设备管理习题及答案

第6章一．选择题（50题）1.以下__A__不是提高磁盘I/O速度的技术。A.热修复重定向B.预先读C.延迟写D.虚拟盘2.为了实现设备无关性，应该_C__。A.用户程序必须使用物理设备名进行I/O申请B.系统必须设置系统设备表C.用户程序必须使用逻辑设备名进行I/O申请D.用户程序必须指定设备名3.用于设备分配的数据结构有__A__。A.系统设备表B.存取控制表C.设备开关表D.文件控制表4.通过软件手段，把独立设备改造成若干个用户可共享的设备，这种设备称为___D__。A.系统设备表B.存储设备C.用户设备D.虚拟设备5.以下___D__是CPU与I/O之间的接口，它接收从CPU发来的命令，并去控制I/O设备的工作，使CPU从繁杂的设备控制事务中解脱出来。A.中断装置B.系统设备表C.逻辑设备表D.设备控制器6.设备管理的__A__功能来实现使用户所编制的程序与实际使用的物理设备无关的。A.设备独立性B.设备分配C.缓冲管理D.虚拟设备7.设备的打开、关闭、读、写等操作是由___D__完成的。A.用户程序B.编译程序C.设备分配程序D.设备驱动程序8.引入缓冲的目的是_B__。A.改善用户的编程环境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9.SPOOLing技术可以实现设备的_C__。A.独占分配B.共享分配C.虚拟分配D.物理分配10.以下___D__是磁盘寻道调度算法。A.时间片轮转法B.优先级调度算法C.最近最久未使用算法D.最短寻道时间优先算法11.通道对CPU的请求形式是_B__。A.陷入B.中断C.通道命令D.跳转指令12.缓冲技术的缓冲池是在_C__。A.ROMB.寄存器C.内存D.外存13.为了使多个进程有效地同时处理输入\输出，最好使用以下__A__技术。A.缓冲池B.循环缓冲C.双缓冲D.单缓冲14.在操作系统中，以下_B__是一种硬件机制。A.SPOOLingB.通道C.文件D.虚拟设备15.RAID技术中不能提高磁盘的访问速度，仅通过数据冗余来提高数据安全性的是_C__。A.RAID0B.RAID1C.RAID3D.RAID516.RAID技术中既能提高磁盘的访问速度，又能通过数据冗余来提高数据的安全性的是_C__。A.RAID0B.RAID1C.RAID3D.以上都不是17.以下关于缓冲的描述正确的是__A__。A.以空间换取时间B.以时间换取空间C.提高外设的处理速度D.提高CPU的处理速度18.通道是一种_C__。

A.I/O端口

B.I/O专用处理机

C.数据通道

D.卫星机19.在中断处理中，输入∕输出中断是指_C__。A.设备出错B.数据传输结束C.设备出错或数据传输结束D.数据传输开始20.在SPOOLing系统中，用户的输出数据首先送入__A__。A.磁盘固定区域B.内存固定区域C.打印机D.输出设备21.__A__仅提供并行交叉存取。A.RAID0B.RAID1C.RAID3D.RAID540.使用户编制的程序与实际使用的物理设备无关是由___D__功能实现的。A．设备分配B.设备驱动C.虚拟设备D.设备独立性41.启动磁盘执行—次输入输出操作时，_C__是硬件设计时就固定的。A.寻找时间B.延长时间C.传送时间D.一次I／O操作的总时间42._B__调度算法总是从等待访问者中挑选时间最短的那个请求先执行。A.先来先服务B.最短寻找时间优先C.电梯D.单向扫描43._B__总是从移动臂当前位置开始沿着臂的移动方向去选择离当前移动臂最近的那个柱面的访问者，若沿臂的移动方向无请求访问时，就改变臂的移动方向再选择。A．先来先服务调度算法B．最短寻找时间优先调度算法C．电梯调度算法D．单向扫描调度算法44．SPOO1技术的主要目的是_B__。提高CPU和设备交换信息的速度B．提高独占设备的利用率C．减轻用户的编程负担D．提供主、辅存接口45.如果I/0所花费的时间比CPU处理时间短得多，则缓冲区_B__。

A．最有效

B．几乎无效

C．均衡

D．以上都不是

46.为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用__A__结构的缓冲技术。

A．缓冲池

B．循环缓冲

C．单缓冲

D．双缓冲

47.在采用SPOOLing技术的系统中，用户的打印结果首先被送到__A__。

A．磁盘固定区域

B．内存固定区域

C．终端

D．打印机

48.缓冲技术中的缓冲池在__A__中。

A．内存B．外存

C．ROM

D．寄存器

49.如果I/0所花费的时间比CPU处理时间短得多，则缓冲区_B__。

A．最有效

B．几乎无效

C．均衡

D．以上都不是

50.程序员利用系统调用打开I/0设备时，通常使用的设备标识是__A__。

A．逻辑设备名

B．物理设备名

C．主设备号

D．从设备号

二.填空题（50空）1.总线分为内部总线、系统总线、外部总线。2.系统总线结构分为单总线结构、双总线结构、三总线结构。3.总线的通信方式分为同步通信、异步通信。4.总线的信息传送方式分为串行传送、并行传送、串并行传送。5.总线的标准分为ISA总线、EISA总线、VL总线、PCI总线、SCSI总线、EIA-232-D总线、USB通用串行总线、IEEE1394总线。6.I/O管理的功能：监视设备的状态、进行设备分配、完成I/O操作、缓冲管理。7.控制器控制表表项组成：控制器标识符、控制器忙/闲状态、与控制器连接的通道表指针(CHCT指针)、控制器队列的队首指针、控制器队列的队尾指针。8.SPOOLing的系统组成：输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程SPi和输出进程SPo9.发展经历了四个阶段程序直接控制方式、中断驱动方式、DMA控制方式、通道控制方式。10.提高磁盘I/O速度的主要途径有：选择介质好的磁盘、采用好的磁盘调度算法、设置磁盘高速缓冲区。11.磁盘调度算法有先来先服务、最短寻道时间优先、循环扫描、扫描算法、N-step-SCAN扫描算法、FSCAN扫描算法。13.缓冲的设置有单缓冲、双缓冲、循环缓冲、缓冲池。14.通道的类型为字节多路通道、数组选择通道、数组多路通道。17.提高磁盘I/O速度的其他方法提前读、延迟写、虚拟盘。三.名词解释（20题）1.总线：计算机中各个通信模块共享的，用来在这些部件之间传送信息的一组导线和相关的控制和接口部件。2.CPU内部总线：寄存器之间，寄存器与ALU之间。3.系统总线：CPU与主存或I/O设备之间的信息传送线，又称为外总线。4.通信总线：计算机系统之间或计算机系统与外部设备之间的信息传送线。5.地址总线:传送主存单元地址或者I/O设备的端口地址。6.数据总线:完成总线上各功能部件之间的数据传送。7.控制总线:传送定时信号和命令信息，以实现对设备的控制和监视。8.串行传输：每次传送一位，只需一根数据线。适用于慢速设备，如键盘、鼠标等。9.并行传输：每位数据需要一根数据线，多位数据一起传输。10.设备独立性：指用户程序独立于具体使用的物理设备，可以提高操作系统的可适应性和可扩展性。12.DCT指针：指向相应设备的DCT。13.设备标识：用来区别不同的设备。14.COCT指针：指向与该设备相连的控制器控制表。15.设备状态：工作或空闲状态。16.SPOOLing技术,又称为假脱机技术或虚拟设备技术，它可以把独享设备转变成具有共享特征的虚拟设备，从而提高设备利用率。17.中断是指在计算机运行期间，CPU暂停当前进程而转去处理其他应用程序的过程。18.禁止中断指当CPU中PSW的中断允许位被清除时，CPU不能响应中断请求，称为禁止中断或关中断。19.中断屏蔽指在中断请求产生以后，系统用软件的方式有选择的封锁部分中断，称为中断屏蔽。有些最高优先级中断不能屏蔽，如掉电中断。20.数据交付是指将磁盘高速缓存中的数据传送给请求者进程。四.简答题（20题）1.数据传输控制方式有哪几种？试比较它们的优缺点。答：数据转送控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA控制方式和通道方式四种。2.何为设备的独立性？

如何实现设备的独立性？

答：设备的独立性是指应用程序独立于具体使用的物理设备。此时，用户使用逻辑设备名申请使用某列物理设备。当系统中有多台该烈性的设备是，系统可将其中的任意一台分配给请求进程，而不局限于某一台制定的设备。这样，可显著的改善资源的利用率即可使用性。设备独立使用用户独立于设备的烈性。如进行输出时，亦可以使用现实终端，也可以使用打印机。有了这种独立性，就可以很方便的进行输入/输出重定向。3.

什么是缓冲？为什么要引入缓冲？操作系统如何实现缓冲技术？答：缓冲是在两个不同速度设备之间传输信息时，用于平滑传输过程的一种手段。

（1）换届CPU与I/O设备之间的速度不匹配的矛盾。

（2）减少中断CPU的次数。

（3）提高CPU与I/O设备之间的并行性。

4.

设备分配中为什么可能出现死锁？

答：在某些操作系统中，一个进程只能提供一个I/O请求。也就是说，执行进程向系统提出I/O请求后边立即进入等待状态，直到I/O请求完成后才被唤醒。这样系统对设备的分配比较安全，不会出现死锁。但这种方式对进程来说，因CPU与I/O设备是串行工作的，这使得该进程的推进速度缓慢。为了加快进程执行时的推进速度，是能喜剧执行，当需要是有可能接着发出第二个、第三个I/O请求，精当锁清秋的I/O设备已被另一个进程占用是，进程才进入等待状态。这种一个进程同时可以使用多个I/O设备的方式提高了系统的资源里欧你过来，但也带来了一种危险，即如果两个进程都提出请求使用对方占有的I/O设备时，就会出现死锁。5.

假设一个磁盘有200个柱面，编号为0~199，当前存取臂的位置是在143号柱面上，并刚刚完成了125号柱面的服务请求，如果存在下列请求序列：86、147、91、177、94、150、102、175、130，试问：为完成上述请求，采用下列算法时存取的移动顺序是什么？移动总量是多少？

（1）

先来先服务（FCFS）。

（2）

最短寻道时间优先（SSTF）。

（3）

扫描算法（SCAN）。

（4）

循环扫描算法（C-SCAN）。

答：当用户进程请求打印输出时，操作系统接受用户的打印请求，但并不真正把打印机分配给该用户进程，二十为进城再次攀上输出井中分配一空闲块区，并将要打印的数据送入其中，同时还为用户进程申请一张用户请求打印表，将用户的打印要求填入其中，再将该表挂在请求打印队列上。如果还有进程要求打印输出，系统仍可以接受请求，也可以进城完成上述操作。

答:（1）先来先服务（FCFS）。

答：移动顺序是：143、86、147、91、177、94、150、102、175、130

移动总量是：

（143-86）+（147-86）+）（147-91）+（177-91）+（177-94）+（150-94）+（150-102）+（175-102）+（175-130）=565

（2）最短寻道时间优先（SSTF）。

答：移动顺序：143、147、150、130、102、94、91、86、175、177

移动总量是：

（147-143）+（150-147）+（150-130）+（130-102）+（102-94）+（94-91）+（91-86）+（175-86）+（177-175）=162

（3）扫描算法（SCAN）。

答：移动顺序：143、147、150、175、177、130、102、94、91、86

移动总量是：（147-143）+（150-147）+（175-150）+（177-175）+（177-130）+（130-102）+（102-94）+（94-91）+（91-86）=125

（4）循环扫描算法（C-SCAN）。

答：移动顺序是：143、147、150、175、177、86、91、94、102、130

移动总量是：

（147-143）+（150-147）+（175-150）+（177-175）+（177-86）+（91-86）+（94-91）+（102-94）+（130-102）=169.6、I/O的控制方式有哪几种？答:1.

程序I/O方式

2.

中断驱动I/O控制方式

3.

直接存储器访问DMA控制方式

4.

I/O通道控制方式

7.为什么要引入缓冲技术？设置缓冲区的原则是什么？

答：引入缓冲技术的主要目的是：（1）解决信息的到达率与离去率不一致的矛盾；（2）缓存起中转站的作用；（3）使得一次输入的信息能多次使用。

设备缓冲区的原则是：如果数据到达率与离去率相差很大，则可采用单缓冲方式；如果信息的输入和输出率相同（或相差不大）时，则可用双缓冲区；对于阵发性的输入、输出，可以设立多个缓冲区。8.I/O接口的基本功能答：⑴实现主机与外围设备间的通信和控制；设备的选择，操作时序的协调，中断请求与批准实现数据缓冲，使主机与外设的工作速度匹配；在设备控制器中设置一个或多个数据缓冲寄存器接收主机的命令，提供设备和接口的状态。在设备控制器中设置控制/状态寄存器9.阐述DMA工作过程？答：⑴当CPU需要从磁盘读数据时，便向磁盘控制器DMA发命令①该命令送命令寄存器CR②将内存地址送内存地址寄存器MAR③本次要读的字节数送数据寄存器DC⑵启动DMA后，CPU干其他的事情，数据传送在DMA的控制下完成。10.DMA方式的特点？答：①数据传输的基本单位是数据块；②所传送的数据是直接在设备和内存之间进行；③仅在传送一个或多个数据块的开始或结束时，才需CPU干预。11.通道方式通过通道处理程序，与设备控制器共同实现对I/O设备的控制。其步骤如下：答：1）CPU发出指令；2）通道取出内存中的通道处理程序执行；3）设备根据通道指令的要求，执行相应操作；4）通道程序执行结束，向CPU发出中断请求；CPU进行中断处理。12.设备驱动程序的处理过程？答：①将抽象要求转化为具体要求。②检查I/O请求的合法性。③读出和检查设备的状态。④传送参数。⑤设置工作方式。⑥启动I/O设备。13.用户进程进行I/O操作的步骤。答：①用户进程调用操作系统提供的系统调用命令②操作系统负责给用户进程分配设备、启动相关设备进行I/O操作；③在I/O操作完成时，用户进程产生中断；④系统响应中断，并进行相应的中断处理。14.设备处理程序是什么？功能是什么？答：设备处理程序又称为设备驱动程序，它是I/O进程与设备控制器之间的通信程序。主要功能①接受来自上层软件的抽象I/O请求