第7章多处理机
第七章 作业管理与接口习题及答案
第七章作业管理与接口习题及答案一、填空题1．作业是由① 、② 和③ 组成的。
【答案】①程序、②数据、③作业说明书【解析】从用户的角度看，作业是在一次应用业务处理过程中，从输入开始到输出结束，用户要求计算机所作的有关该次业务处理的全部工作。
从系统的角度看，作业是一个比程序更广泛的概念，它由程序、数据和作业说明书组成。
系统通过作业说明书控制文件形式的程序和数据，使之执行和操作。
2．批处理系统中，是以① 为单位把程序和数据调入② 以便执行。
【答案】①作业，②内存【解析】从系统的角度看，作业是批处理系统抢占内存的单位，而分时系统不存在作业的概念。
3．处理机调度算法中:“相应比高者优先”其相应比是采用公式：相应比＝确定的。
【答案】响应比=（等待时间+计算时间）/计算时间【解析】本算法的思想是对“计算时间”短的小作业优先处理；对“等待时间”长的作业，即使该作业“计算时间”不是很短，也可得到较高的响应比，获得运行的机会。
二、单项选择题1．在一个以批处理为主的系统中，为了保证系统的吞吐率，总是要力争缩短用户作业的。
（A）周转时间（B）运行时间（C）提交时间（D）完成时间【答案】（A）【解析】周转时间是衡量批处理系统的重要指标。
2．作业在系统中存在与否的唯一标志是。
（A）源程序（B）作业说明书（C）作业控制块（D）目的程序【答案】（C）【解析】系统是根据作业控制块 JCB来感知作业的存在的。
3．作业调度从处于① 状态的队列中选取适当的作业投入运行。
从作业提交给系统到作业完成的时间间隔叫做② 。
③ 是指作业从进入后备队列到被调度程序选中时的时间间隔。
（A）运行（B）提交（C）后备（D）完成（E）停止（F）周转时间（G）响应时间（H）运行时间（I）等待时间（J）触发时间【答案】①（C），②（F），③（I）4．在批处理系统中，周转时间是。
（A）作业运行时间（B）作业等待时间和运行时间之和（C）作业的相对等待时间（D）作业被调度进入内存到运行完毕的时间【答案】（B）【解析】周转时间是作业提交给系统到作业完成的时间间隔，因此其周转时间是作业等待时间和运行时间之和。
第7章 单片机的系统扩展
第七章 单片机的系统扩展
74LS138是”3-8”译码器，具有3个选择输入端， 可组成8种输入状态。8个输出端，分别对应8种输 入状态中的1种，0电平有效。
第七章 单片机的系统扩展
第七章 单片机的系统扩展
7.2 数据存储器的扩展
MCS-51单片机内部有128B的RAM存储空间。
内部RAM通常作为工作寄存器、堆栈、软件标志 和数据缓冲区。
第七章 单片机的系统扩展
2864有四种工作方式，如表7-2所示。
第七章 单片机的系统扩展
7.1.3 程序存储器的扩展方法
1. 总线的连接与时序
第七章 单片机的系统扩展
图7-5为MCS-51单片机程序存储器的操作时序。
第七章 单片机的系统扩展
2.单片程序存储器的扩展
第七章 单片机的系统扩展
3.多片程序存储器的扩展
第七章 单片机的系统扩展
8255A的控制字
（1）工作方式控制字
第七章 单片机的系统扩展
（2）置位／复位控制字
第七章 单片机的系统扩展
例如，若将07H写入控制字 功能：PC3置位
若将08H写入控制字
功能：PC4复位
【例】 要求A口工作在方式0输入，B口为方式1输出， C口高4位PC7~PC4为输入，C口低4位PC3~PC0为 输出。设8255控制器地址为FFFDH MOV DPTR, ＃0FFFDH
第七章 单片机的系统扩展
第七章 单片机的系统扩展
2. 8255A芯片的控制字及其工作方式
方式0——基本输入/输出方式。 方式1——选通输入/输出方式。 方式2 ——双向传送方式。
端口A可工作于方式0、1、2，端口 B只可工作于 方式0、1，端口C只可工作于方式0。
微机原理第7章 8086中断系统和中断控制器
3）高级中断源能中断低级的中断处理
中断嵌套 当CPU正在响应某一中断源的请求，执行为其服务的中断服务程序时， 如果有优先级更高的中断源发出请求，CPU将中止正在执行的中断服务程 序而转入为新的中断源服务，等新的中断服务程序执行完后，再返回到被 1 中止的中断服务程序，这一过程称为中断嵌套。 • 中断嵌套可以有多级，具体级数原则上不限，只取决于堆栈深度。
外部中断 非屏蔽中断 可屏蔽中断
可屏蔽中断源
CPU 中断逻辑
INTR
8259A 中断 INTA 控制器
INT N 指令
INTO 指令
除法 错误
单步 中断
IR0 IR1 IR2 IR3 IR4 IR5 IR6 IR7
外 设 中 断 源
内部中断: 除法错中断 指令中断 溢出中断 单步中断
硬件(外部)中断 非屏蔽中断请求 INT 2 NMI(17号引脚) 中 断 逻 辑 可屏蔽中断请求 中断类型号32～255 INTR(18号引脚)
中断指令 INT n N＝32～255
溢出中断 INTO INT 4
断点 中断 INT 3
单步中断 (TF＝1) INT 1
除法 错误 INT 0
软件(内部)中断
8086/8088中断源
1．软件中断(内部中断) 8086/8088的软件中断主要有三类共五种。 (1) 处理运算过程中某些错误的中断 执行程序时，为及时处理运算中的某些错误 ，CPU以中断方式中止正在运行的程序，提醒程 序员改错。 ① 除法错中断(中断类型号为0)。在8086 /8088 CPU执行除法指令(DIV/IDIV)时，若发现 除数为0，或所得的商超过了CPU中有关寄存器所 能表示的最大值，则立即产生一个类型号为0的 内部中断，CPU转去执行除法错中断处理程序。
第七章污泥的处理
2. 污泥预先处理的过程——污泥的调理 (1) 调理的目的—改善污泥脱水性能，减少水与污泥固 体颗粒之间的结合力，加速污泥脱水过程。 如果没有预先的处理，则绝大多数污泥脱水是非常的。 (2)确定污泥调理的因素 投资，运行管理等因素； 把浓缩，调理，脱水作为一个整体考虑； 污泥的最终处理方式。 “上限值”（0.1—0.4）×109S2/g,适用机械脱 水
（2）运行方式（掌握）
间歇式重力浓缩池 连续式重力浓缩池
间歇式污泥混缩池
（3）重力浓缩池的运行管理（掌握） ①工艺控制参数 间歇式： 浓缩时间，通常9～12h； 连续式： 固体负荷; 浓缩时间； 污泥含水率； 有效水深； 刮泥机外缘线速度 ②运行效果评价
浓缩比； 固体回收率； 分离率； ③日常维护及异常问题排除（详见p292）
（二） 污泥自然干化场 1.污泥自然干化场的分类与构造 （1）自然沉淀 （2）人工滤层 2. 干化场的脱水特点与影响因素 （1）渗透，蒸发，撇除 渗透（2—3d完成） 含水率下降到85% 蒸发（约1周完成） 含水率下降到75%。
气候条件（降雨量，蒸发量） （2）影响因素 消化污泥渗透性能好； 污泥性质 初沉池污泥主要依靠蒸发脱水。
CH4 (45-80%)、CO2 (20-45% ) 、CO 、H2、N2、CmHn 、O2 、 H2S
2.沼气系统的组成（掌握） （1）集气室 （2）输配系统—输气管路、配气管路；除湿设施（冷凝水 器） （3）净化单元—脱硫，过滤 （4）储气柜—低压浮盖式，中压球罐式 （5）阻火器—水封筒、铝网 （6）用气设备—锅炉、燃气轮机
（3）污泥调理的方法
a.化学法——加混凝剂、助凝剂等化学药剂，使颗粒凝聚， 比阻降低，改善脱水性能，是最常用的工艺 b.物理处理法——热处理法、冷冻法等
第7章输入输出习题参考解答
第7章思考题与习题参考答案1．计算机的I/O系统的功能是什么？它由哪几个部分组成？答：计算机的I/O系统，主要用于解决主机与外部设备间的信息通讯，提供信息通路，使外围设备与主机能够协调一致地工作。
计算机的I/O系统由I/O硬件和I/O软件两大部分组成。
其中I/O硬件包括：系统总线、I/O接口、I/O设备及设备控制器。
I/O软件包括：用户的I/O程序、设备驱动程序、设备控制程序。
2．I/O硬件包括哪几个部分？各部分的作用是什么？答：I/O硬件包括：系统总线、I/O接口、I/O设备及设备控制器。
系统总线的作用是为CPU、主存、I/O设备（通过I/O接口）各大部件之间的信息传输提供通路。
I/O接口通常是指主机与I/O设备之间设置的一个硬件电路及其相应的控制软件。
它用于在系统总线和外设之间传输信号，并起缓冲作用，以满足接口两边的时序要求。
I/O设备的作用是为主机与外部世界打交道提供一个工具。
设备控制器用来控制I/O设备的具体动作，不同的I/O设备需要完成的控制功能不同。
3．什么是用户I/O程序？什么是设备驱动程序？什么是设备控制程序？答：用户I/O程序是指用户利用操作系统提供的调用界面编写的具体I/O设备的输入输出程序。
例如用户编写的用打印机输出文本的程序。
设备驱动程序是一种可以使计算机和设备通信的特殊程序。
可以说相当于操作系统与硬件的接口，操作系统只有通过这个接口，才能控制硬件设备的工作，假如某设备的驱动程序未能正确安装，便不能正常工作。
设备控制程序就是驱动程序中具体对设备进行控制的程序。
设备控制程序通过接口控制逻辑电路，发出控制命令字。
命令字代码各位表达了要求I/O设备执行操作的控制代码，由硬件逻辑解释执行，发出控制外设的有关控制信号。
4．说明设计I/O系统的三个要素的具体内容。
答：设计I/O系统应该考虑如下三个要素：①数据定位： I/O系统必须能够根据主机提出的要求进行设备的选择，并按照数据在设备中的地址找到相应的数据。
第七章IO设备管理
2.设备驱动程序
❖ 设备驱动程序又称设备处理程序，其主要任务 是把用户提交的逻辑I/O请求转化为物理I/O操 作的启动和执行，如将设备名转化为端口地址、 逻辑记录转化为物理记录、逻辑操作转化为物 理操作等，并将由设备控制器发送来的信号传 递给上层软件。
❖ 设备驱动程序是I/O进程与设备控制器之间的 通信程序，它包括了所有与设备相关的代码， 由于它常以进程形式存在，所以也简称为设备 驱动进程
❖虽然中断驱动I/O比程序I/O方式更有效，但须 注意，它仍是以字(节)为单位进行I/O的，每当 完成一个字(节)的I/O时，控制器便要向CPU请 求一次中断。如果将这种方式用于块设备的 I/O，显然是极其低效的。
❖为了进一步减少CPU对I/O的干预而引入了直 接存储器访问方式。该方式的特点是：
▪ 数据传输的基本单位是数据块，即在CPU与I/O设 备之间，每次传送至少一个数据块；
4.通道方式
③ 数组多路通道(Block Multiplexor Channel) ❖数组选择通道虽有很高的传输速率，但它却每次
只允许一个设备传输数据。 ❖数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字
节多路通道能使各子通道(设备)分时并行操作的 优点相结合而形成的一种新通道。 ❖它含有多个非分配型子通道，因而这种通道既具 有很高的数据传输速率，又能获得令人满意的通 道利用率。 ❖也正因此，才使该通道能被广泛地用于连接多台 高、中速的外围设备，其数据传送是按数组方式 进行的。
❖为了完成上述主要任务，I/O设备管理程序一般要 提供下述功能。 ① 设备分配功能。 ② 设备映射功能。 ③ 提供与进程管理系统的接口，实现设备驱动。 ④实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操 作。 ⑤ 进行I/O缓冲区管理。
操作系统概念(第九版)答案
操作系统概念(第九版)答案简介《操作系统概念(第九版)答案》是一本针对《操作系统概念(第九版)》教材的答案集合。
本文档旨在提供读者对操作系统相关概念的理解和应用基础。
目录1.引论2.进程管理3.处理机调度4.进程同步5.死锁6.内存管理7.虚拟内存8.文件系统9.输入与输出10.磁盘存储管理11.安全性和保护12.分布式系统13.多媒体操作系统14.实时系统第一章引论本章的目标是介绍操作系统的概念和功能，包括定义了什么是操作系统、操作系统的历史和发展、操作系统的分类以及操作系统的基本组成部分。
问题1：操作系统是什么？答案：操作系统是一个管理计算机硬件和软件资源的软件系统。
它为用户提供一个在硬件和软件之间进行交互的接口，同时协调和控制计算机的各个组件，以实现有效和可靠的计算机操作。
问题2：操作系统的历史和发展？答案：操作系统的历史可以追溯到大约20世纪50年代，当时计算机的使用范围相对较小，操作系统也比较简单。
随着计算机技术的发展，操作系统逐渐变得复杂而且功能强大。
在20世纪60年代，随着多道程序设计的发展，操作系统开始支持同时运行多个程序。
这就导致了对资源的合理分配和进程调度的需求。
同时，操作系统的文件系统和输入输出功能也得到了改进和扩展。
在20世纪70年代，个人计算机的出现使得操作系统变得更加普及。
同时，分时操作系统和分布式操作系统的概念也开始出现。
到了20世纪80年代和90年代，图形用户界面(GUI)的引入和互联网的普及使得操作系统更加用户友好和功能丰富。
现在，操作系统已经成为计算机系统中不可或缺的一部分，为计算机用户提供各种功能和服务。
问题3：操作系统的分类有哪些？答案：操作系统可以根据不同的标准进行分类。
以下是国际上常用的操作系统分类方法：1.目标计算机系统：大型机操作系统、小型机操作系统、微型机操作系统、嵌入式系统操作系统。
2.处理方式：批处理系统、分时操作系统、实时操作系统。
3.用户数量：单用户操作系统、多用户操作系统。
计算机系统结构多媒体教程课件_第五章 多处理机系统2
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一、问题由来
• 当每个处理机都有自己专用的cache时， 系统效率提高，但产生cache不一致问题。
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1、共享可写数据引起的不一致
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2、进程迁移引起数据不一致
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2、进程迁移引起数据不一致
• P1、p2都有共享数据X拷贝，p2修改了X，并 采用写通过策略，同时修改内存中的X。当该 进程迁移到P1上，这时P1中仍然是X。
目录表法： （非总线结构）
主存设置目录表〈数据块地址，指示器、标志 位〉，某PE写Cache时，通知指示器中的PE处理。
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5.3.4 多处理机系统的特点
1.结构灵活性 • 相比并行处理机的专用性，多处理机系 统是要把能并行处理的任务、数组，以 及标量都进行并行处理，有较强的通用 性。因此多处理机系统要能适应更多样 化的算法，具有更灵活的结构，以实现 各种复杂的机间互联模式。
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ห้องสมุดไป่ตู้
多处理机系统的特点(cont.)
2.程序并行性 • 在多处理机中，并行性存在于指令外部， 即表现在多任务之间。为充分发挥系统 通用性的优点，便要利用多种途径：算 法、程序语言、编译、操作系统以至指 令、硬件等，尽量挖掘各种潜在的并行 性。
第7章输入输出接口
3. I/O 接口的基本组 成
数据线
地址线 CPU
命令线
状态线
I/O接口
数据缓冲 寄存器DBR
设备状态 标记
设备选择
控
电路
制
逻
辑
电
路
命令寄存器
和命令译码器
数据线
外 命令 部
设 备 状态
4.接口与端口
I/O端口：为了便于程序对I/O接口中的各种寄存器 进行访问，通常给每个寄存器分配一个地址编号，这 种编号被称为I/O端口地址，相应的寄存器也叫作I/O端 口。
①
特点：
√p不占用内存的编址空间 √p有专门的输入输出指令
② 图示： 内存空间
FFFFFH
② 图示： 内存空间
FFFFFH
供I/O口使用
I/O空间 FFFFH
00000H
00000H
0000H 互不干扰
三、接口类型
1. 按数据 传送方式 分类
并行接口
Intel 8255
串行接口
Intel 8251
CPU 和 I/O 并行工作
一个存取周期
CPU 执行现行程序 存取周期结束
启动I/O
DMA请求 I/O准备
CPU 执行现行程序 I/O准备
实现I/O与主存之间的传送
三种方式的 CPU 工作效率比较
程序 查询 方式
CPU 执行 现行程序
启动I/O
CPU查询等待并传输I/O数据 I/O 准备及传送
CPU 执行 现行程序
2. 按功能 选择的灵活性 分类
可编程接口 Intel 8255、 Intel 8251
不可编程接口 Intel 8212
3. 按 通用性 分类
第7章总线技术1
• 1.
同步传输方式
• 该方式的数据传输在一个共同的时钟信号控制下进行， 时钟通常由时钟发生器/驱动器发出，经分频电路送到 总线上的所有模块。总线操作有固定的时序，所有信 号与时钟的关系在时序上是固定的，主控模块和受控 模块之间没有其它的应答、控制信号。
• 在同步方式中，为了保持可靠的数据传输，地址 信号、数据信号和有关读写命令信号相对于时钟 脉冲的前沿和后沿要有一定的建立时间和保持时 间。 • 总线同步通信方式在早期微机中有使用，如 MC6800的MPU。IBM PC/XT机因未用READY信号线 (该机中8088 CPU的READY输入信号线固定接高电 平)也被视为同步方式。 • 同步通信方式中系统的所有模块由单一时钟信号 控制，突出的优点是简单快速，缺点也很明显： 系统中快速模块必须迁就慢速模块，总线响应速 度由速度最慢的模块确定，使系统整体性能大为 降低。而且无法确知被访问的模块是否已经真正 响应，故可靠性亦较低。
7.4 总线类型
• ISA ISA(industrial standard architecture，工业标准架构)总线标准是 IBM公司1984年为推出PC/AT机而建立的系 统总线标准，所以也叫AT总线。它是对XT 总线的扩展，以适应8/16位数据总线要求。 它在80286至80486时代应用非常广泛，以 至于现在奔腾机中还保留有ISA总线插槽。 ISA总线有98只引脚。
• “请求”和“应答”信号都有一定的时间宽度， 根据它们的撤消是否互锁，异步方式又分为三种， 如下图所示。
不互锁：“请求”信号的结束和“应答”信号无关，两 信号的结束都由各自模块决定。 ◆半互锁：“请求”信号的撤消取决于“应答”信号的到 来,而“应答”信号的撤消由从模块自身决定。 ◆全互锁：“请求”信号的撤消取决于“应答”信号的到 来，而“应答”信号的撤消又必须等到“请求”信号撤消 全互锁方式互以对方联络信号的变化为前提来确保地址总 线和数据总线上的信息不会发生冲突，保证了传输的可靠 ，提 供 了很 大 的灵 活 性 ， 当 然接 口 电路 也 相应 复 杂 。 MC68000系列微处理器就是全互锁异步传输方式的代表。 异步通信方式，两个模块的互锁控制信号要经过两个来回 传送，因此总线周期长，传输速度慢。