计算机系统结构自考知识点总结,自考《计算机系统结构》问答题总结（3）

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。