操作系统练习题及答案——第六章 设备管理

操作系统第六章设备管理练习题

一、单项选择题
1、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（B）。
A.物理设备名B.逻辑设备名
C.虚拟设备名D.设备牌号
2、操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统（D）的能力。
A.串行操作B.控制操作C.重执操作D.并行操作
3、操作系统采用缓冲技术，能够减少对CPU的（A）次数，从而提高资源的利用率。
A.中断B.访问C.控制D.依赖
4、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（C）。
A.并行技术B.通道技术C.缓冲技术D.虚存技术
5、缓冲技术用于（A）。
A、提高主机和设备交换信息的速度
B、提供主、辅存接口
C、提高设备利用率
D、扩充相对地址空间
6、通道是一种（C）。
A.I/O端口B.数据通道C.I/O专用处理机D.软件工具
7、设备管理的主要程序之一是设备分配程序，当进程请求在内存和外设之间传送信息时，设备分配程序分配设备的过程通常是（A）。
A、先分配设备，再分配控制器，最后分配通道
B、先分配控制器，再分配设备，最后分配通道
C、先分配通道，再分配设备，最后分配控制器
D、先分配通道，再分配控制器，最后分配设备
8、下列描述中，不是设备管理的功能的是（C）。
A．实现外围设备的分配与回收B．缓冲管理与地址转换
C．实现按名存取D．实现I/O操作
9、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
10、SPOOLing技术利用于（D）。
A.外设概念B.虚拟设备概念
C.磁带概念D.存储概念
11、采用SPOOLing技术的目的是（A）。
A.提高独占设备的利用率B.提高主机效率
C.减轻用户编程负担D.提高程序的运行速度
12、采用假脱机技术的目的是（A）。
A、提高外设和主机的利用率B、提高内存和主机效率
C、减轻用户编程负担D、提高程序的运行速度
13、假脱机技术一般不适用于（A）。
A、分时系统B、多道批处理系统
C、网络操作系统D、多处理机系统
二、填空题
1、存储设备也称为（内部）设备；输入/输出设备也称为（外部）设备。
2、从资源分配的角度看，可以把设备分为（独占设备）、（共享设备）和（虚拟设备）。
3、虚拟设备是通过（虚拟）技术把（独占）设备变成能为若干用户（共享）的设备。
4、常用的设备分配算法是（先来先服务算法）和（优先级高的优先服务算法）。
5、（设备驱动程序）是控制设备动作的核心模块，如设备的打开、关闭、读、写等，用来控制设备上数据的传输。
6、SPOOLing系统一般分为四个部分：存输入、（输入进程）、（输出进程）和取输出，其中中间的两部分负责对输入井和输出井进行管理。

三、简答题
1、简述I/O系统的结构
I/O的层次结构为：用户层软件设备独立性软件设备驱动程序中断处理程序硬件
①用户层I/O软件，实现与用户交互的接口，用户可直接调用该层所提供的、与I/O操作有关的库函数对设备进行操作；
②设备独立性软件，用于实现用户程序与设备裙动起的统一接口、设备命名、设备的保护以及设备的分配与释放等，同时为设备管理和数据传送提供必要的存储空间；
③设备驱动程序，与硬件直接相关，用于具体实现系统对设备发出的操作指令，驱动I/O设备工作的驱动程序；
④中断处理程序，用于保护被中断进程的CPU环境，转入相应的中断处理程序进行处理，处理完毕再恢复被中断进程的现场后，返回到被中断的进程。
2、简述I/O设备的控制方式
①采用轮询的可编程I/O方式；
②采用中断的可编程I/O方式；
③直接存储器访问方式；
④I/O通道方式。
3、为什么要引入缓冲技术？
①缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾；
②减少对CPU的中断次数；
③提高CPU和I/O设备之间的并行性。
4、设备驱动程序的主要功能是什么？
①接受用户的I/O请求；
②取出请求队列中队首请求，将相应设备分配给它；
③启动该设备工作，完成指定的I/O操作；
④处理来自设备的中断。
5、简述独占设备分配所使用的数据结构与分配过程。
所使用的数据结构有：进程控制块（PCB）、设备控制表（DCT）、控制器控制表（COCT）、通道控制表（CHCT）、系统设备表（SDT）；
分配过程：分配设备分配控制器分配通道
四、计算题
1、假设磁头当前位于第105磁道，正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求序列为35、45、12、68、110、180、170、195，分别采用SSTF调度算法（最短寻道时间优先调度）和SCAN调度算法（电梯调度），计算平均移动磁道数并比较优劣。
答：SSTF调度算法：寻道次序：10511068453512170180195
移动磁道数分别为：5422310231581015
平均寻道长度=35.75
SCAN调度算法：10511017018019568453512
移动磁道数分别为：5601015127231023
平均寻道长度=34.125
因为34.125<35.75，故该序列情况下SCAN调度算法优于SSTF调度算法。
2、假定当前磁头位于100号磁道，进程对磁道的请求序列依次为55，58，39，18，90，160，150，38，180。
当采用先来先服务和最短寻道时间优先算法时，总的移动的磁道数分别是多少？（请给出寻道次序和每步移动磁道数）
答：FCFS调度算法：
寻道次序：100555839189016015038180
移动磁道数分别为：4531921727010112142
总的移动磁道数=494
SSTF调度算法：
寻道次序：100905855393818150160180
移动磁道数分别为：10323161201321020
总的移动磁道数=244