第6章--设备管理习题.doc

第5章 设备管理(I/O系统）
一、 单项选择题
1、 缓冲技术中的缓冲池在（ )中
A．主存 B．外存 C．ROM D．寄存器
2、 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 B．节省内存
C．提高CPU的利用率 D．提高I/O设备的效率
3、 CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（ ）
A．并行技术 B．通道技术 C．缓冲技术 D．虚存技术
4、 为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出,最好使用( ）结构的缓冲技术
A．缓冲池 B．闭缓冲区环 C．单缓冲区 D．双缓冲区
5、 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
6、 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 C．DMA方式 D．无条件存取方式
7、 中断发生后,应保留（ ）
A．缓冲区指针 B．关键寄存器内容 C．被中断的程序 D．页表
8、 在中断处理中，输入/输出中断是指( ）
I．设备出错 II.数据传输结束
A．I B．II C．I和II D．都不是
9、 中断矢量是指（ ）
A． 中断处理程序入口地址 B．中断矢量表起始地址
C．中断处理程序入口地址在中断矢量表中的存放地址 D．中断断点的地址
10、 如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的响应次序，可以利用（ ）
A．中断向量 B．中断嵌套 C．中断响应 D．中断屏蔽
11、 设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的,下面的( )不属于设备管理数据结构。
A．JCB B．DCT C．COCT D．CHCT
12、 大多数低速设备都属于（ ）设备
A． 独享 B．共享 C．虚拟 D．SPOOLING
13、 （ )用作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
14、 ( ）是直接存取的存储设备
A．磁盘 B．磁带 C．打印机 D．键盘显示终端
15、 以下叙述中正确的为( )
A． 在现代计算机中，只有I/O设备才是有效的中断源
B． 在中断处理过程中必须屏蔽中断
C． 同一用户所使用的I/O设备也可能并行工作
D．SPOOLING是脱机I/O系统
16、 （ )是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。
A．SPOOLING技术 B．虚拟存储技术 C．覆盖与交换技术 D．通道技术
17、 操作系统中的SPOOLING技术，实质是将( ）转为共享设备的技术。
A．虚拟设备 B．独占设备 C．脱机设备 D．通道技术
18、 SPOOLING系统提高了（ )利用率。
A．独占设备 B．共享设备 C．文件 D．主存储器
19、 在操作系统中,( ）指的是一种硬件机制。
A．通道技术 B．缓冲池 C．SPOOLING技术 D．内存覆盖技术
20、 在操作系统中,用户在使用I/O设备时,通常采用（ )
A．物理设备名 B．逻辑设备名 C．虚拟设备名 D．设备版号
21、 采用假脱机技术,将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作，用以代替打印机的部分是（ ）
A．独占设备 B．共享设备 C．虚拟设备 D．一般物理设备
22、 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
23、 （ ）算法是设备分配常用的一种算法。
A．短作业优先 B．最佳适应 C．先来先服务 D．首次适应
24、 利用虚拟设备达到I/O要求的技术是指（ ）
A． 利用外存作缓冲，将作业与外存交换信息和外存与物理设备交换信息两者独立起来，并使它们并行工作的过程
B． 把I/O要求交给多个物理设备分散完成的过程
C． 把I/O信息先存在外存,然后由一台物理设备分批完成I/O要求的过程
D．把共享设备改为某个作业的独享设备，集中完成I/O要求的过程
25、 将系统中的每一台设备按某种原则进行统一的编号，这些编号作为区分硬件和识别设备的代号,该编号称为设备的（ ）
A． 绝对号 B．相对号 C．类型号 D．符号名
26、 通道是一种（ ）。
A． I/O端口 B．数据通道 C．I/O专用处理器 D．软件工具
27、 设备的打开、关闭、读、写等操作是由（ ）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
28、 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．最短寻找时间优先算法 D．优先级高者优先算法
29、 下列哪些策略不属于磁盘调度算法（ ） 。
A。FIFO B．SCAN C．FCFS D．SSTF
30、 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、 填空题
1、 设备分配应保证设备有（）和避免(）。
2、 设备管理中采用的数据结构有（）、（）、（）、(）等四种。
3、 从资源管理/分配的角度出发,I/O设备可分为（）、（)、和(）三种类型。
4、 按所属关系对I/O设备分类,可分为系统设备和()两类。
5、 引起中断发生的事件称为(）
6、 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（)。
7、 设备分配中的安全性是指（)。
8、 通道指专门用于负责输入/输出工作的处理机。通道所执行的程序称为（)。
9、 通道是一个独立于（）的专管（），它控制(）与内存之间的信息交换.
10、 虚拟设备是通过（SPOOLING）技术把(）设备变成能为若干用户()的设备。
11、 实现SPOOLING系统时,必须在磁盘上开辟出称为（）和（）的专门区域以存放作业信息和作业执行结果。
12、 打印机是(）设备,磁盘是（）设备。
13、 磁带是一种（）的设备，它最适合的存取方法是(）。
14、 磁盘是一种(）存取设备，磁盘在转动时经过读/写磁头所形成的圆形轨迹称为（）。
三、 解析题
1、 什么是缓冲?为什么要引入缓冲?
（1） 缓冲就是用来对数据传送速度不同的设备的传送速度进行匹配/缓冲的一种常用手段.其实现方法除在关键地方可采用硬件缓冲器外，大都采用软件缓冲来实现.软件缓冲区是指在I/O操作期间，专门用来临时存放输入/输出数据的一块存储区域。
（2） 操作系统中，引入缓冲的主要原因有：
1）缓冲CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾.因为一般情况下，程序的运行过程是时而计算，时而输出。
2） 减少中断CPU的次数同时提高CPU与I/O设备的并行工作
2、 什么是虚拟设备？为什么在操作系统中引入虚拟设备？
虚拟设备是指通过虚拟技术将一台独占设备变换为若干台逻辑设备，供若干个用户进程使用,通常把这种经过虚拟技术处理后的设备称为虚拟设备。
在操作系统中,引入虚拟设备是为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，从而提高设备的利用率。
3、 简述设备分配的过程/步骤.
设备分配程序要用到系统设备表、设备控制表、控制器控制表和通道控制表。设备分配时要考虑到设备的固有属性、分配算法、防止死锁以及用户程序与实际使用的物理设备无关等特性。设备分配的过程主要是：
（1） 从系统设备表SDT中找到所需要的物理设备的设备控制表DCT
（2） 若设备闲，则分配，然后从设备控制表DCT中找到控制器控制表指针所指出的控制器控制表COCT
（3） 若控制器闲，则分配，然后从控制器控制表COCT中找到通道控制表指针所指出的通道控制表CHCT
（4） 根据通道控制表CHCT中的状态信息来判断是否可以启动I/O设备传送信息，若闲则可以，若忙则把该进程插入到等待通道的队列中去。
4、 有几种I/O控制方式?各有何特点？
5、 在某系统中，从磁盘将一块数据输入到缓冲区需要花费的时间T，CPU对一块数据进行处理的时间为C，将缓冲区的数据传送到用户区所花时间为M，那么在单缓冲和双缓冲情况下，系统处理大量数据时，一块数据的处理时间为多少？
（1） 单缓冲区: 数据-—---—T-—---单缓冲区-----M———-—用户区——---C—-—-—计算
1、3 过程可并行
所以处理时间：MAX（T，C）+M
(2）双缓冲区：数据————--T—----缓冲区1---——M--——-用户区—-——-C----—计算
1、3 、4过程可并行
数据——--—-T----—缓冲区2—----M-——--用户区-—-——C---——计算
4、2、5过程可并行
当C〉T ： C+M即MAX(C，T）+M
当C〈T ： MAX（C,T）
6、 什么是缓冲池？设计一个数据结构来管理缓冲池？
1) 缓冲池：将系统内所有的缓冲区统一管理起来，就形成了能用于输入/输出的缓冲池。缓冲池通常由若干大小相同的缓冲区组成,任何进程都可以申请使用缓冲池。
2) OS要对缓冲池进行管理，必须有相应的数据结构，即设计缓冲池有三个队列和四个工作缓冲区.
三个队列：空队列、装满输入数据的缓冲区队列、装满输出数据的缓冲区队列
四个工作缓冲区： 收容输入缓冲区、提取输入、收容输出、提取输出缓冲区
输入设备-—--收容输入缓冲区（空缓冲区队列—-空缓冲区-收容输入缓冲区—-装满后——-装满输入数据队列）
提取输入---CPU（装满输入数据队列—--取一个—提取输入缓冲区—用完数据---空缓冲区队列）
CPU---收容输出（空缓冲区队列--空缓冲区—收容输出缓冲区-装满后-——装满输出数据队列）
提取输出缓冲区———-输出设备（装满输出数据队列--—取一个—提取输出缓冲区-用完数据-—-空缓冲区队列）
如此周而复始不停地工作.