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1、精品文档第六章输入输出系统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
2、和异步总线的优缺点。（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
3、理程序组织一个通道程序，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）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
4、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）A . 1 次；B. 0 次；C . 3 次；D . 2 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）A . 0 次；B . 1 次；C . 2 次；D .
5、3 次;B ）。（知识点：通道处理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（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/
6、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： V i10= V no select + V no multi =2 X600 + 2 XI0 + 10 XI=1230KB/s即计算机系统的最大 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
7、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为：20s 20八25s 40s 40 s 100“(2) 通道实际流量为6fbytefi 50 50 40 25 25 10 200B/msi 1(3) 由于通道的最大流量等于实际工作流量，即有1fmax byte200B/ msTs Td可得，通道的工作周期Ts+Td = 5 p。(4) 因为 Ts=4TD，所以 TS=4卩 s,TD=1srK512
8、512/、fmax .block( B / S)0.9922( B/ S)Ts KTd4 512 15163.设某个字节多路通道的设备选择时间Ts为9.8 ps传送一个字节的数据所需的时间TD为0.2 ps若某种低速外设每隔500 ps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1 ps传送一个字节也需要 1 P。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？答：(1 )字节多路通道的最大流量为:TsTd字节多路通道的实际流量为:f bytepfi1其中
9、，p为通道连接的外设台数， f1=f2= =fp=f, 故有 fbyte=pf s 通道流量匹配的要求有：fmax-byte Afe1Ts TdTs = 9.8为外设的数据传输速率。因为连接的是同样的外设，所以即有:已知-pf ;可得：p(Ts TD)fp sTd = 0.2 ps1/f = 500, p可求出通道最多可连接的设备台数为:1500 s(2)f m ax.block50(Ts TD)f(9.8 0.2) sK512512 八 (B / s) 1000 kB / s TsKTd1 512 1513(3) 哪些设备可挂接此数组多路通道上？为什么？设备号D1D2D3D4D5D6D7D8
10、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)f 1f max byte(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fmaxblockfblock.i精品文档4. 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、数组多路通道）答：（1 ）通道实际流量为6
11、fbytefi 50 40 30 25 25 20 10 200B/msi 1（2）由于通道的最大流量等于实际工作流量，即有1fmax byte200B/ msTs Td可得，通道的工作周期 Ts+Td = 5 as5. 设某个字节多路通道的设备选择时间Ts为9.8 y,s传送一个字节的数据所需的时间TD为0.2 ps若某种低速外设每隔500 ps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A F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
12、数组多路通道上？为什么？A F设备每发一个字节数据传送请求的时间间隔（p s）设备号ABCDEF发请求间隔0.20.250.50.190.40.21（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:fmax byte1Ts Td字节多路通道的实际流量为:f bytef ii 150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-byte fe即有:1Ts Tdpf ;可得:1(Ts TD)f已知Ts = 9.8 psTd = 0.
13、2 p s1/f = 500，可求出通道最多可连接的设备台数为:500 s(Ts TD)f (9.8 0.2) s精品文档（2） A F应挂接在选择通道上，选择通道的极限流量为fm ax.selectNTSNT；10249.81024_02(B/ s)（3）可挂B、C、E、F号设备，因为它满足基本工作条件fmax.selectfselect.i6. 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
14、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k = 512B，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）解:(1 )fmaxbete=1/(Ts+Td)=250KB/Sp根据fmaxbete fi所以应选择3, 4, 5, 7, 8同时链接到通道上，因为i 15fi =100+75+50+14+10=249KB/s250KB/si 1fmaxblock =k/(Ts+kTd)=512/(2+5122
15、)=499KB/s根据fmaxblockfi因此，除外设1夕卜，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1卩s传送一个字节所需要的时间 TD为1卩s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/s100032050551201501024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f MAX BLOCK(B/ s )1512513(B/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。(2)字节多路通道f MAX BYTE1TS TD1(B/0. 5(B / s )500KB/ s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。