第7章_输入输出和存储系统
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第一章思考题与习题:1.什么叫微处理器、微机?微机系统包含哪些部分?2 .为什么计算机使用二进制计数制?3.CPU 在内部结构上由哪几部分组成?4 .十六进制的基数或底数是。
5.将下列十进制数分别转换成十六进制、二进制、八进制数:563 6571 234 1286 .将下列十进制小数转换成十六进制数(精确到小数点后4 位数):0.359 0.30584 0.9563 0.1257.将1983.31510转换成十六进制数和二进制数。
8.将下列二进制数转换成十进制数、十六进制数和八进制数:(1)101011101.11011 (2 )11100011001.011 (3 )1011010101.00010100111 9.将下列十六进制数转换成十进制数和二进制数:AB7.E2 5C8.11FF DB32.64E10.判断下列带符号数的正负,并求出其绝对值(负数为补码):10101100;01110001;11111111;10000001。
11.写出下列十进制数的原码、反码和补码(设字长为8 位):+64 -64 +127 -128 3/5 -23/12712.已知下列补码,求真值X :(1)[X]补=1000 0000(2 )[X]补=1111 1111(3 )[-X]补=1011011113.将下列各数转换成BCD 码:30D,127D,23D,010011101B,7FH14.用8421 BCD 码进行下列运算:43+99 45+19 15+3615.已知X =+25,Y =+33,X = -25,Y = -33,试求下列各式的值,并用其对应的真值进行验证:1 12 2(1)[X +Y ]补1 1(2 )[X -Y ]补1 2(3 )[X -Y ]补1 1(4 )[X -Y ]补2 2(5 )[X +Y ]补1 2(6 )[X +Y ]补2 216.当两个正数相加时,补码溢出意味着什么?两个负数相加能产生溢出吗?试举例说明。
计算机四级操作系统-7-IO设备管理第7章I/O设备管理设备管理是操作系统的主要功能之⼀,它负责管理所有输⼈输出设备以完成期望的数据传设备管理可能是操作系统设计中最凌乱的部分,这主要是由于计算机系统中存在着⼤量的输⼊/输出设备,其性能和应⽤特点可能完全不同。
所以要建⽴⼀个通⽤的、⼀致的设备访问接⼝,使⽤户和应⽤程序开发⼈员能够⽅便地使⽤输⼊/输出设备,⽽⽆须关⼼每种设备各⾃的特性,这正是设备管理的主要⽬的。
本章⾸先讲述设备管理的基本概念,然后讨论I/O硬件组成、I/O软件结构、设备管理的相关技术,最后阐述I/O性能问题及解决⽅案。
7.1设备与设备分类输⼊/输出设备(I/O设备)也称为外部设备(Peripheral Device),有时简称为设备或外设,包括计算机系统中除CPU和内存储器以外的所有的设备和装置,还包括所有外部存储设备。
在不同的上下⽂中,I/O设备⼀词有⼴义和狭义两种含义,⼴义的I/O设备即上述定义,狭义的I/O设备不包括外存设备。
可见,计算机系统中外部设备⾮常多,并且这些设备在功能、速度和控制⽅式等⽅⾯都有较⼤的差异,本节将讨论这些问题。
7.1.1设备管理的重要性为了理解操作系统中设备管理的重要性,⾸先要了解I/O设备在计算机系统中所起的作⽤。
如果说处理器和内存是计算机系统的⼤脑部分的话,那么I/O设备就是计算机系统的五官和四肢。
各种需要处理的信息和操作⼈员对计算机系统的操作命令,都要通过输⼊设备进⼊计算机系统,处理后的信息和结果也要通过输出设备从计算机系统输出。
计算机系统中的I/O设备种类繁多,从简单的键盘到⿏标、打印机、图形显⽰终端、磁盘驱动器以⾄于⽹络设备,变化万千,造就计算机应⽤的多样性和普及性。
可以说没有I/O设备,就没有计算机的应⽤。
然⽽,正如⼈们已经认识到的,操作系统复杂和庞⼤的主要原因是它所管理的资源的庞杂和并发技术的采⽤,⽽I/o设备的庞杂正是操作系统所管理的资源庞杂的主要原因,I/O设备的速度远低于处理器的速度正是导致并发技术产⽣的直接原因。
第7章设备管理一、单选题1、通过硬件和软件的功能扩充,把原来独占的设备改造成若干用户共享的设备,这种设备称为( C )。
A. 存储设备B. 系统设备C. 虚拟设备D. 用户设备2、通道是一种(C )。
A. I/O端口B. 共享文件C. I/O专用处理器D. 数据通道3、(A )是操作系统中采用的以空间换时间的技术。
A. 缓冲技术B. 并行技术C. 通道技术D. 虚拟存储技术4、通道又称为I/O处理机,它用于实现(A )之间的信息传输。
A. 主存与外设B. CPU与外设C. 主存与外存D. CPU与外存5、对于磁盘来说,输入输出操作的信息传送单位是(D )。
A. 字节B. 字C. 文件D. 块6、在采用Spooling技术的系统中,用户的打印数据首先被送到(C )。
A. 打印机B. 磁盘的输入井C. 磁盘的输出井D. 终端7、设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的,下面的(B )不属于设备管理的数据结构。
A. DCTB. JCBC. COCTD. CHCT8、缓冲技术中的缓冲池在(B )中。
A. 外存B. 内存C. ROMD. 寄存器9、如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成,这种数据交换方式是( C )。
A. 中断方式B. 无条件存取方式C. DMA方式D. 程序查询方式10、在一般大型计算机系统中,主机对外围设备的控制可通过通道、设备控制器、设备三个层次来实现,下面的叙述中正确的是(B )。
A.控制器可控制通道,设备在通道的控制下工作B.通道控制控制器,设备在控制器控制下工作C.通道和控制器分别控制设备D.控制器控制通道和设备工作11、下面关于设备驱动程序的论述中正确的是(D )。
A.驱动程序与I/O设备紧密相关,因此为每一个I/O设备配备一个专门的驱动程序B. 驱动程序与I/O控制方式紧密相关,因此对DMA方式该以字节为单位去启动设备进行中断处理C.由于驱动程序与I/O设备(硬件)紧密相关,所以必须全部用汇编语言书写D.对于一台多用户机,配置了相同的8个终端,此时可只配置一个由多个终端共享的驱动程序12、操作系统中引入缓冲的目的是为了增强系统的(B )能力。
第七章 软盘驱动器与软盘软盘驱动器作为计算机的磁存储设备之一,可对计算机进行输入/输出操作,其操作简单、方便。
而且配用的软盘价格低廉、使用很广泛,启动系统、文件存储等用起来都很方便。
软驱安装简易,不需要任何额外的驱动程序,只要插好线就可以使用。
(1)软盘驱动器的种类。
(2)软盘驱动器的结构和分类。
(3)软盘驱动器的性能指标。
(4)软盘的结构。
(5)软盘的性能指标。
第一节 软盘驱动器软盘驱动器(Floppy Diskette Drive ,FDD )又叫软驱,是用来驱动软盘旋转,同时从软盘进行读数据和写数据的设备,软驱是计算机最基本的输入/输出设备,它使得计算机数据转移很方便,同时又是重要的系统启动设备。
一、软盘驱动器的种类软盘驱动器一般按其尺寸的大小可分为5.25英寸的大盘驱动器和3.5英寸的小盘驱动器,5.25英寸的软盘驱动器又可分为低密软驱和高密软驱两种。
图7.1.1 5.25英寸软盘驱动器1.5.25英寸低密软驱5.25英寸低密软驱的容量为360 KB ,该软盘驱动器是IBM PC 和IBM PC/TX 计算机系统的标准配置,在过去的286,386,486机型中能够经常见到,但是由于其容量太小,因此早已被淘汰,如图7.1.1所示。
2.5.25英寸高密软驱 5.25英寸高密软驱曾是IBM PC/AT 电脑系统的标准配置之一,并且也被用于286,386,486机型中,其使用的软磁盘存储容量为1.2 MB ,而且这种高密软驱可以兼容低密软驱的特性,可用来读写低密软盘,不过这种软驱也早已被淘汰。
计算机培训重点核心课程教材新编计算机组装与维护培训教程3.3.5英寸软驱这种软盘驱动器主要应用于PC/AT 电脑中,它用的是1.44 MB 容量的软盘。
与前两种软驱相比,3.5英寸软驱有体积小、容量大的特点。
软盘基本被封装在硬塑料盒中,抗挤压性好,且具有很好的防尘效果,并且盘片上的数据不易丢失。
这种软盘驱动器也是目前使用最为广泛的软驱,如图7.1.2所示。
计算机系统基础袁春风第二版课后答案计算机系统基础是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程。
它主要介绍了计算机系统的基本原理、结构和运行机制等内容。
为了帮助同学们更好地理解和掌握这门课程,袁春风老师编写了《计算机系统基础》第二版,并在课后附上了一系列的习题与答案。
本文将就该书第二版的课后答案进行论述和解答。
第一章:计算机系统概述本章主要介绍了计算机系统的概念、发展历程以及计算机硬件和软件的基本组成部分等。
通过学习本章,同学们可以了解到计算机系统的总体结构,为后续章节的学习打下坚实的基础。
第二章:数字逻辑与数字系统本章主要介绍了数字逻辑与数字系统的基本概念和基本形式,如布尔代数、逻辑函数、逻辑门电路等。
同时,还涉及到数字系统的组合逻辑和时序逻辑设计等内容。
通过学习本章,同学们可以更好地理解和掌握数字逻辑与数字系统的相关知识,为后续章节的学习打下坚实的基础。
第三章:存储系统本章主要介绍了计算机存储系统的基本概念、结构和存储器的层次结构等。
同时,还涉及到存储系统的性能指标和存储器的组成原理。
通过学习本章,同学们可以更好地理解和掌握计算机存储系统的相关知识,为后续章节的学习打下坚实的基础。
第四章:指令系统本章主要介绍了计算机的指令系统和指令的执行方式等。
同时,还涉及到指令的寻址方式和指令的编码方式等内容。
通过学习本章,同学们可以更好地理解和掌握计算机的指令系统,为后续章节的学习打下坚实的基础。
第五章:中央处理器本章主要介绍了计算机的中央处理器(CPU)的基本组成和工作原理等。
同时,还涉及到CPU的指令执行过程和数据传输方式等内容。
通过学习本章,同学们可以更好地理解和掌握计算机的中央处理器的相关知识,为后续章节的学习打下坚实的基础。
第六章:总线与I/O系统本章主要介绍了计算机系统中的总线和I/O系统的基本概念和工作原理等。
同时,还涉及到总线的分类和总线的组织方式等内容。
通过学习本章,同学们可以更好地理解和掌握计算机系统中总线和I/O系统的相关知识,为后续章节的学习打下坚实的基础。
第一章:1. 给出下列有符号数的原码、反码和补码(假设计算机字长为8位)。
+45 -89 -6 +112答:【+45】原=00101101,【+45】反=00101101,【+45】补=00101101【-89】原=11011001,【-89】反=10100110,【-89】补=10100111【-6】原=10000110,【-6】反=11111001,【-6】补=11111010【+112】原=01110000,【+112】反=01110000,【+112】补=011100002. 指明下列字符在计算机内部的表示形式。
AsENdfJFmdsv120答:41H 73H 45H 4EH 64H 66H 4AH 46H 6DH 64H 73H 76H 31H 32H 30H3.何谓微型计算机硬件?它由哪几部分组成?并简述各部分的作用。
答:微型计算机硬件由中央处理器、存储器、输入/输出设备和系统总线等组成,中央处理器由运算器和控制器组成,是微型计算机运算和控制中心。
存储器是用来存放程序和数据的记忆装置。
输人设备是向计算机输人原始数据和程序的装置。
输出设备是计算机向外界输出信息的装置。
I/O接口电路是外部设备和微型机之间传送信息的部件。
总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线,它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。
微型计算机的各大功能部件通过总线相连。
4.简述8086CPU的内部结构。
答:8086微处理器的内部分为两个部分:执行单元(EU)和总线接口单元(BIU)。
执行部件由运算器(ALU)、通用寄存器、标志寄存器和EU控制系统等组成。
EU从BIU的指令队列中获得指令,然后执行该指令,完成指今所规定的操作。
总线接口部件BIU由段寄存器、指令指针寄存器、地址形成逻辑、总线控制逻辑和指令队列等组成。
总线接口部件负责从内部存储器的指定区域中取出指令送到指令队列中去排队。
5.何谓总线?总线按功能可分为哪几种?答:总线是连接多个设备或功能部件的一簇公共信号线,它是计算机各组成部件之间信息交换的通道。