第五章习题二(有答案版).doc

第五章 课堂习题一基础题1、设备驱动程序是一种低级的系统例程，它通常分为 和 两个部分。【解答】控制I/O设备进行具体输入输出的操作程序、设备中断处理程序。2、缓冲区由 和 组成。【解答】缓冲首部、缓冲体3、引入缓冲的主要目的是 。A改善CPU和I/O设备之间速度不匹配的情况B节省内存C提高CPU的利用率D提高I/O设备的效率 【解答】A 4、使用户所编制的程序与实际使用的物埋设备无关，这是由设备管理的 实现的。A设备独立性 B设备分配C缓冲管理 D虚拟设备【解答】A5、引入缓冲技术的主要目的是 。A改善用户编程环境 B提高CPU与设备之间的并行程度C提高CPU的处理速度 D降低计算机的硬件成本【解答】B6、缓冲技术中的缓冲池在 中。A主存 B外存 CROM D寄存器【解答】A7、为了使多个进程有效地同时处理输入和输出，最好使用 结构的缓冲技术。A缓冲池 B闭缓冲区环C单缓冲区 D双缓冲区【解答】A8、 用户在使用I/O设备时通常不采用物理设备名，而采用_ _。解答：逻辑设备名9、 CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用 。解答：(缓冲技术 )10、为了使多个进程能有效地同时处理输入/输出，最好使用 结构的缓冲技术。解答：( 缓冲池 )11、 驱动程序与 紧密相关，如果计算机中连有3个同种类型的彩色终端和2个同种类型的黑白终端，则可为它们配置 个设备驱动程序。解答：I/O设备的特性 212、 为实现设备独立性，在系统中必须配置 表，通常它包括 、 、 三项。解答：逻辑设备表LUT 逻辑设备名 物理设备名 设备驱动程序入口地址二、问答题1、为什么要在设备管理中引入缓冲技术？解答：引入缓冲技术的原因主要有：（1）缓和CPU与IO设备间速度不匹配的矛盾 （2）减少对CPU的中断频率,放宽对CPU中断响应时间的限制 （3）提高CPU和IO设备之间的并行性2、缓冲的类型有哪些？引入缓冲的主要原因是什么？答：缓冲的类型有单缓冲、双缓冲、循环缓冲、缓冲池。引入缓冲的原因：（1）缓和CPU与IO设备间速度不匹配的矛盾（2）减少对CPU的中断频率,放宽对CPU中断响应时间的限制（3）提高CPU和IO设备之间的并行性3、简述中断处理的过程。答： CPU每执行完一条指令就去扫描中断寄存器，检查是否有中断发生，若没有中 断就继续执行下条指令：若有中断发生就转去执行相应的中断处理程序。中断处理过程可粗略分为以下5个过程：1）唤醒被阻塞的驱动进程；2)保护被中断进程的CPU现场信息；3)转入相应的设备处理程序；4) 中断处理；5)恢复被中断程序的现场。4、为什么要引入设备独立性?设备独立性的含义是什么？如何实现设备独立性？答：在实现了设备独立性的功能后， 可带来以下两方面的好处：1) 设备分配时的灵活性 2) 易于实现I/O重定向 设备独立性指应用程序独立于具体使用的物理设备 为了实现设备独立性，必须在设备驱动程序之上设置一层设备独立性软件，用来执行所有I/O设备的公用操作，并向用户层软件提供统一接口。关键是系统中必须设置一张逻辑设备表LUT用来进行逻辑设备到物理设备的映射，其中每个表目中包含了逻辑设备名、物理设备名和设备驱动程序入口地址三项；当应用程序用逻辑设备名请求分配I/O设备时，系统必须为它分配相应的物理设备，并在LUT中建立一个表目，以后进程利用该逻辑设备名请求I/O操作时，便可从LUT中得到物理设备名和驱动程序入口地址。5、在某系统中，从磁盘将一块数据输入到缓冲区需要花费的时间为T，CPU对一块数据进行处理的时间为C，将缓冲区的数传送到用户区所花的时间为M，那么在单缓冲和双缓冲情况下，系统处理大量数据时，一块数据的处理时间为多少?【解答】（1）在无缓冲的情况下，每一块数据的处理的时间为T+C。（2）在单缓冲的情况下，由于CPU的计算操作与磁盘的数据输入操作可以并行，因此一块数据的处理时间为max(C，T)+M。 （3）在双缓冲的情况下，当CT时，一块数据的处理时间为C+M，即MAX(C，T)+M；当CT时，一块数据的处理时间为T，即max(C，T)。 6、 I/O软件一般分为哪四个层次？请分别说明下列工作分别是在哪一层完成的？（1） 向设备寄存器写命令（2） 检查用户是否有权使用设备（3） 将二进制整数转换成ASCII码的格式打印（4） 缓冲管理解答：I/O软件一般分为用户层软件、设备独立性软件、设备驱动程序和中断处理程序。（1） 向设备寄存器写命令是在设备驱动程序中完成的（2） 检查用户是否有权使用设备属于设备保护，因此是在设备独立性软件中完成的。（3） 将二进制整数转换成ASCII码的格式打印是通过I/O库函数（如C的printf()中就有打印格式的控制字符串）完成的，因此属于用户层软件。（4） 缓冲管理属于I/O的公有操作，是在设备独立性软件中完成的。7、 为了对缓冲池中的队列进行操作而设置了互斥信号量MStype和资源信号量RStype，相应地，两个操作过程Getbuf 及Putbuf的描述如下：Procedure Getbuf(type) begin (A); (B); B(n):=Takebuf(type); (C); end procedure Putbuf(type) begin (B); Addbuf(type,n);