005操作系统样卷.doc

一、选择题 、用户程序在目标下使用特权指令将引起的中断是属于 ()A.硬件故障中断B.程序中断 C.外部中断D.访管中断 、使用户所编写的程序与实际使用的物理设备无关，这是由设备管理的（ ）功能实现的。 A 设备独立性 B 设备分配 C 缓冲管理 D 虚拟设备 、数据传送方式的作用是在外围设备和内存之间开辟直接的数据 交换通道。（ ） A . 程序直接控制 B . DMA C . 通道控制 D . 中断 、通道是一种（ ） A.保存I/O信息的部件 B.传输信息的电子线路 C.通用处理器 D.专用处理器 、CPU对通道的请求形式是（ ） A.自陷 B.中断 C.通道命令 D.转移指令 、通道对 CPU的请求形式是（ ） A.自陷 B.中断 C.通道命令 D.跳转指令 、环形缓冲区是一种（ ） A.单缓冲区 B.双缓冲区 C.多缓冲区 D.缓冲池 、系统利用 SPOOLING技术实现（ ） A.对换手段 B.虚拟设备 C.系统调用 D.虚拟存储 、在配有操作系统的计算机中，用户程序通过（ ）向操作系统提出使用外部设备的要求。 A.作业申请 B.原语 C.系统调用 D.I/O指令 、CPU与通道可以并行执行，并通过（ ）实现彼此间的通讯和同步。 A.I/O指令 B.I/O中断 C.I/O指令和I/O中断 D.操作员 、（ ）是直接存储设备。 A.磁盘 B.磁带 C.打印机 D.键盘显示终端 、下列叙述，正确的一条是（ ） A.在设备I/O中引入缓冲技术的目的是为了节省内存 B.指令中的地址结构和外存容量是决定虚存作业地址空间的两个因素 C.处于阻塞状态的进程被唤醒后，可直接进入运行状态 D.在请求页式管理中，FIFO置换算法的内存利用率是较高的 、系统中，象键盘、终端、打印机等以字符为单位组织和处理信息的设备称为（ ） A.字符设备 B.块设备 C.虚拟设备 D.独享设备 二、填空题 、操作系统的设备管理应具备的主要功能_，_，_和 _。 、缓冲区的设置可分为_、_、_和_。 、利用缓冲区能有效地缓和和之间速度不匹配地矛盾，虚拟设备功能是使变成能被多个进程同时使用的。 、 从资源分配的角度看，可以把设备分为独占设备和共享设备。打印机属于 _设备，而磁盘属于_设备。 、 虚拟设备是通过_技术把_设备变成能为若干用户_的设备。 、 通道是一个独立于_的专管的处理机，它控制_与内存之间的信息交换。 三、问答题 1、 SPOOLing技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？ 2、按资源分配管理技术，输入输出设备类型可分为哪三类？ 3 、设备管理的目标和功能是什么？ 4、 数据传送方式有哪几种？ 5、什么是通道？试画出通道控制方式时的CPU、通道和设备的工作流程图。 6、 什么叫中断？什么叫中断处理？什么叫中断响应？什么叫关中断？什么叫开中断？什么叫中断屏蔽？ 7、 什么是缓冲？为什么要引入缓冲？ 8、 设备驱动程序是什么？为什么要有设备驱动程序？用户进程怎样使用驱动程序？ 9、 UNIX系统中将设备分为块设备和字符设备，它们各有什么特点？ 10、 什么叫通道技术？通道的作用是什么？ 11、简述中断、陷阱、软中断之间的异同。 = 题号 答案 选择题 B A B D C B C B C C A B A 填空题 提供和进程管理系统的接口、进行设备分配、实现设备和设备，设备和CPU等之间的并行操作、 进行缓冲区管理 单缓冲、双缓冲、多缓冲、缓冲池 外围设备、处理机；一个物理设备；逻辑设备 独占；共享 SPOOLing；独占；共享 CPU；外围设备 问答题 1、 答： 将一台独享打印机改造为可供多个用户共享的打印机，是应用 SPOOLing技术的典型实例。具体做法是：系统对于用户的打印输出，并不真正把打印机分配给该用户进程，而是先在输出井中申请一个空闲盘块区，并将要打印的数据送入其中；然后为用户申请并填写请求打印表，将该表挂到请求打印队列上。若打印机空闲，输出程序从请求打印队首取表，将要打印的数据从输出井传送到内存缓冲区，再进行打印，直到打印队列为空。 2、答： 按资源分配管理的特点，输入输出设备可分为独享设备、共享设备和虚拟设备三类。 独享设备：即不能共享的设备，一段时间只能由一个作业独占。如打印机、读卡机、磁带机等。所有字符型输入输出设备原则上都应是独享设备。 共享设备：可由若干作业同时共享的设备，如磁盘机等。共享分配技术保证多个进程可以同时方便地直接存取一台共享设备。共享提高了设备的利用率。块设备都是共享设备。 虚拟设备：利用某种技术把独享设备改造成多台同类型独享设备或共享设备。虚拟分配技术就是利用独享设备去模拟共享设备，从而使独享设备成为可共享的、快速I/O的设备。实现虚拟分配的最有名的技术是SPOOLing技术，即假脱机技术。 3、答：目标： （1）按用户提出的要求接入外部设备，系统按一定算法分配和管理控制，而用户不必关心设备的实际地址和控制指令。 （2）尽量提高输入输出设备的利用率。 功能：（1）提供和进程管理系统的接口。（2）进行设备分配。（3）实现设备和设备，设备和CPU等之间的并行操作。（4）进行缓冲区管理。 4、答：四种：程序直接控制方式、中断控制方式、 DMA方式、 通道方式。 5、答：通道是一种专用处理部件，它能控制一台或多台外设工作，负责外部设备和储存之间的信息传输。它一旦被启动就能独立于 CPU运行，这样可使CPU和通道并行操作，而且CPU和各种外部设备也能并行操作。 6、答：中断是指计算机在执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序，待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或调度新的进程执行的过程。 中断处理是指CPU响应中断，转入中断处理程序，系统开始处理中断。中断响应是指CPU收到中断请求后转向相应的事件处理程序。开中断后，系统就可以响应其他的中断了，关中断后，系统不响应其他的中断除非优先级高的中断。 中断屏蔽是指在中断请求产生后，系统用软件方式有选择地封锁部分中断而允许其余部分中断仍能得到响应。 7、答：缓冲指缓冲存储器。为了匹配外设与CPU之间的处理速度，为了减少中断次数和中断处理时间，也是为了解决DMA或通道方式时的瓶颈问题，在设备管理中引入了用来暂存数据的缓冲技术。 8、答：设备驱动进程与设备控制器之间的通信程序称为设备驱动程序。 设备驱动程序是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输。它与硬件密切相关，处理用户进程发出的I/O请求。 用户进程使用设备驱动程序时，设备驱动程序的处理过程为：将用户进程抽象的I/O要求转换为具体的要求，检查I/O请求的合法性，读出和检查设备的状态，传送必要的参数，设置设备工作方式，启动I/O设备。 9、答：字符设备是以 “字符”为单位进行输入、输出的设备，即这类设备每输入或输出一个字符就要中断一次主机CPU请求进行处理，故称为慢速设备。 块设备是以“字符块”为单位进行输入输出的设备，在不同的系统或系统的不同版本中，块的大小定义不同。但在一个具体的系统中，所有的块一旦选定都是一样大小，便于管理和控制， 块设备的传送效率较高。 10、答：通道是一个独立于 CPU的专管输入/输出控制的处理机，它控制设备与内存直接进行数据交换。它有自己的通道指令，这些通道指令受CPU启动，并在操作结束时向CPU发中断信号。 通道方式进一步减轻了CPU的工作负担，增加了计算机系统的并行工作程度。 11 、答： 中断即外中断，指来自处理机和内存外部的中断，包括 I/O 设备发出的 I/O中断、外部信号中断、各种定时器引起的时钟中断以及调试程序中设置的断点等引起的调试中断等。陷阱即内中断，主要指在处理机和内存内部产生的中断。它包括程序运算引起的各种错误。软中断是通信进程之间用来模拟硬中断的一种信号通信方式。中断和陷阱的主要区别： 1 、陷阱通常由处理机正在执行的现行指令引起，而中断则是由与现行指令无关的中断源引起的。 2 、陷阱处理程序提供的服务为当前进程所用，而中断处理程序提供的服务则不是为了当前进程的。 3 、CPU 在执行完一条指令之后，下一条指令开始之前响应中断，而在一条指令执行中也可以响应陷