【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 合法性，了解I/O設(shè)備的狀態(tài)，傳遞有關(guān)部門參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式。③． 發(fā)出I/O操作命令，啟動(dòng)I/O設(shè)備，完成I/O操作。④． 響應(yīng)通道發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求，根據(jù)中斷類型調(diào)用響應(yīng)的中斷處理程序。⑤． 構(gòu)造通道程序。（填空題）下列哪種設(shè)備不是從設(shè)備分配策略角度來(lái)說(shuō)的（ ）。（A）系統(tǒng)設(shè)備 （B）獨(dú)享設(shè)備（C）共享設(shè)備 （D）虛擬設(shè)備本題的考核要點(diǎn)是設(shè)備的分類問(wèn)題。主要涉及的概念有：①． 按設(shè)備的所屬權(quán)劃分，設(shè)備可分為系統(tǒng)設(shè)備和用戶設(shè)備。②． 按設(shè)備分配方式劃分，設(shè)備可分為3種：獨(dú)享設(shè)備（又稱獨(dú)占設(shè)備）、共享設(shè)備和虛擬設(shè)備。其中， 獨(dú)享設(shè)備采用獨(dú)享分配策略，采用的是“請(qǐng)求分配使用回收”分配方式。 共享設(shè)備和虛擬設(shè)備采用的是共享分配策略，比如用P、V操作實(shí)現(xiàn)臨界資源的使用，用任務(wù)排隊(duì)方式實(shí)現(xiàn)磁盤的分時(shí)訪問(wèn)等。（選擇題），如果說(shuō)設(shè)置一個(gè)具有8位的緩沖寄存器，則CPU中斷時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間大約分別為（ ）。（A）， （B）8ms，1ms（C）， （D），本題的考核要點(diǎn)是中斷時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間的計(jì)算。設(shè)計(jì)的內(nèi)容為：①．。題中引用了8位的緩沖寄存器可使中斷頻率降為1/8，即，*1024/8。那么，CPU的中斷時(shí)間為T1：T1=8/(*1024)≈。②．CPU的響應(yīng)時(shí)間T2為：T2=1/(*1024) ≈。（注意：若再增設(shè)一個(gè)8位的緩沖寄存器。）（問(wèn)答題）在設(shè)備管理中，保持設(shè)備獨(dú)立性有何意義？本題的考核要點(diǎn)是設(shè)備分配原理。當(dāng)用戶需要一臺(tái)系統(tǒng)設(shè)備時(shí)，用戶請(qǐng)求中給出一個(gè)邏輯設(shè)備名。據(jù)此，系統(tǒng)就在多臺(tái)同類的物理設(shè)備中分配一臺(tái)具體的物理設(shè)備。這樣一來(lái)，就在邏輯設(shè)備與物理設(shè)備之間建立了一個(gè)映射。系統(tǒng)將這一映射保存在進(jìn)程的PCB中。以后該進(jìn)程需要利用設(shè)備進(jìn)行I/O時(shí)，系統(tǒng)就查閱PCB，根據(jù)設(shè)備的映射關(guān)系去啟動(dòng)物理設(shè)備。設(shè)備獨(dú)立性的優(yōu)點(diǎn)有： 方便用戶編程。用戶不必知道設(shè)備在系統(tǒng)中的標(biāo)識(shí)。 便于程序移植。程序中使用的是邏輯設(shè)備，與具體的物理設(shè)備無(wú)關(guān)，因此便于移植到其他系統(tǒng)中。 資源利用率提高。如果一臺(tái)設(shè)備忙或者有故障，可換另外一臺(tái)。 能適應(yīng)多用戶多進(jìn)程的需要。（問(wèn)答題）用流程圖描述設(shè)備中斷的處理過(guò)程。本題的考核要點(diǎn)是中斷的處理。其處理過(guò)程可分為以下幾步：①． 喚醒被阻塞的驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)程。②． 保護(hù)被中斷進(jìn)程的CPU現(xiàn)場(chǎng)信息。③． 分析中斷原因，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷處理程序執(zhí)行。④． 進(jìn)行中斷處理。對(duì)于輸入設(shè)備中斷處理來(lái)說(shuō)，需要將讀入的數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)轉(zhuǎn)到用戶區(qū)；對(duì)于輸出設(shè)備來(lái)說(shuō)，可將用戶區(qū)中的下一批數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)到緩沖區(qū)。無(wú)論輸入還是輸出，都可重新啟動(dòng)外部設(shè)備進(jìn)行下一次I/O，同時(shí)，還要將等待I/O的進(jìn)程喚醒。⑤． 恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)。流程圖為：（問(wèn)答題）在一個(gè)CPU和輸入設(shè)備I、輸出設(shè)備O并行執(zhí)行的系統(tǒng)中，設(shè)輸入設(shè)備I和輸出設(shè)備O的啟動(dòng)受CPU指令的控制，且輸出設(shè)備O的啟動(dòng)還受輸出緩沖是否裝滿輸出數(shù)據(jù)的限制。只有裝滿輸出數(shù)據(jù)，輸出設(shè)備才能被啟動(dòng)。試描述中斷處理方式下的CPU動(dòng)作過(guò)程。本題的考核要點(diǎn)是系統(tǒng)響應(yīng)中斷的處理過(guò)程。在一個(gè)多道程序運(yùn)行環(huán)境中，當(dāng)進(jìn)程A正在使用CPU運(yùn)行自己的程序且需要進(jìn)行輸入輸出。系統(tǒng)一方面啟動(dòng)輸入輸出設(shè)備，令一方面系統(tǒng)需要選擇另一個(gè)進(jìn)程B使用CPU，該處理過(guò)程可見(jiàn)下圖所示。CPU的動(dòng)作過(guò)程為：①． 當(dāng)前進(jìn)程A有輸入輸出請(qǐng)求時(shí)，CPU發(fā)出“啟動(dòng)外設(shè)”命令。②． A被阻塞起來(lái)等待外設(shè)的輸入輸出操作完成，進(jìn)程調(diào)度原語(yǔ)從就緒隊(duì)列上選擇一個(gè)新的就緒進(jìn)程B使用CPU。③． 當(dāng)外設(shè)的輸入輸出完成后，I/O控制器向CPU發(fā)出中斷信號(hào)（比如INTR）。④． CPU在收到中斷信號(hào)之后，保護(hù)B的現(xiàn)場(chǎng)信息，轉(zhuǎn)向預(yù)先設(shè)計(jì)好的中斷處理程序?qū)?shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)果進(jìn)行處理。⑤． 中斷處理結(jié)束后，恢復(fù)B的現(xiàn)場(chǎng)信息，繼續(xù)執(zhí)行被中斷的進(jìn)程B。在以后的進(jìn)程調(diào)度中，只要選中了請(qǐng)求I/O的進(jìn)程A，A才可以繼續(xù)工作。 習(xí)題一、選擇最合適的答案1．在下面的I/O控制方式中，需要CPU干預(yù)最少的方式是（ ）。（A）程序I/O方式 （B）中斷驅(qū)動(dòng)I/O控制方式 （C）直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)DMA控制方式 （D）I/O通道控制方式2．某操作系統(tǒng)中，采用中斷驅(qū)動(dòng)I/O控制方式，設(shè)中斷時(shí)，CPU用1ms來(lái)處理中斷請(qǐng)求，其它時(shí)間CPU完全用來(lái)計(jì)算，若系統(tǒng)時(shí)鐘中斷頻率為100HZ，則，CPU的利用率為（ ）。（A）60% （B）70% （C）80% （D）90%3．下列哪一條不是磁盤設(shè)備的特點(diǎn)（ ）。（A）傳輸速率較高，以數(shù)據(jù)塊為傳輸單位 （B）一段時(shí)間內(nèi)只允許一個(gè)用戶（進(jìn)程）訪問(wèn) （C）I/O控制方式常采用DMA方式 （D）可以尋址，隨機(jī)地讀/寫任意數(shù)據(jù)塊4．利用通道實(shí)現(xiàn)了（ ）之間數(shù)據(jù)的快速傳輸。（A）CPU和外設(shè) （B）內(nèi)存和CPU （C）內(nèi)存和外設(shè) （D）外設(shè)和外設(shè)5．假脫機(jī)技術(shù)中，對(duì)打印機(jī)的操作實(shí)際上是用對(duì)磁盤存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)的，用以替代打印機(jī)的部分是指（ ）。（A）共享設(shè)備 （B）獨(dú)占設(shè)備 （C）虛擬設(shè)備 （D）物理設(shè)備6．設(shè)從磁盤將一塊數(shù)據(jù)傳送到緩沖區(qū)所用時(shí)間為80μs，將緩沖區(qū)中數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)所用時(shí)間為40μs，CPU處理數(shù)據(jù)所用時(shí)間為30μs，則處理該數(shù)據(jù)，采用單緩沖傳送某磁盤數(shù)據(jù)，系統(tǒng)所用總時(shí)間為（ ）。（A）120μs （B）110μs （C）150μs （D）70μs7．，如果說(shuō)設(shè)置一個(gè)具有8位的緩沖寄存器，則CPU中斷時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間大約分別為（ ）。（A）， （B）8ms，1ms（C）， （D），8．在調(diào)試程序時(shí)，可以先把所有輸出送屏幕顯示而不必正式輸出到打印設(shè)備，其運(yùn)用了（ ）。（A）SPOOLing技術(shù) （B）I/O重定向 （C）共享技術(shù) （D）緩沖技術(shù)9．設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是系統(tǒng)提供的一種通道程序，它專門用于在請(qǐng)求I/O的進(jìn)程與設(shè)備控制器之間傳輸信息。下面的選項(xiàng)中不是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序功能的是（ ）。（A）檢查用戶I/O請(qǐng)求的合法性 （B）及時(shí)響應(yīng)由控制器或通道發(fā)來(lái)的中斷請(qǐng)求 （C）控制I/O設(shè)備的I/O操作 （D）了解I/O設(shè)備的狀態(tài)，傳送有關(guān)參數(shù)，設(shè)置設(shè)備的工作方式10．下列關(guān)于通道、設(shè)備、設(shè)備控制器三者之間的關(guān)系敘述中正確的是（ ）。（A）設(shè)備控制器和通道可以分別控制設(shè)備（B）設(shè)備控制器控制通道和設(shè)備一起工作 （C）通道控制設(shè)備控制器，設(shè)備控制器控制設(shè)備 （D）設(shè)備控制器控制通道，通道控制設(shè)備二、選擇所有正確的答案1．下列哪一個(gè)選項(xiàng)是引入緩沖的原因（ ）。（A）緩和CPU和I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾 （B）減少對(duì)CPU的中斷頻率，放寬對(duì)中斷響應(yīng)時(shí)間的限制 （C）減少CPU對(duì)I/O控制的干預(yù) （D）提高CPU和I/O設(shè)備之間的并行性2．從設(shè)備分配的角度來(lái)看，設(shè)備分成（ ）。A．獨(dú)享設(shè)備 C． 用戶設(shè)備 E．虛擬設(shè)備3．在操作系統(tǒng)中，下列選項(xiàng)屬于軟件機(jī)制的是（ ）。（A）緩沖池 （B）通道技術(shù) （C）覆蓋技術(shù)