操作系统原理设备管理习题

1、第七章设备管理习题7.3习题7.3.1、 选择最合适的答案1 .在下面的I/O控制方式中，需要 CPU干预最少的方式是()。(A)程序I/O方式(B)中断驱动I/O控制方式(C)直接存储器访问 DMA控制方式(D) I/O通道控制方式2.某操作系统中，采用中断驱动I/O控制方式，设中断时， CPU用1ms来处理中断请求，其它时间CPU完全用来计算，若系统时钟中断频率为 100Hz,则，CPU的利用率为()。(A) 60%(B) 70%(C) 80%(D) 90%3 .下列哪一条不是磁盘设备的特点()。(A) 传输速率较高，以数据块为传输单位(B) 一段时间内只允许一个用户(进程)访问(C) I

2、/O控制方式常采用 DMA方式(D) 可以寻址，随机地读/写任意数据块4 .利用通道实现了()之间数据的快速传输。(A) CPU和外设(B)内存和 CPU(C)内存和外设(D)外设和外设5 .假脱机技术中，对打印机的操作实际上是用对磁盘存储实现的，用以替代打印机的 部分是指()。(A)共享设备(B)独占设备(C)虚拟设备(D)物理设备6 .设从磁盘将一块数据传送到缓冲区所用时间为80 ws,将缓冲区中数据传送到用户区所用时间为40 s, CPU处理数据所用时间为 30 s,则处理该数据，采用单缓冲传送某 磁盘数据，系统所用总时间为()。(A) 120ds(C) 150d s(B) 110ds(

3、D) 70ds7 .对于速率为9.6KB/s的数据通信来说，如果说设置一个具有8位的缓冲寄存器，则CPU中断时间和响应时间大约分别为(A) 0.8ms, 0.8ms(B) 8ms, 1ms(C) 0.8ms, 0.1ms(D) 0.1ms, 0.1ms8 .在调试程序时，可以先把所有输出送屏幕显示而不必正式输出到打印设备，其运用 了()。(A) SPOOLing 技术 (B) I/O 重定向(C)共享技术(D)缓冲技术9.设备驱动程序是系统提供的一种通道程序，它专门用于在请求I/O的进程与设备控制器之间传输信息。下面的选项中不是设备驱动程序功能的是()。(A)检查用户I/O请求的合法性(B)及

4、时响应由控制器或通道发来的中断请求(C)控制I/O设备的I/O操作(D) 了解I/O设备的状态，传送有关参数，设置设备的工作方式(E) 下列关于通道、设备、设备控制器三者之间的关系叙述中正确的是()。(A)设备控制器和通道可以分别控制设备(B)设备控制器控制通道和设备一起工作(C)通道控制设备控制器，设备控制器控制设备(D)设备控制器控制通道，通道控制设备7.3.2、 选择所有正确的答案1 .下列哪一个选项是引入缓冲的原因()。(A)缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾(B)减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制(C)减少CPU对I/O控制的干预(D)提高CPU和I/O设备之间的

5、并行性2 .从设备分配的角度来看，设备分成()。A .独享设备B.系统设备C.用户设备D.共享设备E.虚拟设备3 .在操作系统中，下列选项属于软件机制的是()。(A)缓冲池(B)通道技术(C)覆盖技术(D) Spooling技术4 .下列哪种设备是从设备分配策略角度来说的()。(A)系统设备(B)独享设备(C)共享设备(D)虚拟设备5 .下列关于通道、设备、设备控制器三者之间的关系叙述中正确的是()。(A)控制器和通道可以分别控制设备(B)控制器、通道和设备一起工作(C)通道控制设备控制器，设备控制器控制设备(D)设备控制器控制通道，通道控制设备6 .在假脱机I/O技术中，对打印机的操作实际上

6、是用对磁盘存储的访问。那么，用以 替代打印机的部分通常称作()。(A)共享设备(B)独占设备(C)虚拟设备(D)物理设备7 .下列存储设备中，适合作为共享设备的是()。(A)语音输入输出设备(B)打印机(C)鼠标(D)磁盘8 .低速设备一般被设置成独占设备，可用作独占设备的有()。(A)软磁盘(B)磁带机(C)可擦写光驱(D)磁鼓9 .系统中的通道数量较少，可能会产生“瓶颈”问题。()不是解决此问题的有效方法(A)在结构上增加一些连线，以增加数据传送通路(B)在数据传输线路上多增设一些缓冲区(C)提高CPU的速度(D)采用虚拟设备技术10 . I/O系统硬件结构分为 4级：1.设备控制器 2.

7、 I/O设备3.计算机4. I/O通道，按 级别由高到低的顺序是()。(A) 2-4-1-3(B) 3-1-4-2(C) 2-1-4-3(D) 3-4-1-27.3.3、 判断正误，简要说明理由1 .操作系统采用缓冲技术的缓冲池主要是通过硬件来实现的。2 .低速设备一般被设置成共享设备。3 .通道指令和一般机器的指令没有什么不同。4 .数组选择通道和数组多路通道可以支持多个通道程序并发执行，而字节多路通道不 支持多个通道程度并发执行。5 .共享设备允许多个作业同时使用设备，即每一时刻可有多个作业在使用该共享设备，因而提高了系统设备资源的利用率。6 .由于设备分配中设置了若干数据结构，所以在设备

8、分配中不会发生死锁。7 . I/O通道控制方式中不需要任何CPU干预。8 .先来先服务算法、优先级高者优先算法、时间片轮转算法等是经常在设备分配中采用 算法。9 .由于独占设备在一段时间内只允许一个进程使用，因此，多个并发进程无法访问这类设备。10 .操作系统中应用的缓冲技术，多数通过使用外存来实现。7.3.4、 简答题1,计算机中设备控制器是由哪些部分构成的？2 .什么是字节多路通道？什么是数组选择通道和数组多路通道？3,有哪几种I/O控制方式？分别适用何种场合？4 .试说明DMA的工作流程。5 .在单缓冲情况下，为什么系统一块数据的处理时间为max(C,T)+M。6 .为什么在双缓冲情况下

9、，系统对一块数据的处理时间为max(C,T) ?7 .试绘图说明把多缓冲用于输出时的情况。8 .试说明收容输入工作缓冲区和提取输出工作缓冲区的工作情况。9 .何谓安全分配方式和不安全分配方式？10 .为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？11 .试说明SPOOLing系统的组成。12 .在实现后台打印时，SPOOLing系统应为请求I/O的进程提供哪些服务?13 .试说明设备驱动程序具有哪些特点？14 .试说明设备驱动程序应具有哪些功能？15 .设备驱动程序通常要完成哪些工作？16 .设备中断处理程序通常需完成哪些工作？7.5考研试题精选及解析1 .假设磁盘有100个柱面，编号0 99。

10、在完成了柱面 25的请求后，当前正在处理 43柱面 的请求。磁盘请求的柱面按38、6、40、2、20、22、10的次序到达磁盘驱动器，寻道每移动一个柱面需10ms,计算以下算法的总寻道时间。(1)FCFS (2)最短寻道优先(3)电梯调度(西北工业大学 2001年驱动调度题)2 . 一个软盘有40个柱面，寻道时移过每个柱面花6ms。若不采用文件块紧密存放措施，则逻辑上相邻的块平均间隔13个柱面，若采用文件块紧密存放措施，则逻辑上相邻的块平均间隔2个柱面。假定读写时找到柱面后平均旋转延迟时间为100ms，传输速率为每块25ms,则在此两种情况下传输一个100块的文件各需多长时间 ？华南理工大20

11、01驱动调度题)3 .假如有4个记录A、B、C、D,顺序存放在磁盘的某磁道上，该磁道划分为 4块，每块 存放一个记录。现在要顺序处理这些记录，如果磁盘的转速为20ms转一周，处理程序每读出一个记录后花 5ms时间进行处理。试问：处理完这 4个记录需多少时间？为了缩短处理时间应进行优化分布，试问应如何安排这些记录？并计算处理的总时间。(上交大1995驱动调度题) 解：优化前顺序存放 A、B、C、D,处理总时间=(5+5)+(5 X 3+5+5) + (5 X 3+5+5) + (5 X 3+5+5)=85ms优化后存放次序 A、C、B、D,处理总时间=(5+5)+ (5+5) + (5+5+5)

12、 + (5+5)=45ms4 . I/0软件一般分为四个层次：用户层、与设备无关的软件层、设备驱动程序以及中断处理 程序。试说明以下各个工作是在哪一层完成的？(1) 向设备寄存器写命令；(2) 检查用户是否有权使用设备；(3) 将二进制整数转化成 ASCII码以便才T印。(北京大学2000设备管理)解：I/O软件层次如下层 次用户层I/O软件 设备无关软件 设备驱动软件 中断处理软件 硬件I/O功能I/O 调用、I/O 格式化、SPOOLing命名、保护、阻塞、缓冲、分配建立设备寄存器、检查状态I/O结束时唤醒驱动程序执行I/O(1)在设备驱动程序。(2)与设备无关的软件层。(3)用户层。5.

13、一个SPOOLing系统由输入进程I、用户进程P、输出进程 O、输入缓冲区、输出缓冲区 组成。进程I通过输入缓冲区为进程 P输入数据，进程P的处理结果通过输出缓冲区交给进 程O输出。进程间数据交换以等长度的数据块为单位，这些数据块均储在同一个磁盘上， 因此，SPOOLing系统的数据块通信原语保证始终满足：i+O < max其中，max为磁盘容量(以该数据块为单位)，i为磁盘上输入数据块总数，。为磁盘上输出数据总数。该SPOOLing系统运行时：(1)只要有输入数据，进程 I终究会将它放入输入缓冲区；(2)只要输入缓冲区有数据块， 进程P终究会输入、处理并产生结果数据写到输出缓冲区；(3)只要输出缓冲区有数据块，进程 O终究会输出它。请说明该SPOOLing系统在什么情况下死锁, 同时仍允许输入数据块和输出数据块存储在同一个磁盘上。请说明如何修正约束条件避免死锁,（浙江大学2001设备管理）P,进程P和进程O）。解：类似2对生产者-消费者问题（如图，进程I和进程生产者进程I输入时，当输入缓冲有盘空区，便可输入并通知进程P处理，否则等待。消费者进程P判断有无数据，有则处理，然后，判断有否输出缓冲盘空区？有则进程P这时成生产者进程，输出结果数据且通知进程O处理，否则等待。消费者进程 O根据输出缓冲区情况，决定是否输出。由于I/O缓冲区同在一个有界缓冲区内（如设共100个盘块）