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  3. 阅读以下关于数据采集与处理系统的说明，回答问题1至问题3，将答案填入答题纸的对应栏内。 【说明】 某公司承接了一个数据采集与处理系统的项目，由刘工负责系统的方案设计，刘工的设计方案如图4—1所示。该方案是基于PCI总线的多功能处理系统，PCI设备1

阅读以下关于数据采集与处理系统的说明，回答问题1至问题3，将答案填入答题纸的对应栏内。 【说明】 某公司承接了一个数据采集与处理系统的项目，由刘工负责系统的方案设计，刘工的设计方案如图4—1所示。该方案是基于PCI总线的多功能处理系统，PCI设备1

admin2016-11-11  20
问题 阅读以下关于数据采集与处理系统的说明，回答问题1至问题3，将答案填入答题纸的对应栏内。
【说明】
    某公司承接了一个数据采集与处理系统的项目，由刘工负责系统的方案设计，刘工的设计方案如图4—1所示。该方案是基于PCI总线的多功能处理系统，PCI设备1是以太网，PCI设备2用于数据采集，PCI设备3、PCI设备4用于和该系统中的其他处理模块进行互联，LEGACY设备1、LEGACY设备2用于处理系统中一些慢速设备。

【问题3】
    PCI设备2和主CPU之间通过双端口存储器进行数据交换。刘工设计了环形队列的实现方式。设备2向环形队列写入数据，主CPU从环形队列读取数据。环形队列是一个首尾相连的FIFO数据结构，采用数组存储，到达尾部时将转回到0位置，该转回是通过取模操作来实现的。因此环形队列逻辑上是将数组元素q[0]与q[MAX-1]连接，形成一个存放队列的环形空间。为了方便读写，还要用数组下标来指明队列的读写位置，其中head指向可以读的位置，tail指向可以写的位置，环形队列如图4-2所示。使用环形队列时需要判断队列为空还是为满。当tail追上head时，队列为满，当head追上tail时，队列为空。通常判断环形队列为空／为满有两种判断方法。

    1．附加一个标志位tag，当head赶上tail，队列空，则令tag=0，当tail赶上head，队列满，则令tag=1；
    2．限制tail赶上head，即队尾结点与队首结点之间至少留有一个元素的空间。队列空：head=tai：队列满：  (rail+1)％MAXN==head。
    如果采用第一种方法(即附加标志实现算法)，则环形队列的结构定义如下：
    typedef struct ringq
    {
    int head；    ／*头部，出队列方向*／
    int tail；    ／*尾部，入队列方向*／
    int tag：
    int size；    ／*队列总尺寸*／
    int space[RINGQ MAX]；  ／*队列空间*／
    }RINGQ；
    RINGQ P，*q；
    q=＆p；
    初始化环形队列的C语言代码为：
    q一＞head=q一＞tail=q一＞tag=0：
    q一＞size=RINGQ MAX；
    判断队列为空的C语言代码为__________(1)。
    判断队列为满的C语言代码为__________(2)。
    入队操作时，如果队列不满，则入队后更新尾指针的C语言代码为q－＞tail=_________(3)。
出队操作时，如果队列不空，则出队后更新头指针的C语言代码为q－＞head=_________ (4)。
    如果采用第二种方法，还采用上述数据结构，初始化环形队列的C语言代码为：
    q一＞head=q一＞tail=0；
    q一＞size=RINGQ—MAX；
    判断队列为空的C语言代码为_________(5)。
    判断队列为满的C语言代码为_________(6)。
    入队操作时，如果队列不满，则入队后更新尾指针的C语言代码为q－＞tail=________(7)。出队操作时，如果队列不空，则出队后更新头指针的C语言代码为q－＞head=________(8)。
选项
答案(1)(q－＞head==q－＞tail)&＆(q－＞tag==0) (2)((q－＞head==q－＞tail)&&(q－＞tag==1)) (3)(q－＞tail+1)％q－＞size (4)(q－＞head+1)％q－＞size (5)(q－＞head==q－＞tail) (6)(q－＞head==(q－＞tail+1)％q－＞size)) (7)(q－＞tail+1)％q－＞size (8)(q－＞head+1)％q－＞size
解析 环形队列是在实际编程极为有用的数据结构，它有如下特点：它是一个首尾相连的FIFO的数据结构，采用数组的线性空间；数据组织简单，能很快知道队列是否满或空；能以很快的速度来存取数据。因为简单高效，甚至在硬件都实现了环形队列。
    内存上没有环形的结构，因此环形队列实际上是数组的线性空间来实现。那当数据到了尾部如何处理呢?它将转回到0位置来处理。这个转回是通过数组下标索引取模操作(Index％MAXN)来实现的。
    因此环列队列的是逻辑上将数组元素q[0]与q[MAXN-1]连接，形成一个存放队列的环形空间。为了方便读写，还要用数组下标来指明队列的读写位置。定义Head／tail两个变量，其中head指向可以读的位置，tail指向可以写的位置。
    环形队列的关键是判断队列为空，还是为满。当tail追上head．时，队列为满；当head追上tail时，队列为空。但如何知道谁追上谁，还需要一些辅助的手段来判断。
    如何判断环形队列为空、为满有两种判断方法。一是附加一个标志位tag，当head赶上tail，队列空，则令tag=0，当tail赶上head，队列满，则令tag=1；二是限制tail赶上head，即队尾结点与队首结点之间至少留有一个元素的空间。队列空时head==tail，队列满时(tail+1)％MAXN==head。
    入队操作时，如队列不满，则写入q－＞tail=(q－＞tail+1)％q－＞size；出队操作时，如果队列不空，则从head处读出。下一个可读的位置在q－＞head=(q－＞head+1)％q－＞size。
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