2023年自考02325計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課后習(xí)題

第二章數(shù)據(jù)表達(dá)與指令系統(tǒng)構(gòu)為程序調(diào)用哪些操作提供了支持？

答：通用寄存器型機(jī)器對(duì)堆棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的支持是較差的。表現(xiàn)在：

1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和機(jī)器的數(shù)據(jù)表達(dá)之間是什么關(guān)系？擬定和引入數(shù)據(jù)表達(dá)的基(1)堆棧操作的指令少，功能單一：(2)堆棧在存儲(chǔ)器內(nèi)，訪問(wèn)堆棧速度低：

本原則是什么？(3)堆棧通常只用于保存于程序調(diào)用時(shí)的返回地址，少量用堆棧實(shí)現(xiàn)程序問(wèn)

答：數(shù)據(jù)表達(dá)是能由硬件直接辨認(rèn)和引用的數(shù)據(jù)類(lèi)型C數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映各種的參數(shù)傳遞。

數(shù)據(jù)元素或信息單元之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。而堆棧型機(jī)器則不同，表現(xiàn)在：(1)有高速寄存器組成的硬件堆棧，

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要通過(guò)軟件映象變換成機(jī)裾所具有的各種數(shù)據(jù)表達(dá)實(shí)現(xiàn)，所并與主存中堆棧區(qū)在邏輯上組成整體，使堆棧的訪問(wèn)速度是寄存器的，容量

以數(shù)據(jù)表達(dá)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組成元素。不同的數(shù)據(jù)表達(dá)可為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)提是主存的；(2)豐富的堆棧指令可對(duì)堆棧中的數(shù)據(jù)進(jìn)行各種運(yùn)算和解決；(3)

供不同的支持，表現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)效率和方便性不同。數(shù)據(jù)表達(dá)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是軟件、有力地支持高級(jí)語(yǔ)言的編譯；(4)有力地支持子程序的嵌套和遞歸調(diào)用。

硬件的交界面。堆棧型機(jī)器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有力地支持子程序的嵌套和遞歸調(diào)用。在程序調(diào)

除基本數(shù)據(jù)表達(dá)不可少外，高級(jí)數(shù)據(jù)表達(dá)的引入遵循以下原則：用時(shí)將返回地址、條件碼、關(guān)鍵寄存器的內(nèi)容等所有壓入堆棧，待子程序返

(1)看系統(tǒng)的效率有否提高，是否養(yǎng)活了實(shí)現(xiàn)時(shí)間和存儲(chǔ)空間?；貢r(shí)，再?gòu)亩褩Ｖ袕棾觥?/p>

(2)看引入這種數(shù)據(jù)表達(dá)后，其通用性和運(yùn)用率是否高。4.設(shè)某機(jī)階值6位、尾數(shù)48位，階符和數(shù)符不在其內(nèi)，當(dāng)尾數(shù)分別以2、

2.標(biāo)志符數(shù)據(jù)表達(dá)與描述符數(shù)據(jù)表達(dá)有何區(qū)別？描述符數(shù)據(jù)表達(dá)與向量數(shù)8、16為基時(shí)，在非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化數(shù)情況下，求出其最小階、最

據(jù)表達(dá)對(duì)向量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所提供的支持有什么不同？大階、階的個(gè)數(shù)、最小尾數(shù)值、最大尾數(shù)值、可表達(dá)的最小值和最大值及

答：標(biāo)志符數(shù)據(jù)表達(dá)與描述符數(shù)據(jù)表達(dá)的差別是標(biāo)志符與每個(gè)數(shù)據(jù)相連，可表達(dá)的規(guī)格化數(shù)的總個(gè)數(shù)。

合存于同?存儲(chǔ)單元，描述單個(gè)數(shù)據(jù)的類(lèi)型特性；描述符是與數(shù)據(jù)分開(kāi)存解：依題意知：p=6m=48rm=2,8,16,m*=m/log2(rm),列

放，用于描述向量、數(shù)組等成塊數(shù)據(jù)的特性。卜,表:

p=6,m=48,rm=2(m'=48)p=6,ni=48,rm=8(m'=16)p=6,m=48,rm=16(m'=l2)

描述符數(shù)據(jù)表達(dá)為向量、數(shù)組的的實(shí)現(xiàn)提供了支持，有助于?簡(jiǎn)化高級(jí)

最小階(非

語(yǔ)言程序編譯中的代碼生成，可以比變址法更快地形成數(shù)據(jù)元素的地址。但負(fù)階，最小000

為0)

描述符數(shù)據(jù)表達(dá)并不支持向量、數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的高效實(shí)現(xiàn)。而在有向量、數(shù)

最大階

2A6-12A6-12A6-1

(2Ap-l)

組數(shù)據(jù)表達(dá)的向量解決機(jī)上，硬件上設(shè)立有豐富的賂量或陣列運(yùn)算指令，配

最小尾數(shù)值

1/21/81/16

有流水或陣列方式解決的高速運(yùn)算器，不僅能快速形成向量、數(shù)組的元素地(rmA(-l))

最大尾數(shù)值

址，更重要的是便于實(shí)現(xiàn)把向量各元素成塊預(yù)取到中央解決機(jī),用一條向量、l-2A(-48)l-8A(-16),R|J(l-2A(-48))l-16A(-12),Ll|](l-2A(-48))

(l-rmA(-m'))

可表達(dá)的最

數(shù)組指令流水或同時(shí)對(duì)整個(gè)向量、數(shù)組高速解決.如讓硬件越界判斷與元素

1/21/81/16

小值

運(yùn)算并行。這些比起用與向量、陣列無(wú)關(guān)的機(jī)器語(yǔ)言和數(shù)據(jù)表達(dá)串行實(shí)現(xiàn)要可表達(dá)的最

2A63*(l-2A(-48))8A63*(1-8人(-16))16A63*(1-16人(-12))

大值

高效的多。

階的個(gè)數(shù)

2A62A62A6

(2Ap)

3.堆棧型機(jī)器與通用寄存器型機(jī)器的重要區(qū)別是什么？堆棧型機(jī)器系統(tǒng)結(jié)

可表達(dá)的尾2A48*(2-1)/2876*(8-1)/816A12*(16-1)/16

數(shù)的個(gè)數(shù)

地址與內(nèi)容的相應(yīng)關(guān)系。

可表達(dá)的規(guī)

格化數(shù)的個(gè)2A6*2八48*(2-1)/22A6*876*(81)/82A6盯672*(16-1)/16解.：ROM編碼表地址與內(nèi)容的相應(yīng)關(guān)系

數(shù)

地

()(X)00001()010()01101000101011001111(X)()1001101010111100110

note:址

內(nèi)

可表達(dá)的最小值=rm"(最小階)*最小尾數(shù)值

00000100101001001101110010010110111011011

容

=rmA0*rmA(-l)=rmA(-1);

可表達(dá)的最大值=rm"(最大階)*最大尾數(shù)值

7.變址尋址和基址尋址各合用于何種場(chǎng)合？設(shè)計(jì)一種只用6位地址碼就可

=rmA(2Ap-l)*(-m*));

指向一個(gè)大地址空間中任意64個(gè)地址之一的尋址機(jī)構(gòu)。

可表達(dá)的尾數(shù)的個(gè)數(shù)nrrn△m，*(rm-1)/rm;

答：基址尋址是對(duì)邏輯地址空間到物理地址空間變換的支持，以利于

可表達(dá)的規(guī)格化數(shù)的個(gè)數(shù)=階的個(gè)數(shù)*尾數(shù)的個(gè)數(shù)

實(shí)現(xiàn)程序的動(dòng)態(tài)再定位。變址尋址是對(duì)數(shù)組等數(shù)據(jù)塊運(yùn)算的支持，以利于循

=2Ap*rmAm,*(rm-1)/rm。

環(huán)。將大地址空間64個(gè)地址分塊，用基址寄存器指出程序所在塊號(hào)，用指

令中6位地址碼表達(dá)該塊內(nèi)64個(gè)地址之一，這樣基址和變址相結(jié)合可訪問(wèn)

5.(1)浮點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)使用的階基rp=2,階值位數(shù)p=2,尾數(shù)基值rm=10,以

大地址任意64個(gè)地址之一。比如地址空間很大，為0-1023,只用6位地

rm為基的尾數(shù)位數(shù)m一=1,按照使用的倍數(shù)來(lái)說(shuō)，等價(jià)于m=4,試計(jì)算在

址碼就可以指向這1024個(gè)地址中的任意64個(gè)。

非負(fù)階、正尾數(shù)、規(guī)格化情況下的最小尾數(shù)值、最大尾數(shù)值、最大階值、

剖析：比如地址空間很大，1024,就是提成16個(gè)塊，塊號(hào)放在寄存

可表達(dá)的最小值和最大值及可表達(dá)數(shù)的個(gè)數(shù)。

器中，塊內(nèi)地址放在地址位中，寄存器內(nèi)容和地址位結(jié)合，就能達(dá)成規(guī)定了。

<2)對(duì)于rp=2,p=2,rm=4,m，=2,反復(fù)以上計(jì)算。

8.經(jīng)記錄，某機(jī)器14條指令的使用頻度分別為：

解：依題意列下表：

0.01,0.15,0.12,0.03,0.02,0.04,0.02,0.04,0.01,0.13,0.15

p=2.rm=10,m'=lp=2,rm=4,m-2

最小尾數(shù)值10A-1=0.14A-1=0.25,0.14,0.11,0.03。分別求出用等長(zhǎng)碼、Huffman碼、只有兩種碼長(zhǎng)的

最大尾數(shù)值1.13.1=0.91-4A-2=15/16

擴(kuò)展操作碼3種編碼方式的操作碼平均碼長(zhǎng)。

最大階值2pA-l=33

可表達(dá)的最小值0.10.25解：等長(zhǎng)操作碼的平均碼長(zhǎng)=4位；Huffman編碼的平均碼長(zhǎng)=3.38

可表達(dá)的最大值10A3*0.9=9004A3*15/16=60

位；只有兩種碼長(zhǎng)的擴(kuò)展操作碼的平均碼長(zhǎng)位。

可表達(dá)數(shù)的個(gè)數(shù)3648=3.4

題中“按照使用的倍數(shù)來(lái)說(shuō)，等價(jià)于m=4,"這個(gè)m=4,由于9.若某機(jī)規(guī)定：三地址指令4條，單地址指令255條，零地址指令16條。

27<10<2-4,等價(jià)為實(shí)際要4個(gè)二進(jìn)制位，表達(dá)RM=10為基的一位設(shè)指令字長(zhǎng)為12位.每個(gè)地址碼長(zhǎng)為3位。問(wèn)能否以擴(kuò)展操作碼為其編碼？

假如其中單地址指令為254條呢？說(shuō)明其理由。

答：①不能用擴(kuò)展碼為其編碼。

6.由4位數(shù)(其中最低位為下溢附加位)經(jīng)ROM查表舍入法，下溢解決成???指令字長(zhǎng)12位，每個(gè)地址碼占3位：

3位結(jié)果，設(shè)計(jì)使下溢解決平均誤差接近于零的ROM表，列出ROM編碼表???三地址指令最多是2A(12-3-3-3)=8條，現(xiàn)三地址指令需4條,

???可有4條編碼作為擴(kuò)展碼，優(yōu)化可采用的各種途徑和思緒。

.??單地址指令最多為4X2八3X2-3=2-8=256條，答：指令格式的優(yōu)化指如何用最短位數(shù)表達(dá)指令的操作信息和地址信息，

現(xiàn)規(guī)定單地址指令255條，I.可有一條編碼作擴(kuò)展碼使程序中指令的平均字長(zhǎng)最短。

???零地址指令最多為1X27=8條①操作碼的優(yōu)化

不滿(mǎn)足題目規(guī)定采用Huffman編碼和擴(kuò)展操作碼編碼。

???不也許以擴(kuò)展碼為其編碼。②對(duì)地址碼的優(yōu)化：

②若單地址指令254條，可以用擴(kuò)展碼為其編碼。采用多種尋址方式；

???依據(jù)①中推導(dǎo)，單地址指令中可用2條編碼作為擴(kuò)展碼采用0、1、2、3等多種地址制；

???零地址指令為2X27=16條，滿(mǎn)足題目規(guī)定在同種地址制內(nèi)再采用多種地址形式，如寄存器-寄存器型、寄存器-

note:主存型、主存-主存型等；

三地址指令格式：操作碼地址碼地址碼地址碼在維持指令字在存儲(chǔ)器內(nèi)按整數(shù)邊界存儲(chǔ)的前提下，使用多種不同的

3位3位3位3位指令字長(zhǎng)度。

單地址指令格式：操作碼地址碼12.某模型機(jī)9條指令使用頻率為：

9位3位ADD（加）30%SUB（減）24%JOM（按負(fù)轉(zhuǎn)移）6%

所以前面9位由于三地址指令用了最前面3位，尚有中間6位可作為STO（存）7%JMP（轉(zhuǎn)移）7%SHR（右移）2%

編碼（也就是總共可以有9位作為單地址指令的指令操作碼的編碼）。減CIL（循環(huán)）3%CLA（清加）20%STP（停機(jī)）1%

去3地址指令的4條，有4*2-6=256條，但由于魅目規(guī)定要有255條，規(guī)定有兩種指令字長(zhǎng)，都按雙操作數(shù)指令格式編排，采用擴(kuò)展操作碼，并

所以剩下一個(gè)編碼，已經(jīng)用了9位的所有編碼，最后零地址指令（所有12限制只能有兩種操作碼碼長(zhǎng)。設(shè)該機(jī)有若干通用寄存器，主存為16位寬，

位都可作為操作碼的編碼）尚有1*2八3=8（這是12位編碼中最后三位的）按字節(jié)編址，采用按整數(shù)邊界存儲(chǔ)。任何指令都在一個(gè)主存周期中取得，

若只規(guī)定254種，則可以有（256-254）*27=16條短指令為寄存器-寄存器型，長(zhǎng)指令為寄存器-主存型，主存地址應(yīng)能變址

10.某機(jī)指令字長(zhǎng)16位。設(shè)有單地址指令和雙地址指令兩類(lèi)。若每個(gè)地址尋址。

字段為6位.且雙地址指令有X條。問(wèn)單地址指令最多可以有多少條？（1）僅根據(jù)使用頻率，不考慮其它規(guī)定，設(shè)計(jì)出全Huffman操作碼，計(jì)算

答：?jiǎn)蔚刂分噶钭疃酁椋?6-X）X2人6其平均碼長(zhǎng)；

P.S.雙地址指令最多是2八（16-6-6）=2A4=16條，現(xiàn)雙地址指令（2）考慮題目所有規(guī)定，設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)用的操作形式，并計(jì)算其操作碼的平均

有X條，碼長(zhǎng)；

可有（16-X）條編碼作為擴(kuò)展碼，（3）該機(jī)允許使用多少可編址的通用寄存器？

???單地址指令最多為（16-X）X2八6=256條（4）畫(huà)出該機(jī)兩種指令字格式，標(biāo)出各字段之位數(shù)；

11.何謂指令格式的優(yōu)化？簡(jiǎn)要列舉涉及操作碼和地址碼兩部分的指令格式（5）指出訪存操作數(shù)地址尋址的最大相對(duì)位移量為多少個(gè)字節(jié)？

解:(5)大多數(shù)指令用硬聯(lián)實(shí)現(xiàn)，少數(shù)用微程序?qū)崿F(xiàn):

第(1)和(2)中Huffman和擴(kuò)展操作碼的編碼及平均碼長(zhǎng)如下表:(6)優(yōu)化編譯程序，簡(jiǎn)樸有效地支持高級(jí)語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。

指令li使用頻度PiHuffman編碼擴(kuò)展操作碼編碼

基本技術(shù)：

1130%1000

1224%0001(1)按RISC一般原則設(shè)計(jì)，即擬定指令系統(tǒng)時(shí)，選最常用基本指令，

1320%0110

附以少數(shù)對(duì)操作系統(tǒng)等支持最有用的指令，使指令精簡(jiǎn)。編碼規(guī)整，尋址方

147%11001100()

157%110111001

式種類(lèi)減少到1、2種。

166%111011010

173%1111011011(2)邏輯實(shí)現(xiàn)用硬聯(lián)和微程序相結(jié)合。即大多數(shù)簡(jiǎn)樸指令用硬聯(lián)方式

182%I1III011100

191%min11101實(shí)現(xiàn)，功能復(fù)雜的指令用做程序?qū)崿F(xiàn)。

西個(gè)馬pili2.6i2.78

(3)用重疊寄存器窗口。即：為了減少訪存，減化尋址方式和指令格

式，簡(jiǎn)樸有效地支持高級(jí)語(yǔ)言中的過(guò)程調(diào)用，在RISC機(jī)器中設(shè)有大量寄存

(3)8個(gè)。

囂，井讓各過(guò)程的寄存器窗口部分重疊。

(4)兩種指令格式如卜圖所示：

(4)用流水和延遲轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)指令，即可讓本條指令執(zhí)行與下條指令預(yù)

2位3位3位

取在時(shí)間上重整。此外，將轉(zhuǎn)移指令與其前面的?條指令對(duì)換位置，讓成功

OPR1R2

轉(zhuǎn)移總是在緊跟的指令執(zhí)行之后發(fā)生，使預(yù)取指令不作廢，節(jié)省一個(gè)機(jī)器周

操作碼寄存器1寄存器2

期。

5位3位3位5位(5)優(yōu)化設(shè)計(jì)編譯系統(tǒng)「即盡力優(yōu)化寄存器分派，減少訪存次數(shù)。不

OPR1Xd僅要運(yùn)用常規(guī)手段優(yōu)化編譯，還可調(diào)整指令執(zhí)行順序，以盡量減少機(jī)器周期

等。

操作碼寄存器1變址寄存器相對(duì)位移

14.簡(jiǎn)要比較CISC機(jī)器和RISC機(jī)器各自的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，它們分別存在哪些

主存邏輯地址

局限性和問(wèn)題？為什么說(shuō)此后的發(fā)展應(yīng)是CISC和RISC的結(jié)合？

(5)訪存操作數(shù)地址尋址的最大相對(duì)位移量為32個(gè)字節(jié)。

答：CISC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：機(jī)器指令系統(tǒng)龐大復(fù)雜。

13.設(shè)計(jì)RISC機(jī)器的一般原則及可采用的基本技術(shù)有那些？R工SC結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：機(jī)器指令系統(tǒng)簡(jiǎn)樸，規(guī)模小，復(fù)雜度低。

答：一般原則：CISC的問(wèn)題：

(1)指令系統(tǒng)龐大，一般200條以上；

(1)擬定指令系統(tǒng)時(shí)，只選擇使用頻度很高的指令及少量有效支持操

(2)指令操作繁雜，執(zhí)行速度很低；

作系統(tǒng)，高級(jí)語(yǔ)言及其它功能的指令；

(3)難以?xún)?yōu)化生成高效機(jī)器語(yǔ)言程序，編譯也太長(zhǎng)，太復(fù)雜；

(2)減少尋址方式種類(lèi)，一般不超過(guò)兩種；

(4)由于指令系統(tǒng)龐大，指令的使用頻度不高，減少系統(tǒng)性能價(jià)格比，

(3)讓所有指令在?個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完畢；

增長(zhǎng)設(shè)計(jì)人員承擔(dān)。

(4)擴(kuò)大通用寄存器個(gè)數(shù)，一般不少于32個(gè)，盡量減少訪存次數(shù);

RISC的問(wèn)題;

(1)由于指令少，在原CISC上一條指令完畢的功能現(xiàn)在需多條RISC

指令才干完畢，加重匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)承擔(dān)，增長(zhǎng)了機(jī)器語(yǔ)言程序長(zhǎng)度，加

大指令信息流量。2.設(shè)中斷級(jí)屏蔽位“1”相應(yīng)于開(kāi)放，“0”相應(yīng)于屏蔽，各級(jí)中斷解決程序

(2)對(duì)浮點(diǎn)運(yùn)算和虛擬存儲(chǔ)支持不很強(qiáng)。的中斷級(jí)屏蔽位設(shè)立如下:

(3)RISC編譯程序比CISC難寫(xiě)。

【中斷級(jí)屏蔽位二：

由于RISC和CISC各有優(yōu)缺陷，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)向著兩者結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ),中斷解決程序級(jí)別

1級(jí)2級(jí)3級(jí)4級(jí);

短方向發(fā)展。第1級(jí)0000

0f

第2級(jí)101

第3級(jí)10001

第三章總線(xiàn)、中斷與輸入輸出系統(tǒng)//

第4級(jí)1010

1.簡(jiǎn)要舉出集中式串行鏈接，定期查詢(xún)和獨(dú)立請(qǐng)求3種總線(xiàn)控制方式的優(yōu)

(1)當(dāng)中斷響應(yīng)優(yōu)先順序?yàn)?-2-3-4時(shí)，其中斷解決順序是什么2

缺陷。同時(shí)分析硬件產(chǎn)生故障時(shí)通訊的可靠性。

(2)假如所有的中斷解決都各需3個(gè)單位時(shí)間，中斷響應(yīng)和中斷返回

時(shí)間相對(duì)中斷解決時(shí)間少得多。當(dāng)機(jī)器正在運(yùn)營(yíng)用戶(hù)程序時(shí)，同時(shí)發(fā)生第2,

3級(jí)中斷請(qǐng)求，過(guò)兩個(gè)單位時(shí)間，又同時(shí)發(fā)生第1,4級(jí)中斷請(qǐng)求，試畫(huà)出

優(yōu)點(diǎn)缺陷

程序運(yùn)營(yíng)過(guò)程示意圖。

(1)對(duì)“總線(xiàn)可用”線(xiàn)及其有關(guān)電路失效答：

敏感。

(1)選擇算法簡(jiǎn)樸。(2)靈活性差，假如高優(yōu)先級(jí)的部件頻繁(1)當(dāng)中斷響應(yīng)優(yōu)先順序?yàn)長(zhǎng)2f3f4時(shí)，其中斷解決順序?yàn)?-3

串

(2)控制線(xiàn)數(shù)少，只需要規(guī)定使用總線(xiàn)，離總線(xiàn)控制器遠(yuǎn)的部件

行一4一2。

3根，且不取決于部件就難以獲得總線(xiàn)使用權(quán)。

鏈

數(shù)量。(3)“總線(xiàn)可用”信號(hào)順序脈動(dòng)地通過(guò)各

接

(3)可擴(kuò)充性好。個(gè)部件，總線(xiàn)的分派速度慢。

(4)受總線(xiàn)長(zhǎng)度的限制，增減和移動(dòng)部件

受限制。

(1)靈活性強(qiáng)，部件的優(yōu)

定(1)總線(xiàn)的分派速度不能很高。

先順序由程序控制。

期(2)控制較為復(fù)雜。

(2)可靠性高，不會(huì)因某

查(3)控制線(xiàn)數(shù)多，需要2+log2N根。

個(gè)部件失效而影響其它

詢(xún)(4)可擴(kuò)充性差。

部件使用總線(xiàn)。

(1)靈活性強(qiáng)，部件的優(yōu)

獨(dú)中斷處理程序?yàn)榈睦?/p>

先順序由程序控制。(1)控制較為復(fù)雜。

立

(2)能方便地隔離失效(2)控制線(xiàn)數(shù)多，要控制N個(gè)設(shè)備，需要

請(qǐng)3.若機(jī)器共有5級(jí)中斷，中斷響應(yīng)優(yōu)先順序?yàn)?-2f3-4-5，規(guī)定其實(shí)際

部件的請(qǐng)求。有2N+I根控制線(xiàn)。

求

(3)總線(xiàn)的分派速度快。

的中斷解決次求序1-*4f5f2f3。

（1）設(shè)計(jì)各級(jí)中斷解決程序的中斷級(jí)屏蔽位（令“1”相應(yīng)于開(kāi)放，“0”相最后解決第3級(jí)中斷請(qǐng)求。

應(yīng)于屏蔽）；4.簡(jiǎn)述字節(jié)多路，數(shù)組多路和選擇通道的數(shù)據(jù)傳送方式。

（2）若在運(yùn)營(yíng)用戶(hù)程序時(shí)，同時(shí)出現(xiàn)第4,2級(jí)中斷請(qǐng)求，而在解決第2級(jí)答：字節(jié)多路通道合用于連接大量的像光電機(jī)等字符類(lèi)低速設(shè)備。這

中斷未完畢時(shí)，又同時(shí)出現(xiàn)第1,3,5級(jí)中斷請(qǐng)求，請(qǐng)畫(huà)出此程序運(yùn)營(yíng)過(guò)些設(shè)備傳送一個(gè)字符（字節(jié)）的時(shí)間很短，但字符（字節(jié)）間的等待時(shí)間很長(zhǎng)。

程示意圖。通道“數(shù)據(jù)寬度”為單字節(jié)，以字節(jié)交叉方式輪流為多臺(tái)設(shè)備服務(wù)，使效率

答：（1）中斷級(jí)屏蔽位設(shè)立如下圖：提高。字節(jié)多路通道可有多個(gè)子通道，同時(shí)執(zhí)行多個(gè)通道程序。

中斷級(jí)屏蔽位數(shù)組多路通道適合于連接多臺(tái)象磁盤(pán)等高速設(shè)備。這些設(shè)備的傳送速

中斷解決程序級(jí)別

1級(jí)2級(jí)3級(jí)4級(jí)5級(jí)

率很高.，但傳送開(kāi)始前的尋址輔助操作時(shí)間很長(zhǎng)。通道“數(shù)據(jù)寬度”為定長(zhǎng)

第1級(jí)11111

塊，多臺(tái)設(shè)備以成組交叉方式工作，以充足運(yùn)用并盡也許重疊各臺(tái)高速設(shè)備

第2級(jí)01100

第3級(jí)00100的輔助操作時(shí)間。傳送完K個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，就重新選擇下個(gè)設(shè)備。數(shù)組多路

第4級(jí)01111

通道可有多個(gè)子通道，同時(shí)執(zhí)行多個(gè)通道程序。

第5級(jí)01I01

選擇通道適合于連接象磁盤(pán)等優(yōu)先級(jí)高的高速設(shè)備，讓它獨(dú)占通道，

（2）中斷過(guò)程示意圖：如圖

只能執(zhí)行?道通道程序。通道“數(shù)據(jù)寬度”為可變長(zhǎng)塊，一次將N個(gè)字節(jié)

所有傳送完，在數(shù)據(jù)傳送期只選擇一次設(shè)備。

5.假如通道在數(shù)據(jù)傳送期中，選擇設(shè)備需9.8Us,傳送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)需

2、4中斷同時(shí)出0.2ns.某低速設(shè)備每隔500PS發(fā)出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求，問(wèn)至多可

現(xiàn)，進(jìn)行排隊(duì)器。

接幾臺(tái)這種低速設(shè)備?對(duì)于如下A?F6種高速設(shè)備,一次通訊傳送的字節(jié)數(shù)

-方面響應(yīng)

第2

不少于1024個(gè)字節(jié)，問(wèn)哪些設(shè)備可以?huà)煸诖送ǖ郎?？哪些則不能？其中A

-F設(shè)備每發(fā)出一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求的時(shí)間間隔分別為（單位為Us）:

中斷處理次序?yàn)?->打->5->2->3的例子

表3-5

級(jí)中斷請(qǐng)求，屏蔽字為0U00,表白其對(duì)第4級(jí)中斷請(qǐng)求開(kāi)放，所以轉(zhuǎn)去響

設(shè)備ABCDEF

應(yīng)第4級(jí)中斷請(qǐng)求并進(jìn)行解決。

:發(fā)申請(qǐng)間隔（2）0.20.250.50.190.40.21

響應(yīng)4,中斷4運(yùn)營(yíng)結(jié)束,回2。

1、3、5進(jìn)入排隊(duì)器。

答：（1）至多可連接50臺(tái)低速的外設(shè)。

第2級(jí)中斷請(qǐng)求的解決請(qǐng)求被中斷，轉(zhuǎn)去響應(yīng)第1級(jí)中斷請(qǐng)求并進(jìn)行解

剖析:

決。

根據(jù)題意可知：低速設(shè)備應(yīng)掛接在字節(jié)多路通道上，字節(jié)多路通道的

響應(yīng)第5級(jí)中斷請(qǐng)求并進(jìn)行解決。

通道極限流量為:

繼續(xù)響應(yīng)并解決第2級(jí)中斷解決請(qǐng)求，結(jié)束后返回用戶(hù)程序。

fmax.byte=l/(TS+TD)>=fbyte

通道極限流量應(yīng)大于或等于設(shè)備對(duì)通道規(guī)定的流量fbyte。

假如字節(jié)多路通道上所掛設(shè)備臺(tái)數(shù)為m,設(shè)備的速率為fi,為了［表示設(shè)為提出申請(qǐng)的時(shí)刻

?表示通道處理完設(shè)備申請(qǐng)的時(shí)對(duì)

不丟失信息，應(yīng)滿(mǎn)足：

1/(TS+TD)>=m*fi

6.某字節(jié)多路通道連接6臺(tái)外設(shè)，某數(shù)據(jù)傳送速率分別如表中所列。

fi也就是設(shè)備發(fā)出字節(jié)傳送請(qǐng)求間隔時(shí)間(500口s)的倒數(shù)，所以：

m<=l/((TS+TD)*f)=500/(9.8+0.2)=50(臺(tái))

(2)設(shè)備B,C,E,F可以?huà)煸诖送ǖ郎?，設(shè)備A,D則不能。

剖析：

(1)計(jì)算所有設(shè)備都工作時(shí)的通道實(shí)際最大流量：

思緒一：從傳送字節(jié)速率上入手。

(2)假如設(shè)計(jì)的通道工作周期使通道極限流量恰好與通道最大流量相等，以

A~F是高速設(shè)備，應(yīng)掛接在選擇通道上，選擇通道的極限流量為：

滿(mǎn)足流量設(shè)計(jì)的基本規(guī)定，同時(shí)讓速率越高的設(shè)備被響應(yīng)的優(yōu)先級(jí)越高。當(dāng)

fmax.select=NZ(TS+N*TD)=1/((TS/N)+TD)=1/((9.8/1024

6臺(tái)設(shè)備同時(shí)發(fā)出請(qǐng)求開(kāi)始，畫(huà)出此通道在數(shù)據(jù)傳送期內(nèi)響應(yīng)和解決各外設(shè)

)+0.2)=l/0.21(約)

請(qǐng)求的時(shí)間示意圖。由此你發(fā)現(xiàn)了什么問(wèn)題？

通道上所掛設(shè)備的最大速率fi.max應(yīng)小于或等于通道的極限流量。