第三章1、以ibm370為例說明為什麼把中斷分類以及分成幾類。
大型多用途機器中斷源多,每個中斷源單獨形成入口將導致硬體實現難,代價大,因此可歸類,每類給中斷服務程式入口由軟體轉入相應處理部分。ibm370中斷分為6類:機器校驗,訪管,程式性,外部,i/o,重新啟動。
2、專用和非專用線各自的優缺點
專用線:只連線一對物理部件的匯流排。優點:不用爭匯流排,控制簡單,系統可靠。缺點:匯流排數多且長,成本高,利用率低,不易擴充套件。
非專用線:可被多種功能與部件共享,但同一時刻只能被乙個部件使用。優點:
整合度高,造價低,可擴充套件能力強,匯流排利用率高,易標準化。缺點:流量小,爭用匯流排,部件效率低,可能成為瓶頸,可靠性差。
3、減少匯流排線數的方法
線的組合:減少按功能和傳遞方向所需的線數。
編碼:對少數幾根功能線進行編碼取代多根單功能線。
並/串-串/並:在匯流排兩端設定轉換器,經分拆移位後在目的端形成完整的字。
4、比較幾種資料寬度
單字:適合低速裝置,不用指明傳送資訊單位,缺點是速度慢匯流排利用率低;
定長塊:高速裝置,充分利用匯流排寬度不用指明傳送資訊單位,但不靈活;
可變長塊:優先順序速度都高的裝置,靈活需充分利用匯流排頻寬,但需指定傳送訊號塊大小。
單字加定長塊:優先順序高速度低的裝置,短資料可用單字傳送減少頻寬浪費,資訊塊太小時成為單字方式匯流排利用率低。
單字加可變長塊:普遍使用,靈活有效,但複雜開銷大。
5、有通道情況下的i/o過程
a目態程式中可安排i/o廣義指令
b執行到廣義指令後,產生訪管中斷
ccpu響應中斷後進入管態
d管理程式根據廣義指令編寫通道程式,進入通道選擇裝置期
e選擇通道和子通道,取出指令,選擇控制器和裝置,發啟動命令,結束通道選擇裝置期
f進入通道資料傳送期,完成資料傳送
g向cpu發i/o請求,第二次轉管態,調出相應管理程式,之後cpu返回目態。
6、比較通道的三種型別
位元組多路:單位元組,適於大量低速裝置,位元組交叉,多次選擇裝置,分時共享,滿負荷時對通道要求的實際流量應是所連各裝置的流量之和。
陣列多路:定長塊,適於大量高速裝置,成組交叉,多次選擇裝置,分時共享,滿負荷時對通道要求的實際流量應是所連各裝置的流量最大的那個。 選擇:
不定長塊,高優先順序高速裝置,獨佔通道,一次選擇裝置,獨佔,滿負荷時對通道要求的實際流量應是所連各裝置的流量最大的那個。
7、為什麼中斷優先順序從高到低一般為:機器校驗、程式性和管理程式呼叫、外部、i/o、重新啟動?
機器校驗若不及時處理,系統將無法正常工作。
程式中斷若低於外部和i/o中斷可能導致混亂。只有處理完機器故障後,才能進入訪管中斷。
重新啟動一般時間並不緊迫,所以放在最後。
8、集中式序列鏈結的過程,優缺點,硬體故障時通訊的可靠性。
a經公共匯流排向匯流排控制器申請
b匯流排不忙時,匯流排控制器響應請求,送出匯流排可用。
c匯流排可用訊號在部件間序列通過,直至某個部件發生匯流排請求。
d該部件獲得匯流排使用權
e資料傳送,維持匯流排忙
f傳送完成,去除匯流排忙
g匯流排請求再次建立時,重複新的分配過程。
優點:簡單,線數少,可擴充性好,可靠性高。
缺點:對匯流排可用線及電路敏感,不靈活,速度慢。
9、集中式定時查詢的過程,優缺點,硬體故障時通訊的可靠性。
a每個部件發匯流排請求
b匯流排不忙時,定時查詢誰發的請求
c查詢到後,查詢停止,該部件獲得匯流排使用權
d資料傳送,維持匯流排忙
e傳送完成,去除匯流排忙
f匯流排請求再次建立時,重複新的分配過程。
優點:靈活,可靠性高
缺點:線數多,擴充套件性差,控制複雜,匯流排分配受限計數訊號。
10、集中式獨立請求的優缺點,硬體故障時通訊的可靠性。
a每個部件有匯流排請求和匯流排准許
b匯流排未分配時,匯流排分配器根據某種演算法仲裁哪個申請部件使用匯流排。
c資料傳送
d傳送完畢後除去匯流排已分配和匯流排准許。
優點:速度快,靈活,方便隔離失效部件
缺點:線數多,複雜。
11、在現代計算機系統中,中斷系統的軟硬體功能是怎樣分配的,為什麼這樣分配?
中斷響應要求快,一般用硬體實現。
中斷的處理過程一般用軟體,也可用硬體支援。
中斷響應過程中現場的儲存和恢復用硬體實現,以保證響應速度。
另一部分現場用軟體實現,提高靈活性。
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