第三章习题处理
1.设中断级屏蔽位,1”对应于开放,,0”对应于屏蔽，各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置如下：
中断处理程序级别中 断 级 屏 蔽 位
1
1
2
2
3
3
4
4
0 0 0 0
0
0
0
0 0
01
1
1
1
1 1
(1)当中断响应先后次序为 1,2,3,4时，其中断处理次序是什么？
(2)如果所有的中断处理都各需要 3个时间单位 Δt，
中断响应和中断返回时间相对中断处理时间少的很多，当机器正在运行用户程序时，同时发生第 2,3
级中断请求，过两个时间单位，又同时发生第 1,4
级中断请求，请画出程序运行过程示意图。
【 解答 】 (1)由上表知道中断处理完的次序为 1,3、
4,2。
(2)
中断请求 用户程序中断处理程序
1 2 3 4
2 3
1 4
t
2.如果通道在数据传送期中选择设备需要 9.8μs,传送一个字节需要 0.2μs，某低速设备每隔 500μs发出一个字节数据传送请求，问至多可以接几台这种低速设备？对于如下 A至 F这 6种设备，一次通信传送的字节数不少于 1024个字节，问哪些可以挂在此通道上？哪些不能？其中 A至 F设备每发一个字节数据传送请求的时间间隔分别为：
设备发申请间隔 (μs)
A B C D E F
0.2 0.25 0.5 0.19 0.4 0.21
【 分析 】 根据第一个问题所提，通道在数据传送期中，低速设备每隔 500μs 发出一个字节数据传送请求，问至多可以接几台这种低速设备。不难看出，
挂低速设备的通道应该是按字节多路通道方式工作的。那么，由于字节多路通道的通道极限流量是：
fmax.byte＝ 1/(Ts+Td)
所以，在各设备均被启动后，最坏情况下，要想在客观上不丢失设备的信息，通道极限流量就应大于或等于设备对通道要求的流量 fbyte，即应满足：
fmax.byte≥ fbyte
而在字节多路通道上，设备对通道要求的流量应是所挂全部设备的速率之和。如果字节多路通道上所挂设备台数为 m，设备的速率 fi实际就是设备发出字节传送请求的间隔时间的倒数,m台相同速率的设备其速率之和为 mfi，这样，为不丢失信息，就应该满足：
1/(Ts+Td) ≥ mfi
于是可求得在字节多路通道上所挂接的设备台数 m应满足：
m≤1/(Ts+Td)·fi
对于第二个问题,A至 F属于高速设备，一次通讯传送的字节数你 n不少于 1024个字节，意味着此通道属于选择通道。如果通道上挂有 m台设备，则选择通道的极限流量为：
fmax.select ＝ n/(Ts +nTd)=1/(Ts /n+Td)
由于选择通道上设备是独占通道进行通讯的。所以，要想通道工作时不丢失设备的信息，应满足：
fmax.select ≥max fi
根据上述不等式的要求，就可以求得 A至 F这 6台设备中，哪些设备可以挂上，哪些设备则不能挂上了。这就是说，选择通道在宏观上要不丢失设备的信息，就要限制在通道上所挂设备的速率不能超过一个限值。
【 解答 】 在字节多路通道方式工作时，限指所挂设备的台数应为：
m≤1/(Ts+Td)·fi ＝ 500μs/(9.8+0.2)μs=50台在选择通道方式工作时，通道的极限流量为：
fmax.select =1/(Ts /n+Td)≥1B/(9.8μs/n+0.2μs)
其中,n≥1024个字节。所以，限制通道上所挂的设备速率 fi ≤1/(9.8/n+0.2)B/μs才行。
根据题目所给出的各台设备每发一个字节数据传送请求的间隔时间，可得各台设备的速率如下：
这样，能满足上述 fi不等式要求的，只能是挂 B、
C,E,F这 4台设备,A和 D因为超过了 fmax.select,
所以不能挂。
设备设备速率 fi(B/μs)
A B C D E F
1/0.2 1/0.25 1/0.5 1/0.19 1/0.4 1/0.21
3.判断题
(1)多数 I/O系统的结构应面向操作系统设计，考虑如何在操作系统与 I/O系统之间进行合理的软、硬件功能分配。（ ）
(2)I/O系统所带外设种类、数量多，且速度差异大时，宜采用专用总线来作 I/O总线。（ ）
(3)数据通路宽度指的是二次分配总线期间所传送的数据总量。（ ）
(4)在大型机中，为追求总线分配快，宜采用独立请求方式。（ ）
(5)定时查询和独立请求均可用软件方法动态改变总线分配的优先级。（ ）
(6)中断嵌套时，在处理某一级中断中的某个中断请求过程中是不能被同级的其他中断请求所中断的。（ ）
(7)设置中断级屏蔽位是为了由操作系统来动态改变中断响应的优先级。（ ）
(8)中断系统的软、硬件功能分配，实际上是中断响应软件和中断处理硬件之间的功能分配。（ ）
(9)多用户系统，用户程序不能直接用 I/O指令，而用“进管”指令，进管请求输入输出，“进管”
指令属于管态指令。（ ）
(10)低速打印机在总线上传送数据时，其“数据宽度”宜用可变长块。（ ）
作业：
1,专用总线 数据宽度 数据宽度中断分类 中断分级 中断处理次序中断响应次序 通道极限流量
5,6,9,10.
1.设中断级屏蔽位,1”对应于开放,,0”对应于屏蔽，各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置如下：
中断处理程序级别中 断 级 屏 蔽 位
1
1
2
2
3
3
4
4
0 0 0 0
0
0
0
0 0
01
1
1
1
1 1
(1)当中断响应先后次序为 1,2,3,4时，其中断处理次序是什么？
(2)如果所有的中断处理都各需要 3个时间单位 Δt，
中断响应和中断返回时间相对中断处理时间少的很多，当机器正在运行用户程序时，同时发生第 2,3
级中断请求，过两个时间单位，又同时发生第 1,4
级中断请求，请画出程序运行过程示意图。
【 解答 】 (1)由上表知道中断处理完的次序为 1,3、
4,2。
(2)
中断请求 用户程序中断处理程序
1 2 3 4
2 3
1 4
t
2.如果通道在数据传送期中选择设备需要 9.8μs,传送一个字节需要 0.2μs，某低速设备每隔 500μs发出一个字节数据传送请求，问至多可以接几台这种低速设备？对于如下 A至 F这 6种设备，一次通信传送的字节数不少于 1024个字节，问哪些可以挂在此通道上？哪些不能？其中 A至 F设备每发一个字节数据传送请求的时间间隔分别为：
设备发申请间隔 (μs)
A B C D E F
0.2 0.25 0.5 0.19 0.4 0.21
【 分析 】 根据第一个问题所提，通道在数据传送期中，低速设备每隔 500μs 发出一个字节数据传送请求，问至多可以接几台这种低速设备。不难看出，
挂低速设备的通道应该是按字节多路通道方式工作的。那么，由于字节多路通道的通道极限流量是：
fmax.byte＝ 1/(Ts+Td)
所以，在各设备均被启动后，最坏情况下，要想在客观上不丢失设备的信息，通道极限流量就应大于或等于设备对通道要求的流量 fbyte，即应满足：
fmax.byte≥ fbyte
而在字节多路通道上，设备对通道要求的流量应是所挂全部设备的速率之和。如果字节多路通道上所挂设备台数为 m，设备的速率 fi实际就是设备发出字节传送请求的间隔时间的倒数,m台相同速率的设备其速率之和为 mfi，这样，为不丢失信息，就应该满足：
1/(Ts+Td) ≥ mfi
于是可求得在字节多路通道上所挂接的设备台数 m应满足：
m≤1/(Ts+Td)·fi
对于第二个问题,A至 F属于高速设备，一次通讯传送的字节数你 n不少于 1024个字节，意味着此通道属于选择通道。如果通道上挂有 m台设备，则选择通道的极限流量为：
fmax.select ＝ n/(Ts +nTd)=1/(Ts /n+Td)
由于选择通道上设备是独占通道进行通讯的。所以，要想通道工作时不丢失设备的信息，应满足：
fmax.select ≥max fi
根据上述不等式的要求，就可以求得 A至 F这 6台设备中，哪些设备可以挂上，哪些设备则不能挂上了。这就是说，选择通道在宏观上要不丢失设备的信息，就要限制在通道上所挂设备的速率不能超过一个限值。
【 解答 】 在字节多路通道方式工作时，限指所挂设备的台数应为：
m≤1/(Ts+Td)·fi ＝ 500μs/(9.8+0.2)μs=50台在选择通道方式工作时，通道的极限流量为：
fmax.select =1/(Ts /n+Td)≥1B/(9.8μs/n+0.2μs)
其中,n≥1024个字节。所以，限制通道上所挂的设备速率 fi ≤1/(9.8/n+0.2)B/μs才行。
根据题目所给出的各台设备每发一个字节数据传送请求的间隔时间，可得各台设备的速率如下：
这样，能满足上述 fi不等式要求的，只能是挂 B、
C,E,F这 4台设备,A和 D因为超过了 fmax.select,
所以不能挂。
设备设备速率 fi(B/μs)
A B C D E F
1/0.2 1/0.25 1/0.5 1/0.19 1/0.4 1/0.21
3.判断题
(1)多数 I/O系统的结构应面向操作系统设计，考虑如何在操作系统与 I/O系统之间进行合理的软、硬件功能分配。（ ）
(2)I/O系统所带外设种类、数量多，且速度差异大时，宜采用专用总线来作 I/O总线。（ ）
(3)数据通路宽度指的是二次分配总线期间所传送的数据总量。（ ）
(4)在大型机中，为追求总线分配快，宜采用独立请求方式。（ ）
(5)定时查询和独立请求均可用软件方法动态改变总线分配的优先级。（ ）
(6)中断嵌套时，在处理某一级中断中的某个中断请求过程中是不能被同级的其他中断请求所中断的。（ ）
(7)设置中断级屏蔽位是为了由操作系统来动态改变中断响应的优先级。（ ）
(8)中断系统的软、硬件功能分配，实际上是中断响应软件和中断处理硬件之间的功能分配。（ ）
(9)多用户系统，用户程序不能直接用 I/O指令，而用“进管”指令，进管请求输入输出，“进管”
指令属于管态指令。（ ）
(10)低速打印机在总线上传送数据时，其“数据宽度”宜用可变长块。（ ）
作业：
1,专用总线 数据宽度 数据宽度中断分类 中断分级 中断处理次序中断响应次序 通道极限流量
5,6,9,10.
