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自考《计算机系统结构》问答题总结(3)

2006-12-18 09:20   【 】【我要纠错

  第三章

  1、以IBM370为例说明为什么把中断分类以及分成几类。

  大型多用途机器中断源多,每个中断源单独形成入口将导致硬件实现难,代价大,因此可归类,每类给中断服务程序入口由软件转入相应处理部分。IBM370中断分为6类:机器校验,访管,程序性,外部,I/O,重新启动。

  2、专用和非专用线各自的优缺点

  专用线:只连接一对物理部件的总线。优点:不用争总线,控制简单,系统可靠。缺点:总线数多且长,成本高,利用率低,不易扩展。

  非专用线:可被多种功能与部件共享,但同一时刻只能被一个部件使用。优点:集成度高,造价低,可扩展能力强,总线利用率高,易标准化。缺点:流量小,争用总线,部件效率低,可能成为瓶颈,可靠性差。

  3、减少总线线数的方法

  线的组合:减少按功能和传递方向所需的线数。

  编码:对少数几根功能线进行编码取代多根单功能线。

  并/串-串/并:在总线两端设置转换器,经分拆移位后在目的端形成完整的字。

  4、比较几种数据宽度

  单字:适合低速设备,不用指明传送信息单位,缺点是速度慢总线利用率低;

  定长块:高速设备,充分利用总线宽度不用指明传送信息单位,但不灵活;

  可变长块:优先级速度都高的设备,灵活需充分利用总线带宽,但需指定传送信号块大小。

  单字加定长块:优先级高速度低的设备,短数据可用单字传送减少带宽浪费,信息块太小时成为单字方式总线利用率低。

  单字加可变长块:普遍使用,灵活有效,但复杂开销大。

  5、有通道情况下的I/O过程

  a目态程序中可安排I/O广义指令

  b运行到广义指令后,产生访管中断

  cCPU响应中断后进入管态

  d管理程序根据广义指令编写通道程序,进入通道选择设备期

  e选择通道和子通道,取出指令,选择控制器和设备,发启动命令,结束通道选择设备期

  f进入通道数据传送期,完成数据传送

  g向CPU发I/O请求,第二次转管态,调出相应管理程序,之后CPU返回目态。

  6、比较通道的三种类型

  字节多路:单字节,适于大量低速设备,字节交叉,多次选择设备,分时共享,满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量之和。

  数组多路:定长块,适于大量高速设备,成组交叉,多次选择设备,分时共享,满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量最大的那个。

  选择:不定长块,高优先级高速设备,独占通道,一次选择设备,独占,满负荷时对通道要求的实际流量应是所连各设备的流量最大的那个。

  7、为什么中断优先级从高到低一般为:机器校验、程序性和管理程序调用、外部、I/O、重新启动?

  机器校验若不及时处理,系统将无法正常工作。

  程序中断若低于外部和I/O中断可能导致混乱。只有处理完机器故障后,才能进入访管中断。

  重新启动一般时间并不紧迫,所以放在最后。

  8、集中式串行链接的过程,优缺点,硬件故障时通讯的可靠性。

  a经公共总线向总线控制器申请

  b总线不忙时,总线控制器响应请求,送出总线可用。

  c总线可用信号在部件间串行通过,直至某个部件发生总线请求。

  d该部件获得总线使用权

  e数据传送,维持总线忙

  f传送完成,去除总线忙

  g总线请求再次建立时,重复新的分配过程。

  优点:简单,线数少,可扩充性好,可靠性高。

  缺点:对总线可用线及电路敏感,不灵活,速度慢。

  9、集中式定时查询的过程,优缺点,硬件故障时通讯的可靠性。

  a每个部件发总线请求

  b总线不忙时,定时查询谁发的请求

  c查询到后,查询停止,该部件获得总线使用权

  d数据传送,维持总线忙

  e传送完成,去除总线忙

  f总线请求再次建立时,重复新的分配过程。

  优点:灵活,可靠性高

  缺点:线数多,扩展性差,控制复杂,总线分配受限计数信号。

  10、集中式独立请求的优缺点,硬件故障时通讯的可靠性。

  a每个部件有总线请求和总线准许

  b总线未分配时,总线分配器根据某种算法仲裁哪个申请部件使用总线。

  c数据传送

  d传送完毕后除去总线已分配和总线准许。

  优点:速度快,灵活,方便隔离失效部件

  缺点:线数多,复杂。

  11、在现代计算机系统中,中断系统的软硬件功能是怎样分配的,为什么这样分配?

  中断响应要求快,一般用硬件实现。

  中断的处理过程一般用软件,也可用硬件支持。

  中断响应过程中现场的保存和恢复用硬件实现,以保证响应速度。

  另一部分现场用软件实现,提高灵活性。

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