【正文】 輯設(shè)備到物理設(shè)備的映射）和（實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性）。在多用戶系統(tǒng)中，LUT是系統(tǒng)為每個(gè)進(jìn)程配置的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。涉及的內(nèi)容有：設(shè)備管理的功能之一是，將用戶輸入的邏輯設(shè)備名映射為系統(tǒng)內(nèi)的物理設(shè)備。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是一種低級(jí)的系統(tǒng)例程，它通常分為（ ）和（ ）兩個(gè)部分。(2) 將輸入的數(shù)據(jù)裝入緩沖區(qū)hin，當(dāng)hin中裝滿了由輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)之后，系統(tǒng)調(diào)用過程put_buf（in，hin）將該緩沖區(qū)插入輸入緩沖隊(duì)列in中。使用上述操作，輸入過程可被描述如下：(1) 輸入進(jìn)程調(diào)用過程get_buf（em，number）從空白緩沖區(qū)隊(duì)列em中取出一個(gè)緩沖區(qū)，返回的號(hào)碼為number。緩沖池管理中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入的過程可包括：(1) 過程get_buf（type，number）：以某種選取規(guī)則從type指定的緩沖區(qū)隊(duì)列中摘取一個(gè)緩沖區(qū)number。解 通常，緩沖池中有3個(gè)隊(duì)列：em隊(duì)列（空白緩沖區(qū)隊(duì)列）、in隊(duì)列（裝滿輸入數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)隊(duì)列）、out隊(duì)列（裝滿輸出數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)隊(duì)列）。緩沖池由多個(gè)緩沖區(qū)組成，其中每個(gè)緩沖區(qū)包括緩沖區(qū)首部和緩沖體兩部分。 描述操作系統(tǒng)中使用公用緩沖池時(shí)數(shù)據(jù)塊插入緩沖隊(duì)列的輸入過程。 V(RS(type))。PROCEDURE put_buf(type,number)BEGIN P(S(type))。 Pointer of buffer(number)=take_buf(type,number) V(S(type))。信號(hào)量的定義及初始化過程，以及get_buf（）過程和put_buf（）過程的描述如下：Semaphore S（type）：=1；Semaphore RS（type）：=n； /*n為type隊(duì)列長度*/PROCEDURE get_buf(type,number)BEGIN P(RS(type))。解 設(shè)隊(duì)列type的互斥信號(hào)量為S（type），初值為1。過程add_buf（type，numb）和take_buf（type，numb）分別用來把緩沖區(qū)numb插入type隊(duì)列和從type隊(duì)列中取出緩沖區(qū)numb。它應(yīng)當(dāng)是將抽象要求轉(zhuǎn)換為具體要求的一部分，所以也屬于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。(3) 與設(shè)備無關(guān)軟件層軟件主要負(fù)責(zé)將邏輯設(shè)備名轉(zhuǎn)換為物理設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的分配和回收，進(jìn)行緩沖區(qū)管理等。(2) 用戶層軟件是用戶與設(shè)備管理模塊的接口，負(fù)責(zé)解釋用戶的應(yīng)用請求，并將這種請求轉(zhuǎn)化為具體的輸入輸出操作。其功能是：1) 將抽象的要求轉(zhuǎn)換為具體的要求；2) 檢查用戶I/O請求的合法性，了解外設(shè)的狀態(tài)，設(shè)置設(shè)備的工作方式；3) 向設(shè)備發(fā)出I/O命令，啟動(dòng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)I/O。無論如何劃分并不影響本題的回答。解 本題的考核要點(diǎn)為設(shè)備管理模塊的結(jié)構(gòu)。 I/O軟件一般分為4個(gè)層次，用戶層、與設(shè)備無關(guān)軟件層、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及中斷處理程序。不過，無論有沒有配置通道，SPOOLING系統(tǒng)都是可以運(yùn)行的。(4) 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中安裝上通道設(shè)備，使處理器與通道可以并行工作。所以說B是正確的。(2) SPOOLING技術(shù)又稱“脫機(jī)輸入輸出系統(tǒng)”。本題的考核要點(diǎn)是SPOOLING技術(shù)。 在關(guān)于SPOOLING的敘述中， 描述是不正確的。由用戶給出的設(shè)備號(hào)只能是邏輯編號(hào)，由系統(tǒng)將邏輯號(hào)映射為絕對號(hào)。因此D是對的。因此C是對的。(3) 設(shè)備管理模塊中的底層軟件中配有專門處理設(shè)備中斷的處理程序。(2) 目前常見I/O系統(tǒng)其外部設(shè)備的驅(qū)動(dòng)和輸入輸出都由系統(tǒng)統(tǒng)一管理。(1) 通道是計(jì)算機(jī)上配置的一種專門用于輸入輸出的設(shè)備，是硬件的組成部分。 有關(guān)設(shè)備管理要領(lǐng)的下列敘述中，( )是不正確的。其管理進(jìn)程主要有輸入和輸出進(jìn)程，負(fù)責(zé)將輸入數(shù)據(jù)裝入到輸入井，或者將輸出井的數(shù)據(jù)送出。SPOOLing系統(tǒng)又稱“假脫機(jī)I/O系統(tǒng)”，其中心思想是，讓共享的、高速的、大容量外存儲(chǔ)器（比如，磁盤）來模擬若干臺(tái)獨(dú)占設(shè)備，使系統(tǒng)中的一臺(tái)或少數(shù)幾臺(tái)獨(dú)占設(shè)備變成多臺(tái)可并行使用的虛擬設(shè)備。虛擬設(shè)備是指利用軟件方法，比如SPOOLing系統(tǒng)，把獨(dú)享設(shè)備分割為若干臺(tái)邏輯上的獨(dú)占的設(shè)備，使用戶感受到系統(tǒng)有出若干獨(dú)占設(shè)備在運(yùn)行。 習(xí)題解答6. 設(shè)備管理 例題解析 何謂虛擬設(shè)備？請說明SPOOLing系統(tǒng)是如何實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的。解 本題的考核要點(diǎn)是虛擬設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方法。當(dāng)然，系統(tǒng)中至少一臺(tái)擁有物理設(shè)備，這是虛擬設(shè)備技術(shù)的基礎(chǔ)。SPOOLing系統(tǒng)主要管理外存上的輸入井和輸出井，以及內(nèi)存中的輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)。它的特點(diǎn)是：提高了 I/O操作的速度；將獨(dú)占設(shè)備改造為共享設(shè)備；實(shí)現(xiàn)了虛擬設(shè)備功能。A．通道是處理輸入、輸出的軟件B．所有外圍設(shè)備都由系統(tǒng)統(tǒng)一來管理C．來自通道的I/O中斷事件由設(shè)備管理負(fù)責(zé)處理D．編制好的通道程序是存放在主存貯器中的E．由用戶給出的設(shè)備編號(hào)是設(shè)備的絕對號(hào)解 本題的考核要點(diǎn)是設(shè)備管理的基本概念。因此A是錯(cuò)誤的。因此B是對的。通道中斷屬于設(shè)備中斷的一種。(4) 通道設(shè)備自身只配有一個(gè)簡單的處理裝置（CPU），并不配有存儲(chǔ)器，它所運(yùn)行的通道程序全部來自內(nèi)存。(5) 系統(tǒng)在初啟時(shí)為每臺(tái)物理設(shè)備賦予一個(gè)絕對號(hào)，設(shè)備絕對號(hào)是相互獨(dú)立的。因此E是錯(cuò)誤的。A．SPOOLING系統(tǒng)中不需要獨(dú)占設(shè)備B．SPOOLING系統(tǒng)加快了作業(yè)執(zhí)行的速度C．SPOOLING系統(tǒng)使獨(dú)占設(shè)備變成共享設(shè)備D．SPOOLING系統(tǒng)利用了處理器與通道并行工作的能力。涉及的概念有4方面：(1) 該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)有外存空間作為物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)應(yīng)當(dāng)至少有一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備實(shí)現(xiàn)輸入或輸出，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤。它將獨(dú)享設(shè)備改造成與共享設(shè)備，使進(jìn)程避免長期等待I/O操作的完成，因此加快了作業(yè)執(zhí)行的速度。(3) SPOOLING技術(shù)將外存空間模擬成多臺(tái)獨(dú)占設(shè)備，功能上看，它將一臺(tái)獨(dú)占設(shè)備變成一臺(tái)共享設(shè)備，因而C是對的。這作為一種硬件配置，與沒有通道的系統(tǒng)相比，系統(tǒng)的資源利用率得到提高。因此D是不正確的。請說明以下各工作是在哪一層完成的？(1) 向設(shè)備寄存器寫命令；(2) 檢查用戶是否有權(quán)使用設(shè)備；(3) 將二進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼以便打印。有些系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分為本題所說的4層結(jié)構(gòu)，而有的系統(tǒng)將設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序與中斷處理程序合并為1層，共分為3層（見湯子瀛《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)》，P221）。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是設(shè)備管理的底層軟件，用于控制I/O設(shè)備進(jìn)行具體輸入輸出操作。(1) 由于“向設(shè)備寄存器寫命令”屬于直接操作設(shè)備控制器的操作，因此屬于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。不過，該層軟件并不檢查用戶的訪問權(quán)限，因此， “檢查用戶是否有權(quán)使用設(shè)備”屬于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?！皩⒍M(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼以便打印”不屬于該層軟件。 在緩沖池中有3個(gè)隊(duì)列，分別為空白緩沖隊(duì)列em，輸入緩沖隊(duì)列in，以及輸出緩沖隊(duì)列out。試描述進(jìn)程從任一緩沖隊(duì)列得到一個(gè)緩沖區(qū)的過程get_buf（type,numb）和將一個(gè)緩沖區(qū)numb放入緩沖隊(duì)列的過程put_buf（type,numb）。設(shè)描述資源數(shù)目的信號(hào)量RS（type），初值為n。 P(S(type))。END。 add_buf (type,number) V(S(type))。END。本題考核的要點(diǎn)是緩沖池技術(shù)。系統(tǒng)通過操作緩沖池首部，實(shí)現(xiàn)對緩沖區(qū)的管理。令參數(shù)type表示緩沖隊(duì)