計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第13講-資料下載頁(yè)
2025-09-19 10:35本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】第五章標(biāo)量處理機(jī)。第六章向量處理機(jī)。第八章并行處理機(jī)和。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，把處理機(jī)與主存儲(chǔ)器之外的部。分統(tǒng)稱(chēng)為輸入輸出系統(tǒng)。輸入輸出系統(tǒng)是處理機(jī)與外界進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通。與處理機(jī)有關(guān)的、除人以外的各種設(shè)備稱(chēng)為輸入。最典型地反映了軟硬件的相互結(jié)合。目前，輸入輸出系統(tǒng)的復(fù)雜性都隱藏在操作。系統(tǒng)中，需軟、硬件人員共同解決。輸入輸出系統(tǒng)的組織方式。輸入輸出系統(tǒng)涉及到機(jī)、光、電、磁、聲、自動(dòng)控制。用戶(hù)無(wú)需了解輸入輸出系統(tǒng)和輸入輸出設(shè)備的具體細(xì)。員、操作控制臺(tái)、輸入輸出設(shè)備、輔助存儲(chǔ)器、其。輸入輸出設(shè)備通常不使用統(tǒng)一的中央時(shí)鐘，各個(gè)設(shè)備按照。自己的時(shí)鐘工作，但又要在某些時(shí)刻接受處理機(jī)的控。處理機(jī)與外圍設(shè)備之間，外圍設(shè)備與外圍設(shè)備之間能夠并?？赡茉斐删薮蟮膿p失，驗(yàn)錯(cuò)、頁(yè)面失效、非法指令、地址越界等，處理機(jī)須。對(duì)不同類(lèi)型的設(shè)備，必須具有與設(shè)備相配合的多種工作方。獨(dú)立于具體設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口。錯(cuò)，則發(fā)中斷申請(qǐng)；若一個(gè)字已經(jīng)裝配
【正文】 i： 通道傳送第 i個(gè)數(shù)據(jù)所用的時(shí)間，其中有： i＝ 1,2,…,n Di： 通道正在為第 i臺(tái)設(shè)備服務(wù)，其中有： i＝ 1,2,…,p 總共所需要的時(shí)間： TBLOCK= (TS/k+TD)Pn TSTD1…T Dk D1 T TSTD1… TDk D2 TSTD1… TDn Dp TSTD1… TDk D2 通道流量分析 通道流量： 單位時(shí)間內(nèi)能夠傳送的最大數(shù)據(jù)量。又稱(chēng)為通道吞吐率，通道數(shù)據(jù)傳輸率等。 通道最大流量： 通道在滿(mǎn)負(fù)荷工作狀態(tài)下的流量。 三種通道的最大流量計(jì)算公式如下： 秒字節(jié)秒字節(jié)＋＝＋//1)/(/1)(..DSDSS E L E T EM A XDSDSB Y T EM A XTnTnpTnTnpfTTnpTTnpf???????????通道流量與連接在這個(gè)通道上的所有設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸率的關(guān)系如下： 為了保證通道能夠正常工作，不丟失數(shù)據(jù)，各種通道實(shí)際流量應(yīng)該不大于通道最大流量，即滿(mǎn)足下列不等式關(guān)系： fBYTE?fMAXBYTE, fSELETE ? fMAXSELETE, fBLOCK ? fMAXBLOCK 秒字節(jié) // 1)/(.DSDSB L O C KM A X TkTnpTkTnpf???????fiM axffiM axffifpiB L O C KpiSE L E T EpiB Y T E111 ?????? ? 例如： 一個(gè)字節(jié)多路通道連接 D D D D D5共 5臺(tái)設(shè)備，這些設(shè)備分別每 10us、 30us、 30us、 50us和 75us向通道發(fā)出一次數(shù)據(jù)傳送的服務(wù)請(qǐng)求，請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1) 計(jì)算這個(gè)字節(jié)多路通道的實(shí)際流量和工作周期。 (2) 如果設(shè)計(jì)字節(jié)多路通道的最大流量正好等于通道實(shí)際流量，并假設(shè)數(shù)據(jù)傳輸率高的設(shè)備，通道響應(yīng)它的數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求的優(yōu)先級(jí)也高。 5臺(tái)設(shè)備在 0時(shí)刻同時(shí)向通道發(fā)出第一次傳送數(shù)據(jù)的請(qǐng)求，并在以后 的時(shí)間里按照各自的數(shù)據(jù)傳輸率連續(xù)工作。畫(huà)出通道分時(shí)為各臺(tái)設(shè)備服務(wù)的時(shí)間關(guān)系圖，并計(jì)算這個(gè)字節(jié)多路通道處理完各臺(tái)設(shè)備的第一次數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求的時(shí)刻。 (3) 從時(shí)間關(guān)系圖上發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題？如何解決這個(gè)問(wèn)題？ 解： 通道的實(shí)際流量為： 通道的工作周期為： t＝ 1/fBYTE＝ 5us/byte B / SM B / S75150130130110 1 ???????? ?????B Y T Ef 通道處理完各設(shè)備這個(gè)第一次請(qǐng)求的時(shí)間如下： D1: 5us。 D2: 10us。 D3: 20us。 D4: 30us 設(shè)備 D5的第一次請(qǐng)求沒(méi)有得到響應(yīng)，數(shù)據(jù)丟失。 設(shè)備 D5第一 次請(qǐng)求未 得到響應(yīng) 的原因分 析： D1 D2 D3 D4 D5 t t t t t 對(duì)所有設(shè)備的請(qǐng)求時(shí)間間隔取最小公倍數(shù)，在這一段時(shí)間內(nèi)通道的流量是平衡的，但是，在任意設(shè)備的任意兩次傳送請(qǐng)求之間并不能保證都能得到通道的響應(yīng)。 為了保證字節(jié)多路通道能夠正常工作，可以采取下列幾種方法： 方法一： 增加通道的最大流量。保證連接在通道上的所有設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求能夠及時(shí)得到通道的響應(yīng)。 方法二： 動(dòng)態(tài)改變?cè)O(shè)備的優(yōu)先級(jí)。例如，在 30us至 70us之間臨時(shí)提高設(shè)備 D5的優(yōu)先級(jí)， 方法三： 增加緩沖存儲(chǔ)器。特別是對(duì)優(yōu)先級(jí)比較低的設(shè)備。例如，只要為設(shè)備 D5增加一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖寄存器，它的第一次請(qǐng)求可以在第 85us處得到響應(yīng)，第二次請(qǐng)求可以在第145us處得到響應(yīng)。 本 章 重 點(diǎn) 三種基本輸入輸出方式的工作原理 通道中的數(shù)據(jù)傳送過(guò)程及流量分析 練習(xí)題：
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