计算机操作系统3、设备管理.doc

1、一、单项选择题1引入缓冲技术的主要目的是()A 改善用户编程环境 B 提高 CPU与设备之间的并行程度C提高 CPU的处理速度 D 降低计算机的硬件成本2SPOOLING技术可以实现设备的 ()分配。A 独占B 共享C虚拟D物理3有关设备管理概念的下列叙述中，()是不正确的。A 通道是处理输入、输出的软件B所有外围设备的启动工作都由系统统一处理C来自通道的 I O中断事件由设备管理负责处理D编制好的通道程序是存放在主存储器中的4下列算法中用于磁盘移臂调度的是( )A时间片轮转法B LRU算法C最短寻道时间优先算法D 优先级高者优先算法5缓冲技术中使用的缓冲池是在( )A主存CROM C外存D寄

2、存器6引入缓冲的主要目的是() 。A 改善 CPU和 I O设备之间速度不匹配的情况C提高 CPU的利用率D提高 I O 设备的效率B 节省内存7通过硬件和软件的功能扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为 ( ) 。A 存储设备B 系统设备C用户设备D虚拟设备8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()。A 程序查询B 中断方式CDMA方式D 无条件存取方式9大多数低速设备都属于() 的设备。A独享B 共享C 虚拟DSPOOLING10() 用于连接大量的低速或中速I O设备。A数组选择通道B 字节多路通道C数组多路通道D并行通道

3、11() 是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。ASPOOLING技术B 虚拟存储技术C覆盖与交换技术D 通道技术12在操作系统中的SPOOLING技术，实质是将 () 转化为共享设备的技术A虚拟设备B 独占设备C脱机设备D块设备13SPOOLING系统提高了 () 利用率A独占设备B 共享设备CSPOOLING技术D主存储器14按 () 分类可将设备分为块设备和字符设备。A从属关系B 操作特性C共享属性D信息交换单位15 通道是一种（）。AI/O 端口B 数据通道CI/O专用处理器D软件工具16为实现 SPOOLING系统，硬件必须提供 ()A磁盘B 通道C 输入井和输出井D卫星机17下列

4、哪个策略不属于磁盘调度算法() 。AFIFOB SCANC FCFSD，SSTF18在采用 SPOOLING技术的系统中，用户的打印数据首先被送到A磁盘固定区域B 内存固定区域C终端( ) D 打印机。二、判断题1缓冲区的个数可以设置为单缓冲、双缓冲和多缓冲。2在设备 I O 中引入缓冲技术的目的是为了节省内存。3缓冲技术是借用外存储器的一部分区域作为缓冲池。4只有引入通道后， CPU计算与 I/O 操作才能并行执行。5按照特性可把设备分为存储设备和输入输出设备。6根据设备的使用性质可将设备分成独占设备、抢占设备、共享设备和虚拟设备。7存储设备又称为字符设备。8虚拟设备是指把一个物理设备变换成

5、多个对应的逻辑设备。9磁盘空间分配中，采用连接分配方式分配存储不会产生外部碎片，但可能产生内部碎片10在分配磁盘空间的3 种方法中，链接分配方法最慢，因为磁头可能不得不在存取文件之间移动。11在设备管理中引进缓冲技术主要在于改善CPU和 I O设备之间速度不匹配的矛盾。12设备管理的独立性是指用户程序与具体设备的物理特性无关。13为了实现与设备的无关性，系统中必须具有一张联系逻辑设备和物理设备名的映射表。14虚拟设备是指系统中根本不存在的设备。15SPOOLING系统可将独占设备改造为共享设备。16主机与外设间的双向通迅是指CPU可以向外设发 I/O 指令 ,外设也可向主机发CPU指令三、填空

6、题1.常用设备分配技术有、。2主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为操作。3设备分配程序在分配外部设备时，先分配，再分配，最后分配4从一个计算机系统组织角度来看,在和部分形成了系统的两个速度瓶颈。5设备分配应当保证设备有和避免。6设备分配中的安全性是指。7从资源管理分配的角度出发， I/O设备可分为、3 种类型。8设备管理中引入缓冲机制的主要原因是为了、。9缓冲区由和组成。10通过虚拟技术将一台独占设备变换为多台逻辑设备，供多个用户进程同时使用，通常把这种经过虚拟技术处理的设备称为，它的引入可有效地提高设备的利用率。11利用 SPOOLING技术可以将设备改造成可共享的虚拟设备。12实现 S

7、POOLING系统时必须在磁盘上开辟出称为和的专门区域，以存放输入输出信息。13虚拟设备是通过技术把设备变为能为若干用户的设备。14为实现 CPU与外部设备的并行工作，系统引入了硬件机制。15常用的 I/O 控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、和。16I/O 控制的主要功能是解释用户的I/O 系统调用、和中断处理。17所谓通道是指。18通道是指专用于负责输入输出工作的处理机，通道所执行的程序称为。19通道是一个独立于而专门负责I/O的处理机，它控制与内存之间的信息交换。20提高 CPU和各种外部设备之间并行性的有关技术是和。21进行设备分配时所需的数据表格主要是、22逻辑设备表 (LUT

8、) 的主要功能是、和等。23读写一次磁盘所需的时间可以分解为、和这三部分。四、例题例 1. 试说明 Spooling 系统的组成。答： Spooling 系统主要由 4 部分组成。输出输出井。这是在磁盘上开辟的两个大空间，一个是输入井，用来收容输入设备上的数据 ( 模拟脱机输入的磁盘 ) ；另一个是输出井，用来收容用户进程的输出数据 ( 模拟脱机输出的磁盘 ) 。输入缓冲区和输出缓冲区。这是内存中开辟的两个缓冲区，一个是输入缓冲区，暂存输入设备传送来的数据，以后再传送到输入井；另一个是输出缓冲区，暂存输出井送来的数据，以后传送到输出设备。输入进程和输出进程。输入进程实现的是收容输入和提取输入。

9、在收容输入时，负责将输入设备的数据通过内存输入缓冲区转存到磁盘的输入井中；提取输入时，负责将磁盘输入井的数据送入内存用户区。输出进程实现的是收容输出和提取输出，过程与输入过程相反。例 2. 引入缓冲的主要原因是什么?答：引入缓冲的主要原因主要归结为以下 3 个方面：缓和 CPU与 I/O 设备之间的速度不匹配问题。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。例 3 我们学过的 I/O 控制方式有哪几种？分别适用何种场合？答：共有四种 I/O 方式： 程序 I/O 方式。该方式执行一个循环程序，反复查询外设状态，如果外设“忙碌”则循环查询，直到查

10、得外设状态为“闲置”时止。适用于机器没有中断机构的场合。 中断控制 I/O 方式。该方式在进行 I/O 时， CPU向控制器发出 I/O命令后，由控制器控制外设操作， CPU转其他任务的处理，即， CPU与外设并行工作。当外设完成 I/O 后向 CPU发中断信号， CPU只需花费很少的时间进行I/O的善后处理，此前毋须进行干预。该方式可适于低速外设I/O 。 DMA（直接内存访问）方式。该方式适于高速外设I/O ，一次可以在外设与内存之间传输一个或多个数据块。传输完毕后才需CPU干预。 通道方式。该方式中，系统预先要将I/O 的过程实现为一段通道程序，置于内存的特定位置，而后启动通道。由通道负

11、责执行通道程序对外设进行I/O 控制， CPU转其他程序运行。 I/O 完成后通道向CPU发中断信号， CPU花很少时间作善后处理。例 4 在层次式结构的 I/O 软件中，通常把 I/O 软件组织成 4 个层次，请给出是那 4 个层次？分别的作用是什么？例 5 在进行设备分配时需要的 4 个数据结构是什么？它们的作用各又是什么？在进行基本的设备分配时是如何操作的（简述设备分配的过程）？例 6 请简要描述磁盘的访问时间由那几部分构成。7若干个等待访问磁盘者依次要访问的柱面为 20，44， 40，4，80，12， 76，假设每移动一个柱面需要 3ms时间，移动臂当前位于 40 号柱面，磁头正向磁道

12、号增加方向移动。请按下列算法分别计算为完成上述各次访问总共花费的寻找时间。(1) 先来先服务算法。(2) 最短寻找时间优先算法。(3) 电梯调度算法。8假设对磁盘的请求串为 95，180， 35，120，10，122，64，68，且磁头的初始位置为 30，磁头正向磁道号增加方向移动。试分别写出 FCFS、SSTF、SCAN调度算法的磁头访问序列并计算出平均寻道长度各为多少 ? ( 磁道号： 0199)9设某移动头磁盘有200 道，编号为 1199，磁头当前正处在130 道上，且正向0 磁道方向移动，对于下列磁盘访问序列( 磁道号 ) ：70、 120、80、 160、60、150。求在 FCF

13、S、SSTF及 SCAN调度算法下的磁头移动顺序及移动总量( 以磁道数计) 。 例 10 假设磁盘有 200 个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，它们按照到达的次序分别处于55、58、39、 18、90、160、150、38、184 号磁道上，当前磁头在100 号磁道上，并向磁道号增加的方向上移动。请给出按FCFS、SSTF、SCAN及CSCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序，并计算出它们的平均寻道长度。答：磁盘调度的次序以及它们的平均寻道长度如表所示。磁盘调度的次序以及平均寻道时间FCFSSSTFSCANCSCAN被访问的移动的被访问的移动的被访问的 移动的被访问的 移动的下一个磁磁道数

14、下一个磁磁道数下一个磁 磁道数下一个磁 磁道数道号道号道号道号554590101505015050583583216010160103919553184241842418213916909418166907238158323820160701820553391150101501323916551638112160103815831841461842418209032平均寻道长度55 平均寻道长度 27平均寻道长平均寻道长36度27 8度35 8练习题参考答案一、单项选择题1.B2. C3. A4. C5. A6. A7. D8. C9. A10. B11. A12. B13. A14. D15. C16. C17. A18. A二、判断题1. X2.X3. X4. X5.X6. 7. 8. 9. X10. 11. 12. 13. 14. X15. 16. X三、填空题1独占分配、共享分配、虚拟分配2输入输出3 设备、控制器、通道4 输入设备、输出设备5，高的利用率、死锁问题6 设备分配中应保证不会引起进程死锁7独享、共享、虚拟8缓和 CPU和 I 0 设备间速度不匹配