圖上發(fā)現(xiàn)什么問題？如何解決？解：解：（1 1）該通道

43、的實(shí)際流量為：）該通道的實(shí)際流量為：sMBsMBfbyte/2.0/751501301301101）（該通道的工作周期為：該通道的工作周期為：byteusftbytebyte/51通道處理完各設(shè)備這個(gè)第一次請(qǐng)求的時(shí)間如下：通道處理完各設(shè)備這個(gè)第一次請(qǐng)求的時(shí)間如下：D1: 5us;D1: 5us;D2: 10us;D2: 10us;D3: 20us;D3: 20us; D4: 30usD4: 30us設(shè)備設(shè)備D5D5的第一次請(qǐng)求沒有得到響應(yīng)，數(shù)據(jù)丟失，直到的第一次請(qǐng)求沒有得到響應(yīng)，數(shù)據(jù)丟失，直到85us85us才對(duì)設(shè)備才對(duì)設(shè)備D5D5的服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)的服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng) 。010203040506070D1D2D3D4D5（2）（3 3）問題分析：）問題分析：當(dāng)字節(jié)多路通道的最大流量與實(shí)際很接近時(shí)，雖當(dāng)字節(jié)多路通道的最大流量與實(shí)際很接近時(shí)，雖然在宏觀上保證通道流量平衡，不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，但然在宏觀上保證通道流量平衡，不會(huì)丟失數(shù)據(jù)，但傳輸速度高的設(shè)備將因頻繁發(fā)出請(qǐng)求而影響低速設(shè)傳輸速度高的設(shè)備將因頻繁發(fā)出請(qǐng)求而影響低速設(shè)備的請(qǐng)求服務(wù)。如：備的請(qǐng)求服務(wù)。如：