第六章 输入输出系统
一、简答题:
1.有几种 I/O 控制方式?各有何持点?
答:I/O 控制方式有 4 种,即程序直接控制方式、中断控制方式、DMA 方式和通道控制
方式。
(1)程序直接控制方式优点是控制简单,也不需要多少硬件支持。但 CPU 和外设只能串
行工作,且 CPU 的大部分时间处于循环测试状态,使 CPU 的利用串大大降低;CPU 在
一段时间内只能和一台外设交换数据信息,从而不能实现设备之间的并行工作;由于程序直
接控制方式依靠测试设备状态标志来控制数据传送,因此.无法发现和处理因设备或其他硬
件所产生的错误。所以,程序直接控制方式只适用于那些 CPU 执行速度较慢且外设较少的。
(2)中断控制方式优点是能实现 CPU 与设备以及设备与设备间的并行操作,CPU 的利用
率较程序直接控制方式大大提高。但由于 I/O 控制器的数据缓冲寄存器装满数据后将会发
出中断且数据缓冲寄存器通常较小,因此在一次数据传送过程中发生中断次数较多而耗去大
量 CPU 时间;如果系统中配置的外设数目较多,且都以中断方式进行并行操作,则可能耗
去大量 CPU 时间或因 CPU 来不及处理而造成数据丢失。
(3) 1)数据传输的基本单位是数据块,即在 CPU 和 I/O 设备之间,每次传输至少一个
数据块。2)所传输的数据是从设备直接送入内存的,或者相反。3)仅在传送一个或多个数
据块的开始和结束时,才需要 CPU 干预,整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。
(4)通道控制方式通道是一个专管 I/O 控制的处理机。在通道控制方式下,CPU 只需发
出 I/O 指令,通道就能完成相应的 I/O 操作,并在操作结束时向 cPu 发出中断信号;同
时一个通道还能控制多台外设。但是,通道价格较高,从经济的角度出发不宜过多使用。
2.为什么要引入设备独立性?如何实现设备独立性?
答:用户不指定物理设备,而是指定逻辑设备,使得用户作业和物理设备之间分离开来,再
通过其他途径建立逻辑设备和物理设备之间的映射,设备的这种特性就是“设备独立性” 。
好处:应用程序与具体物理设备无关,系统增减或变更设备时对源程序不必加以修改;易于
应对 I/O 设备故障,提高系统可靠性;增加设备分配的灵活性,更有效地利用逻辑设备资源,
实现多道程序设计。
3.SPOOLing 系统由哪几部分组成?以打印机为例说明如何利用 SPOOLing 技术实现多个
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