计算机体系结构试题及答案(5)

5、反映存储外设可靠性能的参数有可靠性、可用性和可信性。

6、可靠性衡量标准用：平均无故障时间。

7、可用性衡量标准用：平均失效间隔时间。

8、总线：总线时各子系统之间共享的通信链路，具有低成本和多样性这两个优点。

9、总线的主要缺点：它必须独占使用，造成了设备信息交换的瓶颈，从而限制了系统中总的I/O吞吐量。

10、分离事务总线：在有多个设备时，可用通过打包技术来提高总线带宽，这样每次I/O操作就不必在整个传输过程中都占有总线，其基本思想时将总线事务分成请求和应答两部分，这样总线就可以在某个总线事务的请求和应答间的空闲时间间隔内被其它总线事务使用。（又称流水总线、悬挂总线、包交换总线）

11、控制外部设备的输入/输出方式分为：直接传送、程序查询、中断、DMA、通道方式。

12、I/O设备的编址方式：（1）存储器映射I/O或称为统一编址（2）I/O设备单独编址

13、通道：能够执行有限的I/O指令，并且能够被多台外围设备共享的小型的DMA专用处理机。

14、通道的功能：（1）接受来自CPU的I/O指令，并根据指令要求选择指定的外围设备与通道相连接。（2）执行CPU为通道组织的通道程序，从主存中取出通道指令，对通道指令进行译码，并根据需要向被选中的设备控制器发出各种操作命令。（3）为主存和外设装配和拆卸信息，控制主存和I/O设备传送数据并提供传送通路，指示数据存放的主存地址和传送字节数。（4）指定传送工作结束时要进行的操作。（5）检查外围设备的工作状态，时正常还是故障。（6）在数据传输过程中完成必需的格式变换。

15、通道的种类：（1）字节多路通道（2）选择通道（3）数组多路通道。

16、通道的工作过程：（1）在用户程序中使用访管指令进入管理程序，由CPU通过管理程序组织一个通道程序，并启动通道。（2）通道处理机执行CPU为它组织的通道程序，完成指定的数据I/O工作。通道处理机执行通道程序是与CPU执行用户程序并行的。（3）通道程序结束后向CPU发中断请求，CPU响应某个中断请求后，第二次进入操作系统，调用管理程序对I/O中断请求进行处理。

第七章（多处理机）

1、Cache一致性协议：（1）目录协议和兼听协议；（2）横向分为：写作废协议和写更新协议；（3）纵向分为：单处理协议和单数据流协议。

2、并行计算机体系结构的分类：单指令流单数据流（SISD）、单指令流多数据流（SIMD）、多指令流单数据流（MISD）和多指令流多数据流（MIMD）。

3、目录协议分为三类：全映射目录、有限目录、链式目录。

4、链式目录：通过维护一个目录指针链来跟踪共享数据拷贝。

思想：当p1读x时，存储器送x到cachel，同时写cachel的一个链结束指针ct在存储器也保存一个指向cachel的指针，到p2读x时，存储器则保存一个指向cachel2的指针，到某一处理机需要写x时，他必须沿整个目录连发送一个数据无敌信息，在收到所有处理机的回答信号后，存储器才给该处理机写允许权

到cachel中的数据块需要替换时，要把该cache从目录链中删除，有如下解决方法；

（1） 把cachei+1的指针指向cachei+1，在cachel中存放新数据块(2)使cachel及在链中位子其后的所有cachel中的单元x无效（3）使用双向链，在替换时不再需要遍历整个链，但指针增加了一倍，，一致性协议更加完美

优点:b不限制共享数据块的拷贝数目又保持了可扩展性，指针的长度已处理机数目的对属关系增长，cache的每个数据块的指针数目与处理机的数目无关