第4章设备管理课后题答案.doc

第四章 设备管理 4．7．3选择题 1． A--(3) B--(2) C—(4) 2． A--(3) B--(4) C—(3) D—(2) （2） 4． A--(3) B--(2) 5． A--(3) B--(2) （3） （2） A--(3) B--(1) A--(1) B--(3) C—(4) A--(2) B--(2) C—(3) D—(3) （8） （9） （4）对于一台多用户机… A--(1) A--(2) A--(4) B--(1) A--(2) A--(4) A--(3) B--(2) 有几种I/O控制方式，分别适用于何种场合？ 有四种I/O控制方式，即程序I/O控制方式、中断驱动I/O控制方式、直接存储器访问DMA控制方式及I/O通道控制方式。 程序I/O方式(适用于结构简单，只需少量硬件的电路) 中断驱动I/O控制方式(适用于高效的场合，例如办公室) 直接存储器访问DMA I/O控制方式(适用于无须CPU介入的控制器来控制内存与外设之间的数据交流的场合) I/O通道控制方式(适用于以字节为单位的干预，同时实现CPU,通道和I/O设备三者并行操作的场合) 2、什么是DMA技术？简述DMA数据传送过程？ 直接内存存取技术是指，数据在内存与I/O设备间直接进行成块传输。 DMA工作过程 　　⑴当进程要求设备输入数据时，CPU把准备存放输入数据的内存起始地址以及要传送的字节数分别送入DMA控制器中的内存地址寄存器和传送字节计数器。 　　⑵发出数据传输要求的进行进入等待状态。此时正在执行的CPU指令被暂时挂起。进程调度程序调度其他进程占据CPU。 　　⑶输入设备不断地窃取CPU工作周期，将数据缓冲寄存器中的数据源源不断地写入内存，直到所要求的字节全部传送完毕。 　　⑷DMA控制器在传送完所有字节时，通过中断请求线发出中断信号。CPU在接收到中断信号后，转入中断处理程序进行后续处理。 　　⑸中断处理结束后，CPU返回到被中断的进程中，或切换到新的进程上下文环境中，继续执行。 3、简述通道工作的原理。 CPU在执行用户程序时遇到I/O请求，操作系统根据该请求生成通道程序放入内存，并将该通道程序的首地址放入通道地址字CAW中。之后执行“启动I/O”指令，启动通道工作。通道接收到“启动I/O”指令后，从CAW中取出通道程序的首地址，并根据首地址取出第一条指令放入通道命令字CCW中，同时向CPU发回答信号，使CPU可继续执行其他程序，而通道则开始执行通道程序，与CPU并行完成I/O设备数据传输工作。通道程序完成实际I/O，启动I/O设备，执行完毕后,如果还有下一条指令，则继续执行。当通道传输完成最后一条指令时停止工作，向CPU发I/O中断。CPU接收中断信号，执行中断子程序，从通道状态字CSW中取得有关通道状态信息，决定下一步做什么。 4、引入缓冲的主要原因是什么，缓冲分为哪几种类型？ 在操作系统中，引入缓冲的主要原因，可归结为以下几点： （1）改善CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾 （2）可以减少对 CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制 （3）提高 CPU和 I／O设备之间的并行性 缓冲有硬件缓冲和软件缓冲之分。硬件缓冲是指以专用的寄存器作为缓冲器。软件缓冲是指在操作系统的管理下，在内存中划出若干个单元作为缓冲区。软件缓冲的好处是易于改变缓冲区的大小和数量，但占用了一部分内存空间。 软件缓冲根据缓冲区设置个数的多少，可分为单缓冲、双缓冲和多缓冲。根据缓冲区的从属关系，可以分为专用缓冲区和缓冲池。 5、简述UNIX的缓冲池技术 UNIX系统采用缓冲池技术，来平滑和加快文件信息从内存到磁盘的传输，并充分利用以前从磁盘读入已传入用户区、但仍在缓冲区的数据。当从磁盘上读数据时，如果数据已经在缓冲区中，则核心就直接从缓冲区中读出，而不必从盘上读；当数据不在缓冲区时，核心先把数据从磁盘传送到缓冲区，再由缓冲区读出。目的在于尽可能减少磁盘I/O的次数，提高系统运行的速度 6、为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？ 在现代操作系统中，为了提高系统的可适应性和可扩展性，都毫无例外地实现了设备独立性，也即设备无关性。其基本含义是，应用程序独立于具体使用的物理设备，即应用程序以逻辑设备名称来请求使用某类设备。进一步说，在实现了设备独立性的功能后，可带来两方面的好处：（1）设备分配时的灵活性；（2）易于实现I/O重定向(指用于I/O操作的设备可以更换即重定向，而不必改变应用程序)。 为了实现设备的独立性，应引入逻辑设备和物理设备两个概念。在应用程序中，使用逻辑设备名称来请求使用某类设备；而系