计算机系统结构_第四章练习 答案

第四章练习题（1）

一、单项选择题

在下面各题的4个备选答案中，只有一个答案是正确的，请把正确答案的标号（A~D）填入题后面的括号中。

1．输入输出数据不经过CPU内部寄存器的输入输出方式是（B ）。

A．程序控制输入输出方式

B．直接存储器访问方式

C．中断输入输出方式

D．上面3种方式

2．直接存储器访问方式的并行性是指（ A ）。

A．CPU和DMA控制器并行工作

B．C PU和主存储器并行工作

C．外设和主存储器并行工作

D．多个外设可以同时并行地通过DMA控制器进行数据传送

3．指令执行结果出现异常而引起的中断是（C）。

A．外部中断

B．机器校验中断

C．程序性中断

D．I/O中断

4. 主存故障引起的中断是（B ）。

A．外部中断

B．机器校验中断

C．程序性中断

D．I/O中断

5. 在中断处理过程中，完全由硬件自动执行的步骤是（D）。

A．返回中断点

B．识别中断源

C．保存将被中断服务程序破坏的通用寄存器中的内容

D．保存中断点

6. 在配置有通道的计算机系统中，用户程序需要输入输出时，引起的中断是（C）。

A．程序性中断

B．外部中断

C．访管中断

D．I/O中断

7. 通道程序结束时引起的中断是（A ）。

A．I/O中断

B．访管中断

C．外部中断

D．程序性中断

8. 当计算机系统通过执行通道程序完成输入输出工作时，执行通道程序的是（ D ）。通道处理机。。

A．指定的外设

B．C PU和通道

C．C PU

D ． 通道

9. 在由多个通道组成的I/O 系统中，I/O 系统的最大流量是（ C ）。

A ． 各通道实际流量之和

B ． 各通道最大流量的最大值

C ． 各通道最大流量之和

D ． 各通道实际流量的最大值

10. 通道最大流量等于通道实际流量时，有可能发生局部的数据丢失，这是因为（ A ）。

A ． 通道没有空闲的工作周期及时响应优先级低的外设的个别数据传送请求

B ． 通道流量匹配的要求不够合理

C ． 通道在数据传送过程中丢失数据

D ． 多个外设的数据传输速率之和大于通道最大流量

二、填空题

1． 通过通道完成一次输入输出工作，CPU 需要2次调用操作系统的管理程序，第1次调用

是为了（编制通道程序），第2次调用是为了（进行正常结束的登记等工作或进行异常处理）。

2． CPU 响应中断后，硬件自动关中断是为了（让CPU 不能再响应其他任何中断源的中断

复请求使CPU 不再响应其他中断请求，使保存中断点及其现场信息的工作不受干扰，从而保证中断返回）。在保存现场之后和执行中断服务功能之前，应当使CPU （ 开中断） ，是为了能够实现多重中断。

3． 若T S 是通道的设备选择时间，T D 是通道传送一个字节数据的传送时间，p 为通道连接

的外设台数，n 为每台外设需要传送的字节数，那么，字节多路通道完成数据传送的时间T byte =（（Ts+T D ）*p*n ），选择通道完成数据传送的时间 T select =（(Ts/n+T D )*p*n ），数组多路通道完成数据传送的时间T block =（(Ts/k+T D )*p*n ）。

4．若通道连接的外设台数为p ，外设i 的数据传输速率为f i ，那么，字节多通道的实际流量

=byte f （∑=p

i fi 1

）

，选择通道的实际流量=select f （p

fi

fi max ），数组多路通道的实际流量=block f （ p

fi

fi max ）

。 5．为了保证通道能够正常工作，通道的（最大）流量应该大于或等于通道的（实际）流量。

6．在通道型I/O 系统中，I/O 系统的最大流量是（各个通道最大流量之和），I/O 系统的实际

流量是（各个通道实际流量之和 ）。 7． 如果外设要求的通道实际流量十分接近或等于通道具有的最大流量时，则可能发生（ 局

部数据丢失问题） ，可以采取（配置一定容量的缓冲存储器暂存来不及传送的数据 ）的方法来解决此问题。

8． 中断屏蔽不能改变中断（响应）优先次序，但是，能够动态改变中断（处理/服务程序

执行的）次序。

三、判断题

判断下列各题的叙述是否正确，正确的叙述在括号内打“√”；错误的叙述在括号内打“?”；并简述错误的理由。

1．输入输出系统的设备无关性是指计算机系统通过一些独立于具体外设的标准I/O接口来连接各种外设。（√）

2．Windows操作系统具有“即插即用”的特点，即各种外设都可以直接连接到Windows的主机上运行。（?）

各种外设可直接连接到主机上，但并不能直接运行，而是由操作系统统一分配输入输出地址、中断号和DMA接口号，并采用操作系统中提供的驱动软件驱动各外设。

凡是经过Microsoft公司测试的机型和外设可以直接连接到Windows的主机上运行。

3．在程序控制输入输出方式和中断输入输出方式中，都需要CPU执行程序来完成输入输出，所不同的是，前者是外设被动地等待CPU来服务，后者是外设主动地请求CPU服务。（√）

4．在直接存储器访问方式中，DMA控制器受到外设的DMA请求后，就可以在DMA控制器的管理下，在主存和外设之间传送数据。（?）

DMA控制器接受外设的DMA请求后，还需要向CPU发出DMA中断请求，以获得数据总线的控制权。

5．通过设置中断屏蔽码，可以动态改变中断响应的次序。（X ）

中断响应次序决定于中断请求的优先级，中断屏蔽码不能改变事先规定的中断优先级，但是可以动态改变中断处理次序（中断服务程序执行完的次序）。

6．通道程序是由CPU执行操作系统的管理程序来编制的。（√）

7．通道程序编制好后，由CPU执行通道程序来完成一次输入输出工作。。（×）

通道程序是由通道处理机来执行以完成一次输入输出工作。

8．当通道实际流量大于通道最大流量时，可以通过配置缓冲存储器来暂存未及时传送的数据，从而避免数据丢失。（X）

通道实际流量大于通道最大流量时，通道没有空闲的工作周期用于传送暂存的数据，因此，不能够避免数据丢失。

四、应用题

1．设某个数组多路通道设备选择时间T S=1μs，传送1个字节数据的传送时间T D=1μs，一次传送定长数据块的大小k=512B。现有8台外设的数据传输速率分别为如下表所示：

各外设的数据传输速率（KB / s ）

问：哪些外设可以连接到该通道上正常工作？

最大流量Fmax.block=1/(Ts/k+TD)=0.998MB/s即：998KB/s

而数组多路通道中，实际流量等于连接在这个通道上的所有设备中数据流量最大的那个，即Fblock=max fi

为了保证通道正常工作，各种通道实际流量应该不大于最大流量，即

Fblock<=Fmax.block

因此每一台外设的数据传输速率均应小于最大流量，才符合要求。

所以外设号为2、3、4、5、6可以连接到该通道上正常工作。