现代操作系统第四版第五章含答案.docx

现代操作系统第四版第五章含答案.docx第五章 输入 /输出****题

的芯片上成为可能。这对于图 1-5 的模型具有什么影响？
答：（题目有问题，应该是图 1-6 ）在此图中，一个控制器有两个设备。单个控
制器可以有多个设备就无需每个设备都有一个控制器。 如果控制器变得几乎是自
由的，那么只需把控制器做入设备本身就行了。 这种设计同样也可以并行多个传
输，因而也获得较好的性能。
已知图 5-1 列出的速度，是否可能以全速从一台扫描仪扫描文档并且通过
lg 网络对其进行传输 ?请解释你的答案。
答：太简单了。扫描仪最高速率为 400 KB/Sec ，而总线程和磁盘都为
MB/sec ，因此磁盘和总线都无法饱和。
5-3b 显示了即使在存在单独的总线用于内存和用于 I/O 设备的情况下使用
内存映射 I/O 的一种方法，也就是说，首先尝试内存总线，如果失败则尝试 I/O
总线。一名聪明的计算机科学专业的学生想出了一个改进办法： 并行地尝试两个
总线，以加快访问 I/O 设备的过程。你认为这个想法如何？
答：这不是一个好主意。内存总线肯定比 I/O 总线快。一般的内存请求总是内
存总线先完成，而 I/O 总线仍然忙碌。如果 CPU 要一直等待 I/O 总线完成，那
就是将内存的性能降低为 I/O 总线的水平。
DMA 将数据从磁盘控制器传送到内存。 进一步假设平均花
费 t2ns 获得总线，并且花费 t1ns 在总线上传送一个字（ t1>>t2 ）。在 CPU 对
DMA 控制器进行编程之后，如果（ a）采用一次一字模式，（ b）采用突发模式，
从磁
盘控制器到内存传送 1000 个字需要多少时间？假设向磁盘控制器发送命令需要
获取总线以传输一个字，并且应答传输也需要获取总线以传输一个字。
答：（ a） 1000 × [(t1+t2)+(t1+t2)+(t1+t2)] ；第一个 (t1+t2) 是获取总线并将命令发
送到磁盘控制器，第二个 (t1+t2) 是用于传输字，第三个 (t1+t2) 是为了确认。总之，
3000 × (t1+t2) 纳秒。
b） (t1+t2)+t1+1000 × t2+(t1+t2) ，第一个 (t1+t2) 是获取总线并将命令发送到磁
盘控制器，第二个 t1 是为磁盘控制器获取总线，第三个 1000 × t2 是突发传送，
第第四个 (t1+t2) 是获取总线并做确认。总 3t1+1002 ×。 t2
10ns 内读或者写一个内存字， 并且假设当中断发生时，
所有 32 位寄存器连同程序计数器和 PSW 被压人堆栈。该计算机每秒能够处理
的中断的最大数目是多少？
答：一次中断需要入栈 34 个字。而从中断返回需要把 34 个字从栈中取出。总
耗时为 680 ns 。因此，每秒最多处理 147 万次中断，假设每次中断什么也不做。