系统结构复习

得到所要求的主存存取周期为： TM＝380ns

10．在页式虚拟存储器中，一个程序由0～4共5个虚页组成，在程序执行过程中，访存虚页地址流为：

0, 1, 0, 4, 3, 0, 2, 3, 1, 3

假设分配给这个程序的主存空间有3个实页，分别采用FIFO、LRU、OPT替换算法进行替换调度。

（1）分别画出3种替换算法对主存3个实页位置的使用情况。 （2）分别计算3种替换算法的主存命中率。

[答案] （1）分别用FIFO、LRU、OPT替换算法对主存3个实页使用过程如下图所示，其中“*”表示准备替换出去的页。

（2）FIFO替换算法的主存命中率：H ＝ 2/10 ＝ 0.20 LRU 替换算法的主存命中率：H ＝ 4/10 ＝ 0.40 OPT 替换算法的主存命中率：H ＝ 5/10 ＝ 0.50

11． 设某程序包含5个虚页，其页地址为4，5，3，2，5，1，3，2，2，5，1，3。当使用LRU法替换时，为获得最高的命中率，至少应分配给该程序几个实页？其可能的最高命中率为多少？

[答案]：由于LRU是堆栈型替换算法，因此，随着分配给该程序的实页数的增加，主存命中率会单调上升。但是在实页数增加到一定的程度后，命中率就不再提高，下面使用堆栈处理法，该程序处理过程如下表所示，其中N为主存页面数。

由上表可以看出，采用LRU替换算法，要达到最高命中率，只需要分配该该程序4个实页，最高命中率为：H=7/12=0.58。

第四章 输入输出系统

1 名词解释

中断屏蔽码、中断响应次序、中断处理次序、通道极限流量、通道实际最大流量。 [答案]略

2 从系统结构的角度来讲，I/O系统的设计对整个计算机系统有何影响？ [答案]

I/O系统的好坏直接影响到整个计算机系统的性能，即会影响系统的处理速度，因为根据Amdal定律，系统性能的性能受系统中速度最慢部分制约，因此，不论其他部件如CPU，存储系统速度再快，但是I/O系统比较慢的话，系统的性能仍然比较低。

3简述通道的工作过程。 [答案]略

4简述字节多路通道、选择型通道、数组通道的数据传输过程。 [答案]略

5 设中断屏蔽位“1”对应开放，为“0”对应屏蔽，各级中断处理程序的中断屏蔽位设置如下：

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3Δt，若在运行用户程序时，同时出现了2、3级中断请求，经过2Δt又同时出现了1、4级中断请求，画出程序运行过程示意图。

6若计算机共有5级中断，中断响应的优先次序从高到低依次是1→2→3→4→5。

（1）若要将中断的优先次序改为1→4→5→2→3，设计各级中断处理程序的中断级屏蔽码（中断级屏蔽位为“1”对应屏蔽，为“0”对应开放）。

（2）若在运行用户程序时，同时出现了4、2级中断请求，而在处理第2级中断未完成时，又同时出现了第1，3，5级中断请求，请画出程序运行过程示意图。

7 设某个字节多路通道的设备选择时间为TD＝9.8üs，传送一个字节的数据传送时间为TS＝0.2üs，若某种低速外设每隔500üs发出一次传送请求，那么，该通道最多可连接多少台这样的设备？

[答案]50台（分析过程略，可参考习题书）。

8 设某个数组多路通道的设备选择时间为TS＝1üs，传送一个字节数据的传送时间为TD ＝1üs，一次传送定长数据块的大小k＝512B，现有8台外设的数据传输率分别如下表所示，问哪些设备可以连接到通道上正常工作？