CA第五章—多处理机系统解析

第五章设备管理（一）简答题1、为什么要在设备管理中引入缓冲技术？解：缓冲技术是用来在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。

在OS的设备管理中，引入缓冲技术的主要原因可归结为以下几点。

（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。

一般情况下，程序的运行过程是时而进行计算，时而进行输入或输出。

以打印机输出为例，如果没有缓冲，则程序在输出时，必然由于打印机的速度跟不上而使CPU停下来等待；然而在计算阶段，打印机又无事可做。

如果设置一个缓冲区，程序可以将待输出的数据先输出到缓冲区中，然后继续执行；而打印机则可以从缓冲区取出数据慢慢打印。

（2）减少中断CPU的次数。

例如，假定设备只用一位二进制数接收从系统外传来的数据，则设备每接收到一位二进制数就要中断CPU一次，如果数据通信速率为9.6Kb/s，则中断CPU的频率也是9.6KHz，即每100us就要中断CPU一次，若设置一个具有8位的缓冲寄存器，则可使CPU被中断的次数降低为前者的1/8。

（3）提高CPU和I/O设备之间的并行性。

由于在CPU和设备之间引入了缓冲区，CPU可以从缓冲区中读取或向缓冲区写入信息，相应地设备也可以向缓冲区写入或从缓冲区读取信息。

在CPU工作的同时，设备也能进行输入输出操作，这样，CPU和I/O设备就可以并行工作。

2、引入缓冲的主要原因是什么？P155【解】引入缓冲的主要原因是：●缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾；●减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制●提高CPU和I/O设备之间的并行性。

3、请简述为什么要在核心I/O子系统中要引入缓冲机制（Buffering）。

答：引入缓冲的主要原因：（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。

（2）减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制。

（3）提高CPU与I/O设备之间的并行性。

4、简述SPOOLing（斯普林）系统的工作原理。

解：多道程序并发执行后，可利用其中的一道程序来模拟脱机输入时外围控制机的功能，将低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上；再利用另一道程序来模拟脱机输出时外围控制机的功能，将高速磁盘上的数据传送到输出设备上，这样就可以在主机的直接控制下，实现脱机输入、输出操作，这时外围操作与CPU对数据的执行同时进行。

第五章设备管理1、试说明设备控制器的组成。

P163答：设备控制器的组成由设置控制器与处理机的接口；设备控制器与设备的接口；I/O 逻辑。

2、为了实现CPU与设备控制器间的通信，设备控制器应具备哪些功能？P162-P163 答：基本功能：接收和识别命令；数据交换；标识和报告设备的状态；地址识别；数据缓冲；差错控制。

3、什么是字节多路通道？什么是数组选择通道和数组多路通道？P164-P165 答：1、字节多路通道：这是一种按字节交叉方式工作的通道。

它通常都含有许多非分配型子通道，其数量可从几十到数百个，每个子通道连接一台I/O 设备，并控制该设备的I/O 操作。

这些子通道按时间片轮转方式共享主通道。

只要字节多路通道扫描每个子通道的速率足够快，而连接到子通道上的设备的速率不是太高时，便不致丢失信息。

2、数组选择通道：字节多路通道不适于连接高速设备，这推动了按数组方式进行数据传送的数组选择通道的形成。

3、数组多路通道：数组选择通道虽有很高的传输速率，但它却每次只允许一个设备数据。

数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字节多路通道能使各子通道（设备）分时并行操作的优点相结合而形成的一种新通道。

它含有多个非分配型子通道，因而这种通道既具有很多高的数据传输速率，又能获得令人满意的通道利用率。

4、如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题？P166答：解决“瓶颈”问题的最有效的方法，便是增加设备到主机间的通路而不增加通道，就是把一个设备连接到多个控制器上，而一个控制器又连接到多个通道上。

多通路方式不仅解决了“瓶颈”问题。

而且提高了系统的可靠性，因为个别通道或控制器的故障不会使设备和存储器之间没有通路。

5、试对VESA及PCI两种总线进行比较。

P167答：1、VESA 该总线的设计思想是以低价位迅速点领市场。

VESA 总线的带宽为32 位，最高传输速率为132Mb/s。

VESA 总线仍存在较严重的缺点，它所能连接的设备数仅为2—4 台，在控制器中无缓冲，故难于适应处理器速度的不断提高，也不能支持后来出现的Pentium 微机。

计算机⽹络_第5章习题答案解析第五章练习题答案5.1⽹络互连有何实际意义？进⾏⽹络互连时，有哪些共同的问题需要解决？答：⽹络互连使得相互连接的⽹络中的计算机之间可以进⾏通信，也就是说从功能上和逻辑上看，这些相互连接的计算机⽹络组成了⼀个⼤型的计算机⽹络。

⽹络互连可以使处于不同地理位置的计算机进⾏通信，⽅便了信息交流，促成了当今的信息世界。

需要解决的问题有：不同的寻址⽅案；不同的最⼤分组长度；不同的⽹络介⼊机制；不同的超时控制；不同的差错恢复⽅法；不同的状态报告⽅法；不同的路由选择技术；不同的⽤户接⼊控制；不同的服务（⾯向连接服务和⽆连接服务）；不同的管理与控制⽅式；等等。

注：⽹络互连使不同结构的⽹络、不同类型的机器之间互相连通，实现更⼤范围和更⼴泛意义上的资源共享。

5.2转发器、⽹桥和路由器都有何区别？答：1）转发器、⽹桥、路由器、和⽹关所在的层次不同。

转发器是物理层的中继系统。

⽹桥是数据链路层的中继系统。

路由器是⽹络层的中继系统。

在⽹络层以上的中继系统为⽹关。

2）当中继系统是转发器或⽹桥时，⼀般并不称之为⽹络互连，因为仍然是⼀个⽹络。

路由器其实是⼀台专⽤计算机，⽤来在互连⽹中进⾏路由选择。

⼀般讨论的互连⽹都是指⽤路由器进⾏互连的互连⽹络。

5.3试简单说明IP、ARR RARP⼝ICMP协议的作⽤。

答：IP :⽹际协议，TCP/IP体系中两个最重要的协议之⼀，IP使互连起来的许多计算机⽹络能够进⾏通信。

⽆连接的数据报传输?数据报路由。

ARP（地址解析协议）实现地址转换，将IP地址映射成物理地址。

RARP（逆向地址解析协议）将物理地址映射成IP地址。

ICMP： Internet 控制消息协议，进⾏差错控制和传输控制，减少分组的丢失。

注：ICMP协议帮助主机完成某些⽹络参数测试，允许主机或路由器报告差错和提供有关异常情况报告，但它没有办法减少分组丢失，这是⾼层协议应该完成的事情。

IP协议只是尽最⼤可能交付，⾄于交付是否成功，它⾃⼰⽆法控制。

CA系统原理范文
一、概述
CA（传输权限访问控制）系统是一种综合访问控制机制，主要用来控
制计算机系统中的资源，并为用户提供安全访问网络的支持。

CA系统是
用户访问控制机制的一种重要组成部分，能够保证任何用户都有权限访问
系统资源，通过CA系统，可以更有效的管理和安全的保护用户计算机系
统资源。

二、CA系统原理
CA系统的基本原理就是通过授权中心来为用户申请访问权限，根据
授权中心审核的结果来决定是否授予用户访问资源的权限。

1、用户端：用户端是一个客户机，它可以是一台计算机，也可以是
一个终端或者一个移动设备。

用户首先需要向授权中心申请一个证书，该
证书包含用户的账号信息，以及授权中心核实的权限信息。

2、授权中心：授权中心是一个服务器，由数据库服务器、安全认证
服务器、访问控制服务器以及CA认证服务器组成。

它可以审查用户访问
资源的请求，并根据用户权限信息，向客户发出授权证书，并实现安全认
证和访问控制。

3、资源端：资源端是一台服务器，它拥有各种系统资源，如文件、
目录、数据等。

它会根据用户提交的授权证书，允许用户访问其系统资源。