操作系統練習題及答案——第六章 設備管理

操作系統第六章設備管理練習題

一、單項選擇題
1、在操作系統中，用戶在使用I/O設備時，通常採用（B）。
A.物理設備名B.邏輯設備名
C.虛擬設備名D.設備牌號
2、操作系統中採用緩衝技術的目的是爲了增強系統（D）的能力。
A.串行操作B.控制操作C.重執操作D.並行操作
3、操作系統採用緩衝技術，能夠減少對CPU的（A）次數，從而提高資源的利用率。
A.中斷B.訪問C.控制D.依賴
4、CPU輸出數據的速度遠遠高於打印機的打印速度，爲了解決這一矛盾，可採用（C）。
A.並行技術B.通道技術C.緩衝技術D.虛存技術
5、緩衝技術用於（A）。
A、提高主機和設備交換信息的速度
B、提供主、輔存接口
C、提高設備利用率
D、擴充相對地址空間
6、通道是一種（C）。
A.I/O端口B.數據通道C.I/O專用處理機D.軟件工具
7、設備管理的主要程序之一是設備分配程序，當進程請求在內存和外設之間傳送信息時，設備分配程序分配設備的過程通常是（A）。
A、先分配設備，再分配控制器，最後分配通道
B、先分配控制器，再分配設備，最後分配通道
C、先分配通道，再分配設備，最後分配控制器
D、先分配通道，再分配控制器，最後分配設備
8、下列描述中，不是設備管理的功能的是（C）。
A．實現外圍設備的分配與回收B．緩衝管理與地址轉換
C．實現按名存取D．實現I/O操作
9、用戶編制的程序與實際使用的物理設備無關是由（D）功能實現的。
A．設備分配B．設備驅動C．虛擬設備D．設備獨立性
10、SPOOLing技術利用於（D）。
A.外設概念B.虛擬設備概念
C.磁帶概念D.存儲概念
11、採用SPOOLing技術的目的是（A）。
A.提高獨佔設備的利用率B.提高主機效率
C.減輕用戶編程負擔D.提高程序的運行速度
12、採用假脫機技術的目的是（A）。
A、提高外設和主機的利用率B、提高內存和主機效率
C、減輕用戶編程負擔D、提高程序的運行速度
13、假脫機技術一般不適用於（A）。
A、分時系統B、多道批處理系統
C、網絡操作系統D、多處理機系統
二、填空題
1、存儲設備也稱爲（內部）設備；輸入/輸出設備也稱爲（外部）設備。
2、從資源分配的角度看，可以把設備分爲（獨佔設備）、（共享設備）和（虛擬設備）。
3、虛擬設備是通過（虛擬）技術把（獨佔）設備變成能爲若干用戶（共享）的設備。
4、常用的設備分配算法是（先來先服務算法）和（優先級高的優先服務算法）。
5、（設備驅動程序）是控制設備動作的核心模塊，如設備的打開、關閉、讀、寫等，用來控制設備上數據的傳輸。
6、SPOOLing系統一般分爲四個部分：存輸入、（輸入進程）、（輸出進程）和取輸出，其中中間的兩部分負責對輸入井和輸出井進行管理。

三、簡答題
1、簡述I/O系統的結構
I/O的層次結構爲：用戶層軟件設備獨立性軟件設備驅動程序中斷處理程序硬件
①用戶層I/O軟件，實現與用戶交互的接口，用戶可直接調用該層所提供的、與I/O操作有關的庫函數對設備進行操作；
②設備獨立性軟件，用於實現用戶程序與設備裙動起的統一接口、設備命名、設備的保護以及設備的分配與釋放等，同時爲設備管理和數據傳送提供必要的存儲空間；
③設備驅動程序，與硬件直接相關，用於具體實現系統對設備發出的操作指令，驅動I/O設備工作的驅動程序；
④中斷處理程序，用於保護被中斷進程的CPU環境，轉入相應的中斷處理程序進行處理，處理完畢再恢復被中斷進程的現場後，返回到被中斷的進程。
2、簡述I/O設備的控制方式
①採用輪詢的可編程I/O方式；
②採用中斷的可編程I/O方式；
③直接存儲器訪問方式；
④I/O通道方式。
3、爲什麼要引入緩衝技術？
①緩和CPU與I/O設備間速度不匹配的矛盾；
②減少對CPU的中斷次數；
③提高CPU和I/O設備之間的並行性。
4、設備驅動程序的主要功能是什麼？
①接受用戶的I/O請求；
②取出請求隊列中隊首請求，將相應設備分配給它；
③啓動該設備工作，完成指定的I/O操作；
④處理來自設備的中斷。
5、簡述獨佔設備分配所使用的數據結構與分配過程。
所使用的數據結構有：進程控制塊（PCB）、設備控制表（DCT）、控制器控制表（COCT）、通道控制表（CHCT）、系統設備表（SDT）；
分配過程：分配設備分配控制器分配通道
四、計算題
1、假設磁頭當前位於第105磁道，正在向磁道序號增加的方向移動。現有一個磁道訪問請求序列爲35、45、12、68、110、180、170、195，分別採用SSTF調度算法（最短尋道時間優先調度）和SCAN調度算法（電梯調度），計算平均移動磁道數並比較優劣。
答：SSTF調度算法：尋道次序：10511068453512170180195
移動磁道數分別爲：5422310231581015
平均尋道長度=35.75
SCAN調度算法：10511017018019568453512
移動磁道數分別爲：5601015127231023
平均尋道長度=34.125
因爲34.125<35.75，故該序列情況下SCAN調度算法優於SSTF調度算法。
2、假定當前磁頭位於100號磁道，進程對磁道的請求序列依次爲55，58，39，18，90，160，150，38，180。
當採用先來先服務和最短尋道時間優先算法時，總的移動的磁道數分別是多少？（請給出尋道次序和每步移動磁道數）
答：FCFS調度算法：
尋道次序：100555839189016015038180
移動磁道數分別爲：4531921727010112142
總的移動磁道數=494
SSTF調度算法：
尋道次序：100905855393818150160180
移動磁道數分別爲：10323161201321020
總的移動磁道數=244