《設(shè)備管理習(xí)題》PPT課件.ppt

第6章 設(shè)備管理,第6章 設(shè)備管理,1,6.1 基本知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,第6章 設(shè)備管理,2,6.2 知識(shí)點(diǎn),6.2.1 I/O系統(tǒng)組成,第6章 設(shè)備管理,3,I/O系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中完成數(shù)據(jù)輸入、輸出的子系統(tǒng)。它包括輸入/輸出設(shè)備、相應(yīng)于各設(shè)備的設(shè)備控制器，在大、中型計(jì)算機(jī)中，還配置了I/O通道。,6.2.2 數(shù)據(jù)傳輸控制方式,第6章 設(shè)備管理,4,1. 程序直接控制方式 2. 中斷控制方式 3. DMA方式 4. 通道控制方式,6.2.3 中斷技術(shù),第6章 設(shè)備管理,5,1. 中斷概念 2. 中斷源 引起中斷的事件稱為中斷源。計(jì)算機(jī)中的中斷源種類有很多，大致可分為： （1）強(qiáng)迫性中斷源 （2）自愿性中斷源,6,3. 中斷響應(yīng) 中斷響應(yīng)過程如下： （1）保護(hù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場。 （2）分析中斷原因，轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷處理子程序。 4. 中斷處理 中斷響應(yīng)完成后，進(jìn)入中斷處理過程。,第6章 設(shè)備管理,6.2.4 緩沖技術(shù) 1. 緩沖的引入 （1）減少讀塊設(shè)備的次數(shù) （2）減少對CPU的中斷次數(shù)，放寬對中斷響應(yīng)時(shí)間的限制。 （3）用于無法直接通信的設(shè)備間的中轉(zhuǎn)站 （4）解決程序所請求的邏輯記錄大小和設(shè)備的物理記錄大小不匹配的問題。 （5）加快進(jìn)程（作業(yè)）的推進(jìn)速度,第6章 設(shè)備管理,7,2. 單緩沖 3. 雙緩沖 4. 循環(huán)緩沖 5. 緩沖池,第6章 設(shè)備管理,8,6.2.5 設(shè)備分配,第6章 設(shè)備管理,9,6.2.6 Spooling系統(tǒng),第6章 設(shè)備管理,10,6.2.7 I/O控制過程,（1）響應(yīng)I/O請求，為在具體物理設(shè)備上進(jìn)行I/O操作做準(zhǔn)備。 （2）設(shè)備驅(qū)動(dòng)，控制設(shè)備完成I/O操作，對每類設(shè)備分別設(shè)置不同的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 （3）中斷處理，I/O操作完成之后，設(shè)備控制器向CPU發(fā)送中斷信號(hào)，CPU響應(yīng)后轉(zhuǎn)向相應(yīng)的中斷處理程序進(jìn)行善后處理。,第6章 設(shè)備管理,11,6.2.8 磁盤I/O,1. 磁盤存儲(chǔ)格式 2. 磁盤I/O性能 3. 磁盤調(diào)度,第6章 設(shè)備管理,12,4. 磁盤高速緩存 在內(nèi)存中開辟一個(gè)緩沖區(qū)用于接收從磁盤讀取的數(shù)據(jù)，這個(gè)緩沖區(qū)稱為磁盤高速緩存，緩沖區(qū)的大小與磁盤塊相匹配。,第6章 設(shè)備管理,13,6.3.1 單項(xiàng)選擇題 【例1】為實(shí)現(xiàn)CPU與外部設(shè)備并行工作，必須引入的基礎(chǔ)硬件是 。 A緩沖區(qū) B通道 C時(shí)鐘 D相聯(lián)寄存器,第6章 設(shè)備管理,14,6.3 例題解析,【例2】在操作系統(tǒng)中，用戶在使用I/O設(shè)備時(shí)，通常采用 。 A物理設(shè)備名 B邏輯設(shè)備名 C虛擬設(shè)備名 D設(shè)備牌號(hào),第6章 設(shè)備管理,15,【例3】通道是一種 。 AI/O端口 B數(shù)據(jù)通道 CI/O專用處理器 D軟件工具 4.在關(guān)于SPOOLING的敘述中，（）描述是不正確的。 SPOOLING系統(tǒng)中不需要獨(dú)占設(shè)備 SPOOLING系統(tǒng)加快了作業(yè)的執(zhí)行速度 SPOOLING系統(tǒng)使獨(dú)占設(shè)備變成了共享設(shè)備 SPOOLING利用了處理器與通道并行工作的能力 5. 關(guān)于通道、設(shè)備控制器和設(shè)備之間的關(guān)系，下面哪些敘述是正確的（C）。 控制器和通道可以分別控制設(shè)備 控制器、通道和設(shè)備可以并行工作 通道控制設(shè)備控制器，設(shè)備控制器控制設(shè)備進(jìn)行工作 都不對,第6章 設(shè)備管理,16,1.3.2 填空題 【例1】從資源分配的角度看，可以把設(shè)備分為獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備和 ，打印機(jī)屬于 設(shè)備，而磁盤機(jī)屬于 設(shè)備。,第6章 設(shè)備管理,17,第6章 設(shè)備管理,18,【例2】主存儲(chǔ)器與外圍設(shè)備之間的信息傳送操作稱為 。 【例3】虛擬設(shè)備是通過 技術(shù)把 設(shè)備變成能為若干用戶 的設(shè)備。復(fù)旦大學(xué)2003年試題,4.操作系統(tǒng)中采用（）技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)以空間換取時(shí)間。 5.虛擬設(shè)備是指操作系統(tǒng)利用某種I/O技術(shù)，將某個(gè)（）設(shè)備改造為多個(gè)用可以同時(shí)共享的設(shè)備。 6.所謂（），是指能夠控制一臺(tái)或多臺(tái)外圍設(shè)備與處理器并行工作，獨(dú)立完成輸入輸出操作的I/O處理機(jī)。 7.獨(dú)立于CPU的用來控制多臺(tái)設(shè)備與主存之間進(jìn)行信息交換的設(shè)備是（）。,第6章 設(shè)備管理,19,第6章 設(shè)備管理,20,【例8】設(shè)備分配中的安全性是指 。 【解答】設(shè)備分配中應(yīng)保證不會(huì)引起進(jìn)程死鎖。 【例9】設(shè)備獨(dú)立性是指 。 【解答】應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備，或應(yīng)用程序與具體使用的物理設(shè)備無關(guān)。,第6章 設(shè)備管理,21,1.為什么要在設(shè)備管理中引入緩沖技術(shù)？ 2.什么是虛擬設(shè)備？為什么操作系統(tǒng)中引入虛擬設(shè)備? 3.設(shè)備通常有哪幾種分類方法？可以分為哪幾種類型？ 4.分別解釋什么是獨(dú)享設(shè)備和共享設(shè)備。 5什么是設(shè)備獨(dú)立性？為什么要引入設(shè)備獨(dú)立性？ 6什么是虛擬設(shè)備技術(shù)？,第6章 設(shè)備管理,22,1使用戶所編制的程序與實(shí)際使用的物埋設(shè)備無關(guān)，這是由設(shè)備管理的 實(shí)現(xiàn)的。 A設(shè)備獨(dú)立性 B設(shè)備分配 C緩沖管理 D虛擬設(shè)備 2設(shè)備的打開、關(guān)閉、讀、寫等操作是由 完成的。 A用戶程序 B編譯程序 C設(shè)備分配程序 D設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 3引入緩沖技術(shù)的主要目的是 。 A改善用戶編程環(huán)境 B提高CPU與設(shè)備之間的并行程度 C提高CPU的處理速度 D降低計(jì)算機(jī)的硬件成本,第6章 設(shè)備管理,23,4SPOOLNG技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的 分配。 A獨(dú)占 B共享 C虛擬 D物理 5有關(guān)設(shè)備管理概念的下列敘述中， 是不正確的。 A通道是處理輸入、輸出的軟件 B所有外圍設(shè)備的啟動(dòng)工作都由系統(tǒng)統(tǒng)一來做 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儲(chǔ)器中的,第6章 設(shè)備管理,24,6緩沖技術(shù)中的緩沖池在 中。 A主存 B外存 CROM D寄存器 7引入緩沖的主要目的是 。 A改善CPU和I/O設(shè)備之間速度不匹配的情況 B節(jié)省內(nèi)存 C提高CPU的利用率 D提高I/O設(shè)備的效率,第6章 設(shè)備管理,25,8為了使多個(gè)進(jìn)程有效地同時(shí)處理輸入和輸出，最好使用 結(jié)構(gòu)的緩沖技術(shù)。 A緩沖池 B閉緩沖區(qū)環(huán) C單緩沖區(qū) D雙緩沖區(qū) 9通過硬件和軟件的功能擴(kuò)充，把原來獨(dú)占的設(shè)備改造成為能為若干用戶共享的設(shè)備，這種改造后的設(shè)備稱為（ ）。 A存儲(chǔ)設(shè)備 B系統(tǒng)設(shè)備 C用戶設(shè)備 D虛擬設(shè)備 10下列設(shè)備中，不應(yīng)作為獨(dú)占型設(shè)備的是 。 A打印機(jī) B磁盤 C終端 D磁帶,第6章 設(shè)備管理,26,11大多數(shù)低速設(shè)備都屬于 設(shè)備。 A獨(dú)占 B共享 C虛擬 DSpooling 12 用于連接大量的低速或中速I/O設(shè)備。 A數(shù)組選擇通道 B字節(jié)多路通道 C數(shù)組多路通道,6.4.2 填空題 1常用設(shè)備分配技術(shù)有 、 、 。 2在具有通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，設(shè)備分配程序在分配外部設(shè)備時(shí)，先分配 ，再分配 ，最后分配 。 3從一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組織來看，在 和 部分形成了系統(tǒng)的兩個(gè)速度瓶頸。 4設(shè)備分配應(yīng)保證設(shè)備有高的利用率和避免 。,第6章 設(shè)備管理,27,第6章 設(shè)備管理,28,5從設(shè)備分配的角度出發(fā)，I/O設(shè)備可分為 、 、 3種類型。 6虛擬設(shè)備技術(shù)的引入可有效地提高 設(shè)備的利用率。 7利用SPOOLNG技術(shù)可以將 設(shè)備改造成可共享的虛擬設(shè)備。 8實(shí)現(xiàn)Spooling系統(tǒng)時(shí)必須在磁盤上辟出稱為 和 的專門區(qū)域，以存放作業(yè)信息和作業(yè)執(zhí)行結(jié)果。