第八章 外部设备管理

第八章 外部设备管理第八章 外部设备管理 第八章 外部设备管理 D 1． 通道是一种（ ） A.保存I/O信息的部件 B.传输信息的电子线路 C.通用处理器 D.专用处理器 　 C 2．CPU对通道的请求形式是（ ）。 A.自陷 B.中断 C.通道命令 D.转移指令 　 B 3.通道对CPU的请求形式是（ ） A.自陷 B.中断 C.通道命令 D.跳转指令 　 C 4.环形缓冲区是一种（ ） A.单缓冲区 B.双缓冲区 C.多缓冲区 D.缓冲池 　 B 5.系统利用SPOOLING技术实现（ ） A.对换手段 B.虚拟设备 C.系统调用 D.虚拟存储 　 C 6.在配有操作系统的计算机中，用户程序通过（ ）向操作系统提出使用外部设备的要求。 A.作业申请 B.原语 C.系统调用 D.I/O指令 　 C 7..CPU与通道可以并行执行，并通过（ ）实现彼此间的通讯和同步。 A.I/O指令 B.I/O中断 C.I/O指令和I/O中断 D.操作员 　 A 8.（ ）是直接存储设备。 A.磁盘 B.磁带 C.打印机 D.键盘显示终端 　 B 9.下列叙述，正确的一条是（ ）。 A.在设备I/O中引入缓冲技术的目的是为了节省内存 B.指令中的地址结构和外存容量是决定虚存作业地址空间的两个因素 C.处于阻塞状态的进程被唤醒后，可直接进入运行状态 D.在请求页式管理中，FIFO置换算法的内存利用率是较高的 　 A 10. 系统中，象键盘、终端、打印机等以字符为单位组织和处理信息的 设备称为（ ） A.字符设备 B.块设备 C.虚拟设备 D.独享设备 　1. 设备管理的目标和功能是什么? 答：设备管理的目标是：选择和分配输入／输出设备以便进行数据传输操作；控制输入／输出设备和CPU(或内存)之间交换数据，为用户提供一个友好的透明接口，提高设备 和设备之间、CPU和设备之间，以及进程和进程之间的并行操作，以使操作 系统获得最佳效率。设备管理的功能是：提供和进程 管理系统 工资管理系统慧云智能化管理系统免费考勤管理系统员工工资计算excel病人信息管理系统 的接口；进行设备分配；实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操作；进行缓冲区管理。 2．数据传送控制方式有哪几种?试比较它们各自的优缺点。 答：数据传送控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式4种。 程序直接控制方式就是由用户进程来直接控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。它的优点是控制简单，也不需要多少硬件支持。它的缺点是CPU和外围设备只能串行工作;设备之间只能串行工作,无法发现和处理由于设备或其他硬件所产生的错误。 中断控制方式是利用向CPU发送中断的方式控制外围设备和CPU之间的数据传送。它的优点是大大提高了CPU的利用率且能支持多道程序和设备的并行操作。它的缺点是由于数据缓冲寄存器比较小，如果中断次数较多，仍然占用了大量CPU时间；在外围设备较多时，由于中断次数的急剧增加，可能造成CPU无法响应中断而出现中断丢失的现象；如果外围设备速度比较快，可能会出现CPU来不及从数据缓冲寄存器中取走数据而丢失数据的情况。 DMA方式是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送。它的优点是除了在数据块传送开始时需要CPU的启动指令，在整个数据块传送结束时需要发中 断通知CPU进行中断处理之外，不需要CPU的频繁干涉。它的缺点是在外围设备越来越 多的情况下，多个DMA控制器的同时使用，会引起内存地址的冲突并使得控制过程进一步复杂化。 通道方式是使用通道来控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。通道是一个独立与CPU的专管输入／输出控制的机构，它控制设备与内存直接进行数据交换。它有自己的通道指令，这些指令受CPU启动，并在操作结束时向CPU发中断信号。该方式的优点是进一步减轻了CPU的工作负担， 增加了计算机系统的并行工作程度。缺点是增加了额外的硬件，造价昂贵。 3．什么是通道?试画出通道控制方式时的CPU、通道和设备的工作流程图。 答：通道是一个独立与CPU的专管输入／输出控制的机构，它控制设备与内存直接进行数据交换。它有自己的通道指令，这些指令受CPU启动，并在操作结束时向CPU发中断信号。 4. 什么是中断?什么叫中断处理?什么叫中断响应? 答: 中断是指计算机在执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序，待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行的过程。CPU转去执行相应的事件处理程序的过程称为中断处理。 CPU收到中断请求后转到相应的事件处理程序称为中断响应。 5．什么叫关中断?什么叫开中断?什么叫中断屏蔽? 答：把CPU内部的处理机状态字PSW的中断允许位清除从而不允许CPU响应中断叫做关中断。 设置CPU内部的处理机状态字PSW的中断允许位从而允许CPU响应中断叫做开中断。 中断屏蔽是指在中断请求产生之后，系统用软件方式有选择地封锁部分中断而允许其余部分的中断仍能得到响应。 6．什么是陷阱?什么是软中断?试述中断、陷阱和软中断之间异同。 答：陷阱指处理机和内存内部产生的中断，它包括程序运算引起的各种错误，如地址非法、校验错、页面失效。存取访问控制错、从用户态到核心态的切换等都是陷阱的例子。 软中断是通信进程之间用来模拟硬中断的一种信号通信方式。 7．描述中断控制方式时的CPU动作过程。 答：(1)首先，CPU检查响应中断的条件是否满足。如果中断响应条件不满足，则中断 处理无法进行。 (2)如果CPU响应中断，则CPU关中断。 (3)保存被中断进程现场。 (4) 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 中断原因，调用中断处理子程序。 (5)执行中断处理子程序。 (6)退出中断，恢复被中断进程的现场或调度新进程占据处理机。 (7)开中断，CPU继续执行。 8．什么是缓冲?为什么要引入缓冲? 答：缓冲即是使用专用硬件缓冲器或在内存中划出一个区域用来暂时存放输入输出数据的器件。引入缓冲是为了匹配外设和CPU之间的处理速度，减少中断次数和CPU的中断处理时间，同时解决DMA或通道方式时的数据传输瓶颈问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 9．设在对缓冲队列em，in和out进行管理时，采用最近最少使用算法存取缓冲区，即在把一个缓冲区分配给进程之后，只要不是所有其他的缓冲区都在更近的时间内被使用过，则该缓冲区不再分配出去。试描述过程tah—buf(type，number)和add—buf(type，number)。 答：对每个缓冲区设置一个时间标志位，其取值为该缓冲区上次放入队列时的系统时间。 take——buf(type，number) { 取出时间标志位最小的缓冲区 } add—-bur(type，number) { 把缓冲区放入队列，并获取当前系统时间赋给其时间标志位 } 10.试述对缓冲队列em，in和out采用最近最少使用算法对改善I／O操作性能有什么好处? 答:采用最近最少使用算法可以保留那些在最近一段时间内使用次数较多的缓冲区，而这些缓冲区继续被使用的可能性比较大，从而可以减少缓冲区分配和回收的次数，避免了频繁的分配、回收操作，所以可以改善I／O操作性能。 1l.用于设备分配的数据结构有哪些?它们之间的关系是什么? 答：用于设备分配的数据结构有：设备控制 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf DCT、系统设备表SDT、控制器表COCT和通道控制表CHCT。SDF整个系统一张，每个设备有一张DCT，每个控制器有一张COCT，每个通道有一张 CHCT。SDF中有一个DCT指针，DCT中有一个COCT指针，COCT中有一个CHCT指针。 12. 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 一个设备分配的安全检查程序，以保证把某台设备分配给某进程时不会出现死锁。 答：参见教材72页避免死锁章节。 13.什么是I／O控制?它的主要任务是什么7 答:I／O控制是指从用户进程的输入／输出请求开始，给用户进程分配设备和启动有关设备进行I／O操作，并在I／O操作完成之后响应中断，直至善后处理为止的整个系统控制过程。 14.I／O控制可用哪几种方式实现?各有什么优缺点? 答：I／O控制过程可用三种方式实现：作为请求I／O操作的进程实现；作为当前进程的一部分实现；由专门的系统进程——I／O进程完成。 第一种方式请求对应I／O操作的进程能很快占据处理机，但要求系统和I／O操作的进程应具有良好的实时性。 第二种方式不要求系统具有高的实时性，但I／O控制过程要由当前进程负责。 第三种方式增加了一个额外的进程开销，但用户不用关心I／O控制过程。 15.设备驱动程序是什么?为什么要有设备驱动程序?用户进程怎样使用驱动程序? 答：设备驱动程序是驱动外部物理设备和相应DMA控制器或I／O控制器等器件，使之可以直接和内存进行I／O操作的子程序的集合。它们负责设置相应设备有关寄存器的值，启动设备进行I／O操作，指定操作的类型和数据流向等。设备驱动程序屏蔽了直接对硬件操作的细节，为编程者提供操纵设备的友好接口。用户进程通过调用设备驱动程序提供的接口来使用设备驱动程序。