第5章输入输出管理-习题集 一、选择题 1.（）是直接存取的存储设备【＊，联考】 A. 磁盘 B. 磁带 C. 打印机 D. 键盘显示终端 2.在中断处理中，输入/输出中断是指（）。【＊，★，联考】 Ⅰ. 设备出错Ⅱ. 数据传输结束 A. Ⅰ B. Ⅱ C. Ⅰ和Ⅱ D. 都不是 3.用户程序发出磁盘I/O请求后，系统的正确处理流程是（）。【＊＊，★，11考研】 A. 用户程序→系统调用处理程序→中断处理程序→设备驱动程序 B. 用户程序→系统调用处理程序→设备驱动程序→中断处理程序 C. 用户程序→设备驱动程序→系统调用处理程序→中断处理程序 D. 用户程序→设备驱动程序→中断处理程序→系统调用处理程序 4.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（）。【＊，★，联考】 A. 程序查询 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 无条件存取方式 5.在操作系统中，（）指的是一种硬件机制。【＊，联考】 A. 通道技术 B. 缓冲池 C. SPOOLing技术 D. 内存覆盖技术 6.通道又称I/O处理机，它用于实现（）之间的信息传输。【＊，联考】 A. 内存与I/O设备 B. CPU与I/O设备 C. 内存与外存 D. CPU与外存 7.通道程序是（）。【＊，联考】 A. 由一系列机器指令组成 B. 由一系列通道指令组成 C. 可以由高级语言编写 D. 就是通道控制器 8.在以下I/O控制方式中，需要CPU干预最少的是（）。【＊，★，联考】 A. 程序I/O方式 B. 中断控制方式 C. DMA控制方式 D. 通道控制方式 9.与设备相关的中断处理过程是由（）完成的。【＊＊，★，联考】 A. 用户层I/O B. 设备无关的操作系统软件 C. 中断处理 D. 设备驱动程序 10.（与题“3”同） 11.本地用户通过键盘登录系统时，首先获得键盘输入信息的程序是（）。【＊＊，★，10考研】 A. 命令解释程序 B. 中断处理程序 C. 系统调用程序 D. 用户登录程序 12.一个计算机系统配置了2台同类绘图机和3台同类打印机。为了正确驱动这些设备，系统应该提供（）
C语言中文件,数据的输入输出,读写. 文件是数据的集合体，对文件的处理过程就是对文件的读写过程，或输入输出过程。 所谓文件是指内存以外的媒体上以某种形式组织的一组相关数据的有序集合。文件分类： 顺序文件，随机文件。 文本文件和二进制文件。 文本文件也称为ASCII文件，在磁盘中存放时每个字符对应一个字节，用于存放对应的ASCII码。 文本文件可以在屏幕上按字符显示，源程序文件就是文本文件，由于是按字符显示，所以能读懂文件内容。 二进制文件是按二进制编码方式来存放的。这里主要讨论文件的打开，关闭，读，写，定位等操作。 文件的存取方法 C程序的输入输出（I/O）有两种方式：一种称为标准I/O或流式I/O，另一种称为低级I/O。流式I/O是依靠标准库函数中的输入输出函数实现的。低级I/O利用操作系统提供的接口函数（称为底层接口或系统调用）实现输入输出，低级I/O 主要提供系统软件使用。 在C语言中用一个FILE类型的指针变量指向一个文件，（FILE类型是系统在stdio.h中定义的描述已打开文件的一种结构类型），这个指针称为文件指针。FILE *指针变量标识符； 如 FILE *fp; 文件的打开与关闭 所谓打开文件，指的是建立文件的各种有关信息，并使文件指针指向该文件，以便对它进行操作。 关闭文件则是断开指针与文件之间的联系，也就禁止再对该文件进行操作。 1、fopen 函数原型：FILE *fopen(const char *filename,const char *mode); Fopen函数用来打开一个文件，前一部分用来说明文件路径及文件名，后一部分mode指出了打开文件的存取方式；返回值是被打开文件的FILE型指针，若打开失败，则返回NULL。打开文件的语法格式如下： 文件指针名=fopen（文件名，使用文件方式）； 文件指针名必须被说明为FILE类型的指针变量。 FILE *fp； fp=fopen(“C:\\Windowss\\abc.txt”,”r”); 注意用两个反斜杠\\来表示目录间的间隔符。 存取文件的模式是一个字符串，可以由字母r,w,a,t,b及+组合而成，各字符的含
第五章过程通道 在计算机控制系统中，为了实现对生产过程的控制，要将对象的控制参数及运行状态按规定的方式送入计算机，计算机经过计算、处理后，将结果以数字量的形式输出，此时需将数字量变换为适合生产过程控制的量，因此在计算机和生产过程之间，必须设置完成信息的传递和变换装置，这个装置称为过程输入输出通道，也叫I/O通道。 5.1过程输入输出通道概述 过程输入输出通道由模拟量输入输出通道和开关量输入输出通道组成。过程输入输出通道在微型计算机和工业生产过程之间起着信号传递与变换的纽带作用。 5.1.1 模拟量输入通道的一般结构 过程参数由传感元件和变送器测量并转换为电压（或电流）形式后送至多路开关；在微机的控制下，由多路开关将各个过程参数依次地切换到后级，进行放大、采样和A/D转换，实现过程参数的巡回检测。 5.1.2 模拟量输出通道的基本结构 多D/A结构的模拟量输出通道中的D/A转换器除承担数字信号到模拟信号转换的任务外，还兼有信号保持作用，即把微机在t=kT 时刻对执行机构的控制作用维持到下一个输出时刻t=(k+1)T。这是一种数字保持方式，送给D/A转换器的数字信号不变，其模拟输出信号便保持不变。 共享D/A结构的模拟量输出通道中的D/A转换器只起数字信号到模拟信号的转换作用，信号保持功能靠采样保持器完成。这是一种模拟保持方式，微机对通路i（i=1，2，...，n）的控制信号被D/A转换器转换为模拟形式后，由采样保持器将其记忆下来，并保持到下一次控制信号的到来。 多D/A形式输出速度快、工作可靠、精度高，是工业控制领域普遍
采用的形式。 5.1.3 开关量（数字量）输入通道的基本结构 开关量输入通道又称为数字量输入通道，该通道的任务是把被控对象的开关状态信号（或数字信号）送给计算机、或把双值逻辑的开关量变换为计算机能够接收的数字量送给计算机，简称DI通道。 典型的开关量输入通道通常由以下几部分组成： 1．信号变换器：将生产过程的非电量开关量转换为电压或电流的双值逻辑值。 2．整形变换电路：将混有毛刺之类干扰的输入双值逻辑信号或其信号前后沿不符合要求的输入信号整形为接近理想状态的方波或矩形波，然后再根据系统要求变换为相应形状的脉冲信号。 3．电平变换电路：将输入的双值逻辑电平转换为与CPU兼容的逻辑电平。 4．总线缓冲器：暂存数字量信息并实现与CPU数据总线的连接。 5．接口逻辑电路：协调各通道的同步工作，向CPU传递状态信息并控制开关量的输入、输出。 5.1.4 开关量（数字量）输出通道的基本结构 开关量（数字量）输出通道的任务是把计算机输出的数字信号（或开关信号）传送给开关型的执行机构（如继电器或指示灯等），控制它们的通、断或亮、灭，简称DO通道。其典型结构中锁存输出的主要作用是锁存CPU输出的数据或控制信号，供外部设备使用；隔离部件的作用是为防止干扰；功放的作用则是为把计算机输出的微弱数字信号转换成能对生产过程进行控制的驱动信号。 下面分别展开说明四种过程通道的组成及应用。
带格式的输出语句及输入语句 一、输入语句（读语句） 在程序中可以用赋值语句给变量获得一个确定的值，但是变量的值经常变化，尤其初始化时，则必须使用输入语句──读语句，将更为方便。读语句是在程序运行时由用户给变量提供数据的一种很灵活的输入动作，它有两种格式： 1.读语句的一般格式： read(<变量名表>); readln[(<变量名表>)]; 其中变量名表是用逗号隔开的若干个变量名组成的。 功能：从标准输入(即INPUT,一般对应着键盘)中读入数据,并依次赋给相应的变量。 说明： ①read和readln是标准过程名,它们是标准标识符。 ②执行到read或readln语句时，系统处于等待状态，等待用户从键盘上输入数据，系统根据变量的数据类型的语法要求判断输入的字符是否合法。如执行read(a)语句，a是整型变量，则输入的字符为数字字符时是合法的，合法的情况下将输入的整数赋给变量a。 ③在输入数值型（整型或实型）数据时，数据间要用空格或回车分隔开各个数据，一定要输入足够个数的数据，否则仍要继续等待输入，但最后一定要有回车，表示该输入行结束，直到数据足够，读语句执行结束，程序继续运行。 例3. 设a、b、c为整型变量，需将它们的值分别赋以10,20,30,写出对应下列语句的所有可能输入格式。 Read(a,b,c); 解 根据③,即可列出所有可能输入格式 (a)10□20□30←┘ (b)10□20←┘ 30←┘ (c)10←┘ 20□30←┘ (d)10←┘ 20←┘ 30←┘ 其中"←┘"表示回车键。 ④read语句与readln语句的第一个区别是：
read语句是一个接一个地读数据，在执行完本Read语句(读完本语句中变量所需的数据)后,下一个读语句接着从该数据输入行中继续读数据，也就是说，不换行。如： Read(a,b); Read(c,d); Read(e); 如果输入数据行如下: 1□2□3□4□5□6□←┘ 则a,b,c,d,e的值分别为1,2,3,4,5,如果后面无读语句则数据6是多余的，这是允许的。 Readln则不同，在读完本Readln语句中变量所需的数据后,该数据行中剩余的数据多余无用，或者说，在读完本Readln语句中变量所需数据后，一定要读到一个回车，否则多余的数据无用。 例4 设要达到例1同样的目的,但语句改为: readln(a,b);readln(c) 则例3中的4种输入格式只有(b)(d)是有效的. ⑤readln语句与read语句的第二个区别是:read后一定要有参数表,而readln 可以不带参数表,即可以没有任何输入项,只是等待读入一个换行符(回车)。经常用于暂停程序的运行，直到输入一个回车。 例5 设有下列语句: read(a,b,c); readln(d,e); readln; readln(f,g); 其中,所有变量均为整型。再设输入的数据如下： 1□2←┘ 3□4□5□6□7□8←┘ 9□10←┘ 11←┘ 12□13←┘ 列表给出每个变量的值.
1．文件的打开与保存 2．文件的输入与输出语句（结合常量与变量、数的科学记数法） 3．类型：溢出的理解 带格式的输出语句及输入语句 一、写语句的输出格式 在pascal语言中输出数据时是可以按照一定格式的，对整数隐含的输出形式为按十进制数形式。对实数的输出，隐含的形式是科学记数法形式（如果不想用科学记数法输出而用小数形式输出，要自己另行定义）。 事实上，输出语句中的每个输出项中的表达式之后可以加上格式说明，若输出项后没有加格式说明，则数据按系统隐含的格式输出，还可加上一定格式符号按特定格式输出。 ⒈隐含的输出格式 pascal语言为整型量、实型量、布尔型量和字符串( 用一对单引号括起来的字符序列)规定了每种数据所占的宽度(即一个数据占几列) ，一个数据所占的宽度称为"场宽"或"字段宽"。系统给出的隐含场宽称为标准场宽。每一种pascal版本给定的标准场宽不尽相同。下表给出标准pascal和pc机上两种pascal版所规定的标准场宽。 标准场宽 ━━━━━━━━━━━━━━━━━ 数据类型标准pascal Turbo pascal ───────────────── integer 10 实际长度 real 22 17 布尔型10 4或5 字符串串长串长 ━━━━━━━━━━━━━━━━━ 在Turbo Pascal系统中，对于整型字符串的输出都是按数据本身长度输出，对于布尔型数据（只有True和False两种值），TRUE为4列，FALSE为5列，一律采用大写输出。而real 型数据的输出时，则按17列输出，其中第一列为符号位，正号不显示，后四位为"E±nn"，中间的12列为尾数部分。如： writeln(sqrt(75)); 则输出□8.6602540379E+00。 而writeln(sqrt(81)); 则输出□9.0000000000E+00。 有时，在程序中往往根据实际情况，需要自己定义场宽。 ⒉指定场宽 在写语句中输出项含有格式符号时,就是为了指定场宽。 ⑴指定单场宽. 格式：write(表达式:N)或writeln(表达式:N),其中N为自然数，指定单场宽后，所有数据不再按标准场宽输出，而按指定场宽输出。若数据实际长度小于指定场宽时，则一律"向右
第十章输入输出系统习题 一、单项选择题： 1、“总线忙”信号是由__ __建立的。 A．获得总线控制权的设备B．发出“总线请求”的设备 C．总线控制器D．CPU 2、在不同速度的设备之间传送数据__ __。 A．必须采用同步控制方式B．必须采用异步控制方式 C．可以选用同步方式，也可选用异步方式D．必须采用应答方式 3、挂接在总线上的多个部件___ _。 A．只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据 B．只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据 C．可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据 D．可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据 4、总线从设备是____。 A．掌握总线控制权的设备 B．申请作为从设备的设备 C．被主设备访问的设备D．总线裁决部件 5、假设某系统总线在一个总线周期中传输4个字节信息，一个总线周期占用2个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是__ __。 A．10 MB/s B．20 MB/s C．40 MB/s D．80 MB/s 6、波特率表示传输线路上____。 A．信号的传输速率B．有效数据的传输速率 C．校验信号的传输速率D．干扰信号的传输速率 7、中断系统中的断点是指____。 A．子程序入口地址B．中断服务子程序入口地址 C．中断服务程序入口地址表D．中断返回地址 8、显示器的主要参数之一是分辨率，其含义是____。 A．显示屏幕的水平和垂直扫描频率 B．显示屏幕上光栅的列数和行数 C．可显示不同颜色的总线 D．同一个画面允许显示不同颜色的最大数目 9、下列选项中，能引起外部中断的事件是____。 A．键盘输入B．除数为0 C．浮点运算下溢D．访存缺页 10．CPU响应中断时，最先完成的两个步骤是_ __和保护现场信息。 A.开中断 B.恢复现场 C.关中断 D.不可屏蔽中断 11、在独立编址方式下，存储单元和I/O设备是靠来区分的。 A．不同的地址代码B．不同的地址总线 C．不同的指令和不同的控制信号D．上述都不同 12、计算机系统的输入/输出接口通常是__ __。 A．CPU与存储器之间的交界面B．存储器与打印机之间的交界面 C．主机与外围设备之间的交界面D．CPU与系统总线之间的交界面 13．根据连线的数量，总线可分为串行总线和_____ ___总线
C语言数据的输入与输出 一．Printf函数 函数原型在头文件stido.h中（使用时可以不包括） printf函数的返回值等于成功输入得数据的个数 1.printf函数得一般调用形式 printf(格式控制字符串,输出项列表) 格式控制字符串包括: (1)格式指示符 格式：%[标志][宽度][.精度][ [ h|l ] <类型>] (2)转义字符 如：'\n' ， '\0' (3)普通字符 如：printf("max=%d,min=%d\n", a, b); “max=”和“，min=”是普通字符；“%d”是格式指示符；“\n”是转义字符； a和b是输出类表中的输出项（可以是常量、变量、或表达式）。 2.print函数中常用得格式控制说明 (1)数据类型控制字符 (2)数据类型修饰符 数据类型修饰符在%和数据类型控制符之间 如：长整型 "%ld" ，短整型 "%hd" (3)输出数据所占得宽度与精度
1）在%与格式字符之间插入一个整数来指示输出宽度。 若指定得输出宽度不够，系统自动以数据实际值得宽度作为输出宽度；如果指定的输出宽度多于数据实际所需宽度，数据右对齐，左边补以空格。 如：printf("%5d\n",42); \*输出结果： 42*\ 2）float或double类型得实型数可以用“整数1.整数2”的形式在指定总宽度的同时指定小数位得宽度。“整数1”指定输出数据得总宽度（小数点也要计算在内），“整数2”称之为精度，即小数位的位数。 注意：输出数据得实际精度并补取决与格式控制中的域宽和小数得位宽，而是取决于数据在计算机内的存储精度。 (4)标志控制字符 1）输出数据左对齐的标志字符“-”，在指定输出宽度之前。 如：printf("%-5d##\n",24); \*输出结果：24 ##*\ 2）输出数字总是带正负号得标志字符“+”，在%和格式字符之间（或指定得输出宽度前） 如：printf("%+d,%+d\n",100,-200); \*输出结果：+100,-200*\ 3）在输出数据前加前导0，可以在指定输出宽度得同时，在数据前面得多于空格处填以数字0。 如：printf("%05d\n",59); \*输出结果：00059*\ 二．Scanf函数 函数原型在头文件stdio.h中（使用时可以不包括） Scanf函数的返回值等于成功输入得数据的个数。 1.scanf函数得一般调用形式 scanf(格式控制字符串,地址列表) 格式控制字符串：%[*][输入数据宽度][ h|l ]<类型> 地址列表是各变量得地址，如：&a,&b
体系结构6-0 第六章 输入输出系统 6.2 解： 加速比＝14.710 /%902/%101=+ 本题再次反映了Amdahl 定律，要改进一个系统的性能要对各方面性能都进行改进，不然系统中最慢的地方就成为新系统的瓶颈。 6.3假设磁盘空闲，这样没有排队延迟；公布的平均寻道时间是9ms ，传输速度是4MB/s ，转速是5400r/min ，控制器的开销是1ms 。问读或写一个512字节的扇区的平均时间是多少？ 解： 平均磁盘访问时间 = 平均寻道时间 + 平均旋转延迟 + 传输时间 + 控制器开销 15.725m 1 0.125 5.6 9 1ms 4.0MB/s 0.5KB 5400r/min 0.5 9ms = + + + = + + + 假设实际测得的寻道时间是公布值的33%，则答案是： 3ms + 4.2ms + 0.1ms + 1ms = 8.3ms 6.x 盘阵列有哪些分级？各有什么特点？ RAID0亦称数据分块，即把数据分布在多个盘上，实际上是非冗余阵列，无冗余信息。 RAID1亦称镜像盘，使用双备份磁盘。每当数据写入一个磁盘时，将该数据也写到另一个冗余盘，这样形成信息的两份复制品。如果一个磁盘失效，系统可以到镜像盘中获得所需要的信息。镜像是最昂贵的解决方法。特点是系统可靠性很高，但效率很低。 RAID2位交叉式海明编码阵列。原理上比较优越，但冗余信息的开销太大，因此未被广泛应用。 RAID3位交叉奇偶校验盘阵列，是单盘容错并行传输的阵列。即数据以位或字节交叉的方式存于各盘，冗余的奇偶校验信息存储在一台专用盘上。 RAID4专用奇偶校验独立存取盘阵列。即数据以块(块大小可变)交叉的方式存于各盘，冗余的奇偶校验信息存在一台专用盘上。 RAID5块交叉分布式奇偶校验盘阵列，是旋转奇偶校验独立存取的阵列。即数据以块交叉的方式存于各盘，但无专用的校验盘，而是把冗余的奇偶校验信息均匀地分布在所有磁盘上。 RAID6双维奇偶校验独立存取盘阵列。即数据以块(块大小可变)交叉的方式存于各盘，冗余的检、纠错信息均匀地分布在所有磁盘上。并且，每次写入数据都要访问一个数据盘和两个校验盘，可容忍双盘出错。 RAID7是采用Cache 和异步技术的RAID6，使响应速度和传输速率有了较大提高。 6.6 同步总线和异步总线各有什么优缺点？总线的主要参数有哪些？各是什么含义？
第6章输入输出系统(I/O管理)-选择题 1.以下关于设备属性的叙述中,正确的是()。 A.字符设备的基本特征是可寻址到字节,即能指定输入的源地址或输出的目标地址 B.共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备 C.共享设备是指同一时间内允许多个进程同时访问的设备 D.在分配共享设备和独占设备时都可能引起进程死锁 2.虚拟设备是指() A.允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备 B.允许用户以标准化方式来使用物理设备 C.把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备 D.允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备 3.磁盘设备的1O控制主要采取()方式 A.位 B.字节 C.帧 D. DMA 4.为了便于上层软件的编制,设备控制器通常需要提供() A.控制寄存器、状态寄存器和控制命令 B.1/O地址寄存器、工作方式状态寄存器和控制命令 C.中断寄存器、控制寄存器和控制命令 D.控制寄存器、编程空间和控制逻辑寄存器 5.在设备控制器中用于实现设备控制功能的是() A. CPU B.设备控制器与处理器的接 C.I/O逻辑 D.设备控制器与设备的接口 6.在设备管理中,设备映射表(DMT)的作用是() A.管理物理设备 B.管理逻辑设备 C.实现输入/输出 D.建立逻辑设备与物理设备的对应关系 7.DMA方式是在()之间建立一条直接数据通路 A.I/O设备和主存 B.两个I/O设备 C.I/O设备和CPU D.CPU和主存 8.通道又称1/O处理机,它用于实现()之间的信息传输。 A.内存与外设 B.CPU与外设 C.内存与外存 D.CPU与外存 9.在操作系统中,()指的是一种硬件机制 A.通道技术 B.缓冲池 C. Spooling技术 D.内存覆盖技术 10.若1O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成,则这种数据交换方式是() A.程序查询 B.中断方式 C.DMA方式 D.无条件存取方式 11.计算机系统中,不属于DMA控制器的是() A.命令/状态寄存器 B.内存地址寄存器 C.数据寄存器 D.堆指针寄存器 12.()用作连接大量的低速或中速1O设备
第八章输入输出系统 一、填空题； 1.直接内存访问（DMA）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对A.______的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和B.______之间进行。 2.通道是一个特殊功能的A.______ ，它有自己的B.______ 专门负责数据输入输出的传输控制。 3.并行I/O接口A.______ 和串行I/O接口B.______ 是目前两个最具有权威性的标准接口技术。 4.在计算机系统中，CPU对外围设备的管理，除了程序查询方式、程序中断方式外，还有A.______方式、B.______方式和C.______方式。 5.程序中断方式控制输入输出的主要特点是，可以使A 和B 并行工作。 6.DMA控制器按其A 结构，分为B 型和C 型两种。 7.通道是一个特殊功能的A ，它有自己的B 专门负责数据输入输出的传输控制，CPU只负责C 功能。 8.通道有三种类型：A 通道、B 通道、C 通道。 二、选择题： 1.下面有关“中断”的叙述，______是不正确的。 A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中断请求 B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序 C.中断方式一般适用于随机出现的服务 D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程 序，必须进行现场保存操作 2.中断向量地址是______。 A. 子程序入口地址 B. 中断服务例行程序入口地址 C. 中断服务例行程序入口地址的地址 D. 主程序返回地址 3.在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，其转换是通过______。 A. 移位寄存器 B. 数据寄存器 C. 锁存器 D. 指令寄存器 4.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用______的时间。 A. 一个指令周期 B. 一个机器周期 C. 一个时钟周期 D. 一个存储周期 5.发生中断请求的条件是______。 A. 一条指令执行结束 B. 一次I/O操作开始 C. 机器内部发生故障 D. 一次DMA操作开始 6.为了便于实现多级中断，保存现场最有效的方法是采用______。 A. 通用寄存器 B. 堆栈 C. 存储器 D. 外存 7.采用串行接口进行七位ASCII码的传送，带有一位奇校验位、一位起始位和一位停止位，当波特率为4800波特时，字符传送速率为___。 A．480 B. 436 C. 685 D. 240 8.在单级中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭___标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。 A．中断允许 B. 中断请求 C. 中断屏蔽
3.4数据的输入和输出 3.4.1输入输出的举例 利用printf函数进行数据的输出程序，现在再介绍一个包含输入和输出的程序。 3.4.2有关数据输入输出的概念 Puchar(输出字符)getchar(输入字符) 3.4.3用printf函数输出函数 在C语言中来实现输入输出的主要是printf函数和scanf函数，这两个函数是格式输入输出函数。 一，printf函数的一般格式为 printf(格式控制，输出列表) printf(“%d,%c\n”,i,c)括号包含两部分；（1）“格式控制”是用双撇号括起来的一个字符串，称“转换控制字符串”简称字符格式串。包含两个信息。 1，格式声明，格式声明是由%和格式字符组成，如%d,%f。他的作用是将输出的数据转换为指定格式然后输出。格式声明总是以%字符开始的。 2，普通字符，普通字符即输出时需要原样输出的字符。例如上面的printf函数，中的双撇号内的逗号，空格，和换行符。也可以包含其他字符。 二，输出列表是程序需要输出的一些数据，可以是常量，变量，或表达式。 Printf(参数1，参数2，参数4.。。。。。。。。。。参数N) 参数1是是格式控制字符串，参数2，3.。。是需要的数据。在执行时将参数2以后按参数1所指定的格式输出，参数1是必须有的。 三，格式字符 (1)d格式符 用来输出一个十进制整数，可以在声明格式中指定输出数据的域宽（所占的列数）如%5d,指定数据占5列。 (2)c格式符 用来输出一个字符。 (3)s格式符 用来输出一个字符串 (4)f格式符 用来输出实数（包括但双精度，长双精度），以小数形式输出。有几种用法：1，基本型，用%f。不指定输出函数的长度，由系统根据数据的实际情况决定的列数。一般情况是，实数部分全部输出，小数部分输出6位。2，指定数据的宽度和小数位数，用%m.nf。3，输出的数据向左对齐。%-m.nf。与2的格式相同，只是当数据长度不超过m时，数据想左对齐，右端用空格表示。 (5)e格式式 输出以指数形式输出。如果不指出数据所占的宽度和数字部分的小数位数。一般情况下小数部分占6位。也可以用%m.ne。形式格式声明。其中e可以是大写。 (6)i格式符 作用与%d一样。 (7)o格式符 以八进制形式输出。其中没有符号。全都是正数。 (8)x格式符： 以十六进制输出，同样用%lx表示长型数据。
第六章 输入输出管理
6.1 6.1 I/O系统的功能、模型和接口 6.2 I/O设备和设备控制器 6.3 中断机构和中断处理程序 6.4 设备驱动程序 6.5 与设备无关的I/O软件 6.6 用户层的I/O软件 6.7缓冲区管理 67 6.8 磁盘存储器的性能和调度68
6.1 I/O系统功能、模型和接口 1I/O 1 I/O系统基本功能 ./O系统层次结构和模型2.I/O 系统接 3.I/O接口
1 I/O 系统基本功能 ①隐藏物理设备的细节 使用方便②与设备的无关系 提高③提高CPU和I/O设备的利用率 利用率④对I/O设备进行控制 ⑤确保对设备的正确共享 共享方便 ⑥错误处理
① 隐藏物理设备的细节 Printf(“……”); Scanf “……” ();(); #include
②与设备的无关系 基于因此物理设备细节的基础上实现，使用基于因此物理设备细节的基础上实现使用抽象的逻辑设备名称使用设备。/dev/printer Windows 2000以前的OS，读取U盘先要安置盘驱动程序就像当前安置打印驱动扫U盘驱动程序，就像当前安置打印驱动、扫 描驱动一样。 I/O系统，你负责设置下 系统你负责设置下
第六章输入输出系统 一、填空题 l 、操作系统中，设备管理的目标是（）和（）。 2、中断装置通常是按预定的顺序来响应同时出现的中断事件的，这个预定的顺序通常被称为（）。 3．通道通过执行通道程序来完成控制设备工作，完成指定的（）操作． 4．通道可分为（）、（）和（）三种类型． 5．中断向量实际上是一种指针，它指向对应（）的入口． 6．访问磁盘时间由（），（）和（）三部分组成． 7．缓冲是一种（）扶术，它利用某种存储设备，在数据传送过程中进行暂时的存放． 8．I／O管理中，（）技术是操作系统得以响应外部和内部物理请求的必不可少的重要机制． 9、（）算法是选择当前磁头所在磁道距离远近的请求作为下一次服务的对象． 10．磁盘地址空间是（）维的． 11．为实现CPU与外部设备的并行工作，系统引入了（）硬件机制． 12，IlO涉及的基本的硬件元素有（）等等． 13．控制设备的核心模块为（）· 14．设备和CPU之间数据传送控制方式有四种：程序直接控制方式，中断控制方式，DMA方式和（）· 15. 缓冲，中断及（）也是设备管理中的一个重要部分． 16. 磁盘是海量存储设备．海量存储设备的出现使得计算机系统的数据保留得以实现．磁盘也就成了 （）数据的关键． 17．许算机两个最主要的工作就是（）和处理机． 18．磁盘又可以分为（）· 19．如何有效地对连接到计算机的外设进行（）是操作系统设计者最关心的问题之一． 20．一个设备可能通过电缆甚至（）发送信号，与计算机系统通信． 21 、一般来说，把设备与主机之间的接口称之为（）· 22．如果很多设备都共用一条线路通信，称镇线路为（） 23．之所以区分控制器和设备本身是因为操作系统大多与（）打交道，而非设备本身．
一、传输接口 按照发展先后来概述： (1)CVBS：Composite Video Broadcast Signal，复合视频广播信号。 它是最早期的一种图像数据传输方法，是将模拟视频信号和声音信号结合，并调制到视频载波之前的一种格式。复合视频包含色差（色调和饱和度）和亮度信息，并将它们同步在消隐脉冲中，用同一信号传输。这种接口有3根线：白（左声道）、红（右声道）、黄（视频信号），如图所示： 由于是采用亮度和色度信号频谱间置方法复合在一起，所以会导致亮、色的串扰以及清晰度降低等问题。 (2)S-video：即S端子，它是将亮度信号Y和色度信号C分开传输，这样就可确保亮度和色度信号不相互干扰。 (3)VGA：Video Graghic Array，又叫显示绘图阵列，它采用非对称分布的15Pin 连接方式，共有15针，分成3排，每排5个孔。 (4)DVI：Digital Visual Interface，即数字视频接口。它采用全数字传输，可有效降低干扰和提高性能。对于DVI接口，有很多规范，常见的是DVI-D（Digital）和DVI-I（Integrated），DVI-I只能传输数字信号，可以用它来连接显卡和平板电视等。 (5)HDMI：High Definition Multimedia Interface，即高清晰度多媒体接口。它与DVI不同，可以同时传输视频和音频信号，由于音频和视频信号采用同一条电缆，可大大简化系统的安装。 除了上述有代表性的接口之外，另外还有一些典型接口，比如：色差分量接口（三基色输入）、SCART（欧洲通用视频接口）、BNC端口输入（R、G、B、行同步、场同步5个连接头），SDI（串行数字接口）等等。 二、视频输出的数字信号格式 相关名词： ITU:International Telecommunications Union （国际电信联盟） ITU-R:Radiocommunication sector of ITU （国际电信联盟无线电通信部门）CCIR:International Radio Consultative Committee （国际无线电咨询委员会）
第6章输入输出系统 6.1 解释以下术语 响应时间：从用户键入命令开始，到得到结果所花的时间。 可靠性：指系统从某个初始参考点开始一直连续提供服务的能力，它通常用平均无故障时间来衡量。 可用性：指系统正常工作的时间在连续两次正常服务间隔时间中所占的比率。 可信性：指服务的质量，即在多大程度上可以合理地认为服务是可靠的。 RAID ：廉价磁盘冗余阵列或独立磁盘冗余阵列。 分离事务总线：将总线事务分成请求和应答两部分。在请求和应答之间的空闲时间内，总线可以供给其它的I/O 使用。采用这种技术的总线称为分离事务总线。 通道：专门负责整个计算机系统输入/输出工作的专用处理机，能执行有限的一组输入输出指令。 通道流量：指一个通道在数据传送期间，单位时间内能够传送的数据量。 虚拟DMA ：它允许DMA 设备直接使用虚拟地址，并在DMA 传送的过程中由硬件将虚拟地址转换为物理地址。 异步I/O ：允许进程在发出I/O 请求后继续执行，直到该进程真正访问这些数据而它们又尚未就绪时，才被挂起。 6.2 假设一台计算机的I/O 处理时间占10%，当其CPU 性能改进为原来的100倍，而I/O 性能仅改进为原来的2倍时，系统总体性能会有什么样的变化？ 解：94.1690%/100 10%/21=+=加速比 6.3 RAID 有哪些分级？各有何特点？ 答：(1)RAID0。亦称数据分块，即把数据分布在多个盘上，实际上是非冗余阵列，无冗余信息。(2)RAID1。亦称镜像盘，使用双备份磁盘。每当数据写入一个磁盘时，将该数据也写到另一个冗余盘，这样形成信息的两份复制品。如果一个磁盘失效，系统可以到镜像盘中获得所需要的信息。镜像是最昂贵的解决方法。特点是系统可靠性很高，但效率很低。 (3)RAID2。位交叉式海明编码阵列。即数据以位或字节交叉的方式存于各盘，采用海明编码。原理上比较优越，但冗余信息的开销太大，因此未被广泛应用。(4)RAID3。位交叉奇偶校验盘阵列，是单盘容错并行传输的阵列。即数据以位或字节交叉的方式存于各盘，冗余的奇偶校验信息存储在一台专用盘上。(5)RAID4。专用奇偶校验独立存取盘阵列。即数据以块(块大小可变)交叉的方式存于各盘，冗余的奇偶校验信息存在一台专用盘上。(6)RAID5。块交叉分布式奇偶校验盘阵列，是旋转奇偶校验独立存取的阵列。即数据以块交叉的方式存
实验四数据有格式输入输出 数据是程序处理的主要对象。一般情况下，在程序中要完成大量的数据输入输出任务，输入输出数据是否简洁、直观、醒目、规范,是评价程序质量的一项重要指标。如何组织数据的输入输出是程序设计时要认真考虑的一项重要工作。 FORTRAN90提供了强大的数据输入输出功能，其中数据有格式输入输出功能是FORTRAN90最具特色的功能之一。通过学习和掌握数据有格式输入输出功能，有帮于设计和编写高质量程序。 本实验是学习和掌握数据有格式输入输出功能的一次系统实验活动。 一．实验目的 1．了解数据有格式输入输出的主要作用、基本方法和使用规则。 2．掌握数据有格式输入输出语句(READ、PRINT、WRITE)的基本功能和语法规则。 3．掌握格式说明语句(FORMAT)的基本功能和语法规则。 4．掌握I、F、E、A、L、X、/、\等若干常用格式编辑符的格式要求和基本功能。 5．掌握数据有格式输入输出的数据组织和格式说明方法。 6．进一步掌握顺序结构程序设计方法。 7．进一步熟悉软件开发环境。 二．实验内容1 1．问题描述 有三个学生参加两门课程的补考，补考结束后，分别统计每个学生和每门课程的平均成绩，并输出统计结果。编写程序实现之。学生人数、课程门数和成绩数据通过键盘输入。 要求输入输出数据以规范、整洁、直观形式给出。程序中应采用数据有格式输入输出。学生人数和课程门数为2位整数，学号为长度等于4的字符串，成绩为小数1位域宽5位的单精度实数。 2．问题分析 问题对数据输入输出格式提出了严格的要求，程序应按照数据输入输出格式要求实现。按照问题中数据输入输出格式的有关要求，首先应设计好符合要求的数据输入输出格式。 下面给出已设计好的数据输入输出格式，下划线部分为键盘输入数据，非下划线部分为程序输出数据，灰色竖线间隔为一个英文字符，灰色横线间隔为一行，↙为回车键。
第10章输入输出（I/O）系统 一、选择题（每题2分） 12．串行接口是指（）。 A．主机和接口之间、接口和外设之间都采用串行传送 B．主机和接口之间串行传送，接口和外设之间并行传送 C．主机和接口之间并行传送，接口和外设之间串行传送 D．系统总线采用串行总线 【分析】主机的工作速度较快，因此主机和接口之间采用并行传送；外设的工作速度较慢，因此接口和外设之间采用串行传送。 【答案】C 35.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用______。 A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存 【答案】B 35.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用______。 A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存 【答案】B 70. 当采用______对设备进行编址情况下，不需要专门的I/O指令组。 A.统一编址法 B.单独编址法 C.两者都是 D.两者都不是 【答案】A 71. 下面有关“中断”的叙述，______是不正确的。 A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中 断请求 B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序 C.中断方式一般适用于随机出现的服务 D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继 续执行程序，必须进行现场保存操作 【答案】A 95. 周期挪用（窃取）方式常用于______中。
A. 直接内存存取方式的输入/输出 B. 直接程序传送方式的输入/输出 C. CPU的某寄存器与存储器之间的直接传送 D. 程序中断方式的输入/输出 【答案】A 114. 采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个______时间。 A. 指令周期 B. 机器周期 C. 存储周期 D. 总线周期 【答案】C 二、填空题（每题2.5分） 3．按照传输数据格式不同划分，总线数据通信方式可分为串行总线和____________两类。 【答案】并行总线 4．对I/O数据传送的控制方式，可分为：程序直接控制方式、______________、DMA方式、_____________和外围处理机方式。 【答案】程序中断方式、通道控制方式 5.计算机系统的输入输出接口是（C）之间的交接界面。 A．CPU与存储器B．存储器与外围设备 C．主机与外围设备D．CPU与系统总线
第5章输入输出系统 5.1 概述5.2 外部设备5.3 I/O 接口555.4 程序查询方式56DMA 5.5 程序中断方式5.6 DMA 方式
5.5 程序中断方式 55 一、中断的概念 中断：计算机执行程序过程中，若出现异常情况或者特殊请求，则计算机转向对异常情况或者特殊请求的处理，处理结束后再返回继续执行原程序。 中断提高了计算机的效率和效能。 中断提高了计算机的效率和效能 实现中断功能所需的软硬件技术统称为中断技术。
一、中断的概念 …中断入口1 K 服务K +1 … 程序1 Q 中断入口2 Q +1 … 服务程序2
二I/O 5.5 二、I/O 中断的产生 I/O设备与主机交换信息时，由于外设速度低于CPU，CPU启动设备后，需要等待一段时间 后才能交换信息，在外设做准备时，CPU继续 执行现行程序在外设准备就绪并提出中断请执行现行程序，在外设准备就绪并提出中断请 求之后，再暂时中断现行程序，转入I/O服务 程序这就产生了中断 程序，这就产生了I/O中断。
二、I/O 中断的产生 5.5 以打印机为例 CPU 与打印机并行工作 执行主程序继续执行主程序 继续执行主程序响中响应中断 中断返回应中断 断返回 CPU 启动打印机 传送数据 传送数据 发准备 发打印 打印中断请求 中断请求 打印机 空闲 接收数据 接收数据
5.5采用中断机制原因 ?低速外设就绪后提出中断请求； ?应付突发事件的需要； ?实时控制中响应外来信号的需要； ?软件中断指令引起的中断 为了实现中断，计算机系统中必须配有相应的 为了实现中断计算机系统中必须配有相应的 中断系统或者中断机构。 为了处理I/O中断，在I/O接口电路中必须配置 相应的硬件电路，包括中断请求触发器、屏蔽 触发器、排队器、中断向量地址形成部件等。
第五章设备管理 1．选择题 1．下述关于设备绝对号和相对号的说法中，正确的是 D 。 A．操作系统为每台设备确定一个绝对号和一个相对号 B．用户进程申请设备时应该指定绝对号和相对号 C．申请设备时指定绝对号可提高设备的利用率 D．申请设备时指定设备类、相对号使设备分配的灵活性强 2．虚拟设备技术是指用 C 的技术。 A．共享设备代替独占设备B．独占设备代替共享设备 C．共享设备模拟独占设备D．独占设备模拟共享设备3．SPOOL系统克服了____B__利用率低的缺点。 A．共享设备B．独占设备C．主存储器D．虚拟设备4．下列算法中可用于磁盘移臂调度的是 B 。 A．最短计算时间优先B．电梯算法C．时间片轮转D．响应比高者优先 5．用户编写程序时使用的设备与实际使用的设备无关，这种特性称为 B 。 A．设备一致性B．设备独立性C．设备虚拟性D．设备共享性 11．对磁盘进行移臂调度时，既考虑了减少寻找时间，又不频繁改变移动臂的移动方向的调度算法是 C 。 A．先来先服务B．最短寻找时间优先 C．电梯调度D．优先级高者优先 12．为了提高设备分配的灵活性，用户申请设备时应指定 A 号。 A．设备类相对B．设备类绝对C．相对D．绝对13．对磁盘进行移臂调度的目的是为了缩短 A 时间。 A．寻道B．延迟C．传送D．启动14．操作系统采用SPOOLing技术提高了 A 利用率。 A．独占设备B．文件C．主存储器D．共享设备15．从磁盘读取数据的下列时间中, D 对系统效率的影响最大。 A．处理时间B．传输时间C．延迟时间D．寻道时间21．以下 A 不属于磁盘的驱动调度。 A．最高响应比优先调度算法B．先来先服务调度算法 C．电梯调度算法D．单向扫描调度算法 22．操作系统中的SPOOLing技术，实质上是将 A “转化”为共享设备的技术。 A．临界设备B．虚拟设备C．脱机设备D．块设备23．关于SPOOLing的叙述中， B 是错误的。 A．SPOOLing系统中不需要独占设备 B．SPOOLing系统加快了作业的执行速度 C．SPOOLing系统使独占设备变成了共享设备 D．SPOOLing利用了处理器与通道的并行工作能力