2018 408应用题

2018 408

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拟建设一个光通信骨干网络连通BJ，CS，XA，QD，JN，NJ，TL和WH等8个城市，题中无向边上的权值表示两个城市间备选光纤的铺设费用。
关于TTL,我之前的理解有一些误差。TTL意为Time To Life ，即为生存时间。
它的作用是确保分组不会永远在网络中循环，路由器在转发分组前，先把TTL减1，若TTL被减为0，则该分组必须丢弃。

2

假定计算机的主频为500MHz，CPI为4.现有设备A和B，其数据传输率分别为2MB/s和40MB/s，对应I/O接口中各有一个32位数据缓冲寄存器。请回答下列问题，要求给出计算过程。
（1）若设备A采用定时查询方式，每次输入/输出都至少执行10条指令。设备A最多间隔多长时间查询一次才能不丢失数据？CPU用于设备A输入/输出的时间占CPU总时间的百分比至少是多少？
500MHz意为每秒有500M个时钟周期
CPI为4意为每条指令需要4个时钟周期。
设备A采用定时查询方式，每次输入/输出都至少执行10条指令。
数据A的数据传输速率为2MB/s，数据缓冲寄存器里有4B，
4B/（2MB/s）=210^-6s=2us
因此每秒的查询次数至少是1s/2us=510^5，每秒CPU用于设备A输入/输出的时间至少为
510^5104=210的七次方个时钟周期，占整个CPU时间的百分比至少是210的七次方/500M=4%。
（2）在中断I/O方式下，若每次中断响应和中断处理的总时钟周期数至少为400，则设备B能否采用中断I/O方式？为什么？
中断响应和中断处理的时间为400/500M=0.8us，这时只需判断设备B准备32位数据要多少，如果准备数据的时间小于中断响应和中断处理的时间，那么数据就会被刷新，造成丢失。经过计算，设备B准备32位数据所用的时间小于中断响应和中断处理的时间，那么数据就会被刷新，造成丢失。经过计算，设备B准备32位数据所用的时间为4B/40MB=0.1us，因此设备B不适合采用中断I/O方式。
（3）若设备B采用DMA方式，每次DMA传送的数据块大小为1000B，CPU用于DMA预处理和后处理的总时钟周期数为500，则CPU用于设备B输入/输出的时间占CPU总时间的百分比最多是多少？
1000B/40MB/s=0.2510^-4s，即为25us
CPU每秒有500M个时钟周期，