操作系統(tǒng)第5章_設(shè)備管理習(xí)題及答案

1、第六章 設(shè)備管理習(xí)題及答案一、填空題 1磁帶是一種 的設(shè)備，它最適合的存取方法是 。磁盤(pán)是一種 的設(shè)備，磁盤(pán)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)經(jīng)過(guò)讀寫(xiě)磁頭所形成的圓形軌跡稱為 。 【答案】順序存取，順序存取，直接存取，磁道（或柱面） 【解析】順序存取的設(shè)備只有在前面的物理塊被存取訪問(wèn)過(guò)之后，才能存取后續(xù)物理塊的內(nèi)容。如果按隨機(jī)方式或按鍵存取方式存取磁帶上的文件信息的話，其效率反而會(huì)更低，所以順序存取方法更能發(fā)揮磁帶這種設(shè)備的效率。磁盤(pán)設(shè)備是一種典型的直接存取設(shè)備，它允許文件系統(tǒng)直接存取磁盤(pán)上的任意物理塊。 2從資源分配的角度看，可以把設(shè)備分為 設(shè)備和 設(shè)備；打印機(jī)是一種典型的 設(shè)備，而磁盤(pán)是一種 設(shè)備。 【答案】獨(dú)享，

2、共享，獨(dú)享，共享 【解析】獨(dú)享設(shè)備：為了保證傳遞信息的連貫性，通常這類設(shè)備一經(jīng)分配給某個(gè)作業(yè)，就在作業(yè)整個(gè)運(yùn)行期間都為它獨(dú)占。多數(shù)的低速設(shè)備都屬于獨(dú)享設(shè)備。 共享設(shè)備：是指允許若干個(gè)用戶同時(shí)共享使用的設(shè)備。 3虛擬設(shè)備是通過(guò) 技術(shù)，把 變成能為若干用戶 的設(shè)備。 【答案】SPOOLING，獨(dú)享，共享 【解析】虛擬設(shè)備的提出是為了把原為獨(dú)享的設(shè)備改造成便于共享的設(shè)備，以提高設(shè)備的利用率。這種改造就是通過(guò)SPOOLING技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。SPOOLING可以譯為外圍設(shè)備同時(shí)聯(lián)機(jī)操作的意思。 4UNIX系統(tǒng)中，所有的輸入輸出設(shè)備都被看成是 。它們?cè)谑褂眯问缴吓c 相同，但它們的使用是和設(shè)備管理程序緊密相連

3、的。 【答案】特殊文件，普通文件 【解析】在一些操作系統(tǒng)中，常常把設(shè)備也看成是文件。這樣的好處是：用戶可以用統(tǒng)一的觀點(diǎn)去使用設(shè)備，并處理存放在設(shè)備上的信息。從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō)，文件系統(tǒng)在用戶和外設(shè)之間提供了一個(gè)接口。 5系統(tǒng)中，象鍵盤(pán)、終端、打印機(jī)等以 為單位組織和處理信息的設(shè)備稱為 ；而磁盤(pán)、磁帶等以 為單位組織和處理信息的設(shè)備稱為 。 【答案】字符，字符設(shè)備，塊，塊設(shè)備 6一個(gè)進(jìn)程只有獲得了 、 和所需設(shè)備三者之后，才具備了進(jìn)行IO操作的物質(zhì)條件。 【答案】通道，控制器 7設(shè)備分配應(yīng)保證設(shè)備有高的利用率并應(yīng)注意避免 。 【答案】死鎖問(wèn)題 【解析】設(shè)備分配的總原則是要充分發(fā)揮設(shè)備的使用效率，盡

4、可能地讓設(shè)備忙，而同時(shí)又要避免由于不合理的分配方法造成進(jìn)程死鎖。因?yàn)檫M(jìn)程發(fā)生死鎖將使得進(jìn)程中的進(jìn)程處于無(wú)休止的相互等待狀態(tài)，使系統(tǒng)的效率下降。 8通道是一個(gè)獨(dú)立于CPU、專門(mén)負(fù)責(zé) ，它控制 與內(nèi)存之間的信息交換（傳輸）。 【答案】輸入輸出的處理機(jī)，外設(shè)或外存 【解析】通道是一個(gè)獨(dú)立于 CPU的專管輸入和輸出控制的處理機(jī)，它有自己的通道指令，以驅(qū)動(dòng)外設(shè)進(jìn)行讀寫(xiě)操作。不過(guò)這些指令需要CPU執(zhí)行相應(yīng)的“啟動(dòng)通道”指令來(lái)啟動(dòng)信號(hào)之后才開(kāi)始執(zhí)行，并在操作結(jié)束時(shí)向CPU發(fā)中斷信號(hào)。 9緩沖區(qū)可分為 、 、 和 。 【答案】單緩沖區(qū)、雙緩沖區(qū)、多緩沖區(qū)、緩沖池 【解析】單緩沖是在設(shè)備和處理機(jī)之間設(shè)置一個(gè)緩沖

5、區(qū)。設(shè)備和處理機(jī)交換數(shù)據(jù)時(shí)，先把被交換的數(shù)據(jù)寫(xiě)入緩沖區(qū)，然后，需要數(shù)據(jù)的設(shè)備或處理機(jī)從緩沖區(qū)取走數(shù)據(jù)。 雙緩沖區(qū)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備和設(shè)備、CPU和設(shè)備并行操作的簡(jiǎn)單模型，當(dāng)其中一個(gè)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)裝滿后，可向另一個(gè)緩沖區(qū)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，同時(shí)前一個(gè)緩沖區(qū)可被訪問(wèn)。 多緩沖區(qū)是把多個(gè)緩沖區(qū)連接起來(lái)組成兩部分，一部分專門(mén)用于輸入，另一部分專門(mén)用于輸出的緩沖結(jié)構(gòu)。 緩沖他是把多個(gè)緩沖區(qū)連接起來(lái)統(tǒng)一管理，既可用于輸入，又可用于輸出的緩沖結(jié)構(gòu)。 10對(duì)磁盤(pán)上一物理塊信息的訪問(wèn)要經(jīng)過(guò)： 、 、 三個(gè)過(guò)程。 【答案】尋找時(shí)間、延遲時(shí)間、傳送時(shí)間 【解析】對(duì)移動(dòng)臂磁盤(pán)的存取訪問(wèn)一般要經(jīng)過(guò)三部分時(shí)間：首先要將磁頭移動(dòng)至相應(yīng)的

6、柱面上，這個(gè)時(shí)間叫做尋找時(shí)間；一旦磁頭到達(dá)指定柱面，等待所訪問(wèn)的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到讀寫(xiě)頭下，叫延遲時(shí)間；實(shí)際傳送所需時(shí)間叫傳送時(shí)間。一次磁盤(pán)訪問(wèn)的時(shí)間就是以上三者之和，其中“尋找時(shí)間”所花費(fèi)的時(shí)間最長(zhǎng)。二、單項(xiàng)選擇題 1通道是一種 。 （A）保存IO信息的部件 （B）傳輸信息的電子線路 （C）通用處理機(jī) （D）專用處理機(jī) 【答案】（D） 【解析】通道是獨(dú)立于CPU的專門(mén)管理輸入輸出控制的處理機(jī)。 2CPU對(duì)通道的請(qǐng)求形式是 。 （A）自陷 （B）中斷 （C）通道命令 （D）轉(zhuǎn)移指令 【答案】（C） 【解析】CPU通過(guò)通道命令啟動(dòng)通道，指出它所要執(zhí)行的IO操作和要訪問(wèn)的設(shè)備，通道接到該命令后，便向主存索

7、取相應(yīng)的通道程序來(lái)完成對(duì)I/O設(shè)備的管理。 3通道對(duì)CPU的請(qǐng)求形式是 。 （A）自陷 （B）中斷 （C）通道命令 （D）跳轉(zhuǎn)指令 【答案】（B） 【解析】通道被CPU啟動(dòng)后，可以和CPU并行工作，當(dāng)輸入輸出完成或發(fā)生意外的事件，通道通過(guò)中斷方式請(qǐng)求CPU進(jìn)行處理。 4環(huán)形緩沖區(qū)是一種 。 （A）單緩沖區(qū) （B）雙緩沖區(qū) （C）多緩沖區(qū) （D）緩沖池 【答案】（C） 【解析】所謂環(huán)形緩沖區(qū)就是一個(gè)循環(huán)鏈表結(jié)構(gòu)。每個(gè)緩沖區(qū)中有一個(gè)鏈指針，用以指示下一個(gè)緩沖區(qū)的地址，最后一個(gè)緩沖區(qū)指針指向第一個(gè)緩沖區(qū)地址，這樣，N個(gè)緩沖區(qū)鏈成一個(gè)環(huán)形。此外，還有一個(gè)鏈頭指針，指向環(huán)形緩沖區(qū)中的第一個(gè)緩沖區(qū)。 5系

8、統(tǒng)利用SPOOLING技術(shù)實(shí)現(xiàn) 。 （A）對(duì)換手段 （B）虛擬設(shè)備 （C）磁帶概念 （D）虛擬存儲(chǔ) 【答案】（B） 【解析】虛擬設(shè)備就是利用SPOOLING技術(shù)將獨(dú)享設(shè)備改造成共享設(shè)備。 6在配有操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中，用戶程序通過(guò) 向操作系統(tǒng)指出使用外部設(shè)備的要求。 （A）作業(yè)申請(qǐng) （B）原語(yǔ) （C）系統(tǒng)調(diào)用 （D）IO指令 【答案】（C） 【解析】就啟動(dòng)外設(shè)來(lái)說(shuō)，硬件有輸入輸出指令。但在配有操作系統(tǒng)后，對(duì)系統(tǒng)資源的分配、控制不能由用戶干預(yù)，而必須由操作系統(tǒng)統(tǒng)一管理。用戶程序可以通過(guò)操作系統(tǒng)提供的程序一級(jí)的接口來(lái)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源。操作系統(tǒng)為用戶提供的程序一級(jí)的接口就是系統(tǒng)調(diào)用，又稱廣義指令。

9、 7CPU與通道可以并行執(zhí)行，并通過(guò) 實(shí)現(xiàn)彼此之間的通訊和同步。 （A） IO指令 （B） IO中斷 （C） IO指令和IO中斷 （D）操作員 【答案】（C） 8 是直接存取設(shè)備。 （A）磁盤(pán) （B）磁帶 （C）打印機(jī) （D）鍵盤(pán)顯示終端 【答案】（A） 【解析】磁盤(pán)是一種典型的直接存取設(shè)備。 9在下列敘述中，正確的一條是 。 （A）在設(shè)備IO中引入緩沖技術(shù)的目的是為了節(jié)省內(nèi)存 （B）指令中的地址結(jié)構(gòu)和外存容量是決定虛存作業(yè)地址空間的兩個(gè)因素 （C）處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程被喚醒后，可直接進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài) （D）在請(qǐng)求頁(yè)式管理中，F(xiàn)IFO置換算法的內(nèi)存利用率是較高的 【答案】（B） 【解析】在設(shè)備IO中

10、引入緩沖技術(shù)的目的，是為了緩解CPU與1O設(shè)備之間速度不匹配的狀況。因此，敘述（A）是錯(cuò)誤的。 虛存系統(tǒng)中，機(jī)器指令的地址結(jié)構(gòu)和外存容量是決定作業(yè)地址空間大小的兩個(gè)因素，因此敘述（B）正確。 處于阻塞狀態(tài)的進(jìn)程被喚醒后，是被放入就緒隊(duì)列，是否投入運(yùn)行要由進(jìn)程調(diào)度算法來(lái)決定。敘述（C）錯(cuò)誤。由于FIFO算法是基于CPU按線性順序訪問(wèn)地址空間這一假設(shè)，而事實(shí)上，許多時(shí)候，CPU不是按線性順序訪問(wèn)地址空間的，所以，它的內(nèi)存利用率并不很好。故敘述（D）錯(cuò)誤。三、多項(xiàng)選擇題1 設(shè)備管理的功能包括_。（A）設(shè)備的分配和回收 （B）外圍設(shè)備的啟動(dòng)及對(duì)磁盤(pán)的驅(qū)動(dòng)調(diào)度（C）進(jìn)程調(diào)度 （D）外部設(shè)備中斷處理 （E

11、）虛擬設(shè)備的實(shí)現(xiàn)【答案】ABDE【解析】設(shè)備管理應(yīng)具有如下功能：設(shè)備的分配和回收、外圍設(shè)備的啟動(dòng)、對(duì)磁盤(pán)的驅(qū)動(dòng)調(diào)度、外部設(shè)備中斷處理、虛擬設(shè)備的實(shí)現(xiàn)。“進(jìn)程調(diào)度”屬于處理器管理的范疇，不屬于設(shè)備管理的功能。所以，應(yīng)該選擇（A）、（B）、（D）、（E）。2 從設(shè)備的使用角度可將設(shè)備分為_(kāi)。（A）塊設(shè)備 （B）獨(dú)占設(shè)備（C）字符設(shè)備 （D）共享設(shè)備 （E）慢速設(shè)備【答案】BD【解析】現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總是配有各種類型的外部設(shè)備，種類繁多，可以從不同的角度對(duì)它們進(jìn)行分類。從設(shè)備的使用角度可將設(shè)備分為兩類：獨(dú)占設(shè)備和共享設(shè)備。所以，應(yīng)該選擇（B）、（D）。有的系統(tǒng)還有另一類較為特殊的設(shè)備，稱為虛擬設(shè)備，它

12、是用共享設(shè)備（通常用磁盤(pán)上的一塊區(qū)域）來(lái)模擬獨(dú)占設(shè)備，就好象把一臺(tái)設(shè)備變成了多臺(tái)虛擬設(shè)備，我們稱被模擬的設(shè)備為虛擬設(shè)備。3用戶進(jìn)程在申請(qǐng)?jiān)O(shè)備時(shí)，可以使用 _。（A）設(shè)備的地址 （B）設(shè)備的絕對(duì)號(hào)（C）設(shè)備的相對(duì)號(hào) （D）設(shè)備的符號(hào)名 （E）設(shè)備的類型號(hào)【答案】CDE【解析】給系統(tǒng)中的每一臺(tái)設(shè)備確定一個(gè)編號(hào)以便系統(tǒng)識(shí)別，這種編號(hào)稱為“設(shè)備絕對(duì)號(hào)”，也稱為“設(shè)備的地址”。但絕對(duì)號(hào)（設(shè)備的地址）是用戶不允許使用的，用戶在申請(qǐng)?jiān)O(shè)備時(shí)只能用設(shè)備類型（設(shè)備的類型號(hào)）來(lái)申請(qǐng)，有的系統(tǒng)引入“設(shè)備的符號(hào)名”對(duì)應(yīng)“設(shè)備的類型號(hào)”，但用戶為了識(shí)別同類設(shè)備中的某臺(tái)設(shè)備，可使用“設(shè)備相對(duì)號(hào)”。所以，應(yīng)該選擇（C）、（D

13、）、（E）。4可以作為磁盤(pán)移臂調(diào)度的算法有 _。（A）先來(lái)先服務(wù)算法 （B）最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法（C）掃描（電梯）算法 （D）時(shí)間片輪轉(zhuǎn) （E）可搶占優(yōu)先級(jí)調(diào)度【答案】ABC【解析】磁盤(pán)的移臂調(diào)度可采用以下幾種算法。（1）先來(lái)先服務(wù)算法即按照訪問(wèn)請(qǐng)求的次序服務(wù)，這是最公平而又最簡(jiǎn)單的算法，但是效率不高。（2）最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法優(yōu)先為距離當(dāng)前磁頭所在位置最近柱面的請(qǐng)求服務(wù)。該算法與上面的算法都可能造成磁臂經(jīng)常改變方向而影響效率。 （3）掃描（電梯）算法總是從磁臂當(dāng)前位置沿磁臂的移動(dòng)方向選擇距當(dāng)前位置最近的請(qǐng)求，當(dāng)前進(jìn)方向無(wú)請(qǐng)求時(shí)才改變移動(dòng)方向。這種算法比較公平，而且效率較高。時(shí)間片輪轉(zhuǎn)、可搶占

14、優(yōu)先級(jí)調(diào)度都不能作為磁盤(pán)的移臂調(diào)度算法，所以，應(yīng)該選擇（A）、（B）、（C）。5下列屬于“通道”特征的是 _。（A）負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出工作 （B）可以與CPU并行工作（C）比CPU工作速度快 （D）一個(gè)通道可連接多個(gè)控制器 （E）是一種軟件【答案】ABD【解析】通道相當(dāng)于一個(gè)功能單一的處理機(jī)（是一種硬件），代替CPU對(duì)IO操作進(jìn)行控制，專門(mén)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出工作，從而使I/O操作可以與CPU并行工作。通道是實(shí)現(xiàn)計(jì)算和傳輸并行的基礎(chǔ)。在一個(gè)配備了通道的系統(tǒng)中，主機(jī)上可連接多個(gè)通道，一個(gè)通道連接多個(gè)控制器，一個(gè)控制器連接多臺(tái)同類型的設(shè)備；而對(duì)某些設(shè)備（象磁盤(pán)那樣的快速設(shè)備）往往需連接到多個(gè)控制器上，將

15、控制器連接到多個(gè)通道上進(jìn)行交叉連接。所以，應(yīng)該選擇（A）、（B）、（D）。6通道是一種_。（A）保存I/O信息的部件 （B）傳輸信息的電子線路（C）專用處理機(jī) （D）通用處理機(jī) （E）可與CPU并行工作的一種處理機(jī)【答案】CE【解析】通道是獨(dú)立于CPU的專門(mén)管理輸入輸出控制的處理機(jī)；并且可與CPU并行工作。所以，應(yīng)該選擇（C）、（E）。7CPU對(duì)通道的請(qǐng)求形式不采用 。（A）自陷 （）中斷（）通道命令 （）轉(zhuǎn)移指令 （E）系統(tǒng)調(diào)用【答案】ABDE【解析】CPU通過(guò)“通道命令”啟動(dòng)通道，指出它所要執(zhí)行的IO操作和要訪問(wèn)的設(shè)備，通道接到該命令后，便向主存索取相應(yīng)的通道程序來(lái)完成對(duì)I/O設(shè)備的管理。

16、所以，應(yīng)該選擇（A）、（B）、（D）、（E）。8通道對(duì)CPU的請(qǐng)求形式不能是 。（A）自陷 （）中斷 （）通道命令 （）跳轉(zhuǎn)指令 （E）系統(tǒng)調(diào)用【答案】ACDE【解析】通道被CPU啟動(dòng)后，可以和CPU并行工作，當(dāng)輸入輸出完成或發(fā)生意外的事件，通道通過(guò)“中斷”方式請(qǐng)求CPU進(jìn)行處理。所以，應(yīng)該選擇（A）、（C）、（D）、（E）。9對(duì)于輔助存儲(chǔ)器， 的提法是正確的。（A）不是一種永久性的存儲(chǔ)設(shè)備 （B）能永久地保存信息（C）可被中央處理器直接訪問(wèn) （D）是CPU與主存之間的緩沖存貯器（E）是文件的主要存儲(chǔ)介質(zhì)【答案】BE【解析】輔助存儲(chǔ)器是一種永久性的存儲(chǔ)設(shè)備，不可被中央處理器直接訪問(wèn)，所以選項(xiàng)（

17、A）、（C）是錯(cuò)誤的，CPU與主存之間的緩沖存貯器一般是以高速緩存承擔(dān)的，所以選項(xiàng)（D）是錯(cuò)誤的。因此，正確的敘述是（B）、（E）。10有關(guān)設(shè)備的管理中， 是正確的。（A）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為每臺(tái)設(shè)備確定一個(gè)絕對(duì)號(hào) （B）每臺(tái)設(shè)備都應(yīng)該有一個(gè)惟一的相對(duì)號(hào)（C）申請(qǐng)?jiān)O(shè)備時(shí)指定絕對(duì)號(hào)可提高設(shè)備的使用率 （D）申請(qǐng)?jiān)O(shè)備時(shí)指定設(shè)備相對(duì)號(hào)使設(shè)備分配的靈活性強(qiáng)（E）啟動(dòng)設(shè)備時(shí)應(yīng)指出設(shè)備的絕對(duì)號(hào)【答案】ADE【解析】設(shè)備相對(duì)號(hào)是用戶動(dòng)態(tài)指定的，只是在進(jìn)程某次執(zhí)行時(shí)有效，因此，“每臺(tái)設(shè)備都應(yīng)該有一個(gè)惟一的相對(duì)號(hào)”這一說(shuō)法是錯(cuò)誤的；用戶申請(qǐng)?jiān)O(shè)備時(shí)不能指定絕對(duì)號(hào)，因此，“申請(qǐng)?jiān)O(shè)備時(shí)指定絕對(duì)號(hào)可提高設(shè)備的使用率” 這一說(shuō)法

18、也是錯(cuò)誤的。其余的提法都是正確的。因此，正確的選擇是（A）、（D）、（E）。11通道發(fā)現(xiàn)通道狀態(tài)字中有 等情況時(shí)，就形成I/O中斷。（A）控制器結(jié)束 （B）設(shè)備結(jié)束（C）通道結(jié)束 （D）設(shè)備出錯(cuò)（E）設(shè)備特殊事件【答案】ABCDE【解析】當(dāng)通道狀態(tài)字中有控制器結(jié)束、設(shè)備結(jié)束、通道結(jié)束時(shí)表示完成了本次IO操作；當(dāng)通道狀態(tài)字中有設(shè)備出錯(cuò)、設(shè)備特殊事件等情況時(shí)表示需要特殊處理。通道被CPU啟動(dòng)后，可以和CPU并行工作，當(dāng)輸入輸出完成或發(fā)生意外的事件，通道通過(guò)中斷方式請(qǐng)求CPU進(jìn)行處理，這兩種情況都會(huì)形成I/O中斷。因此，正確的選擇是（A）、（B）、（C）、（D）、（E）。12下列有關(guān)設(shè)備的敘述中正確

19、的是_。（A）緩沖區(qū)的引入，使得CPU和外設(shè)之間速度的不匹配現(xiàn)象得到了緩解，同時(shí)也緩解了通道方式的瓶頸問(wèn)題（B）打印機(jī)通過(guò)SPOOLING技術(shù)改造后，可以成為供多個(gè)用戶同時(shí)使用的虛擬設(shè)備（C）通道程序是由發(fā)出IO設(shè)備請(qǐng)求的用戶編制的，所以，該用戶必須指出通道程序在內(nèi)存的存放位置（D）緩沖區(qū)是外設(shè)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸期間專門(mén)用來(lái)暫存這些數(shù)據(jù)的主存區(qū)域（E）虛擬設(shè)備是通過(guò)SPOOLING技術(shù)實(shí)現(xiàn)的【答案】ABDE 【解析】凡是數(shù)據(jù)到達(dá)率和離去率不同的地方都可利用緩沖。例如，當(dāng)計(jì)算進(jìn)程陣發(fā)性地把大批數(shù)據(jù)輸出到打印機(jī)上打印時(shí)，由于CPU輸出數(shù)據(jù)的速度大大高于打印機(jī)的打印速度，CPU只好停下來(lái)等待。反之，在計(jì)

20、算進(jìn)程進(jìn)行計(jì)算時(shí)，打印機(jī)又因無(wú)數(shù)據(jù)輸出而空閑。有了緩沖區(qū)后，計(jì)算進(jìn)程可把數(shù)據(jù)首先輸出到緩沖區(qū)，然后繼續(xù)執(zhí)行；而打印機(jī)可以從緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)慢慢打印。另外，通道的建立雖然提供了CPU、通道和IO設(shè)備之間并行操作的可能性，但往往由于通道數(shù)量不足而產(chǎn)生“瓶頸”現(xiàn)象，緩沖區(qū)引入后可減少占用通道的時(shí)間，使“瓶頸”現(xiàn)象得以緩解。所以選項(xiàng)（A）正確。 選項(xiàng)（B）正確。 通道設(shè)備有自己的通道指令，依靠自身的鏈接功能和轉(zhuǎn)移功能構(gòu)成通道程序。在設(shè)置通道后，把原來(lái)由CPU執(zhí)行的任務(wù)交給通道完成，而CPU僅須發(fā)出一條IO指令給通道，指出它所要執(zhí)行的IO操作和要訪問(wèn)的IO設(shè)備。通道接到指令后，便向內(nèi)存索取相應(yīng)的通道程序來(lái)

21、完成對(duì)IO設(shè)備的控制和管理。所以選項(xiàng)（C）錯(cuò)誤。 緩沖區(qū)主要是為解決處理機(jī)與設(shè)備的速度不匹配而在內(nèi)存中設(shè)立的區(qū)域，分為單緩沖區(qū)、多緩沖區(qū)及緩沖池。所以選項(xiàng)（D）正確虛擬設(shè)備的提出是為了把原為獨(dú)享的設(shè)備改造成便于共享的設(shè)備，以提高設(shè)備的利用率。這種改造就是通過(guò)SPOOLING技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以選項(xiàng)（E）正確 因此，正確的選擇是（A）、（B）、（D）、（E）。四、是非判斷題 1在設(shè)備管理中，處于控制器等待隊(duì)列中的進(jìn)程已經(jīng)獲得了IO設(shè)備。（） 【答案】正確。 【解析】設(shè)備分配在進(jìn)行分配設(shè)備的同時(shí)還要分配控制器和通道的任務(wù)。處于控制器隊(duì)列的進(jìn)程說(shuō)明已經(jīng)獲得了所需的設(shè)備，正在等待分配控制器。 2設(shè)備分配

22、的方式有兩種，即靜態(tài)分配和動(dòng)態(tài)分配，無(wú)論哪種都存在死鎖問(wèn)題。（） 【答案】錯(cuò)誤。 【解析】靜態(tài)分配方式是在用戶作業(yè)開(kāi)始執(zhí)行之前，由系統(tǒng)一次分配該作業(yè)所要求的全部設(shè)備、控制器和通道。一旦分配之后，這些設(shè)備、控制器和通道就一直為該作業(yè)所占用，直到該作業(yè)被撤消。靜態(tài)分配方式不會(huì)出現(xiàn)死鎖，但設(shè)備的使用效率低。因此，靜態(tài)分配方式并不符合設(shè)備分配的總原則。 3緩沖區(qū)的引入，使得CPU和外設(shè)之間速度的不匹配現(xiàn)象得到了緩解，同時(shí)也緩解了通道方式的瓶頸問(wèn)題。（） 【答案】正確。 【解析】凡是數(shù)據(jù)到達(dá)率和離去率不同的地方都可利用緩沖。例如，當(dāng)計(jì)算進(jìn)程陣發(fā)性地把大批數(shù)據(jù)輸出到打印機(jī)上打印時(shí)，由于CPU輸出數(shù)據(jù)的速度

23、大大高于打印機(jī)的打印速度，CPU只好停下來(lái)等待。反之，在計(jì)算進(jìn)程進(jìn)行計(jì)算時(shí)，打印機(jī)又因無(wú)數(shù)據(jù)輸出而空閑。有了緩沖區(qū)后，計(jì)算進(jìn)程可把數(shù)據(jù)首先輸出到緩沖區(qū)，然后繼續(xù)執(zhí)行；而打印機(jī)可以從緩沖區(qū)取出數(shù)據(jù)慢慢打印。另外，通道的建立雖然提供了CPU、通道和IO設(shè)備之間并行操作的可能性，但往往由于通道數(shù)量不足而產(chǎn)生“瓶頸”現(xiàn)象，緩沖區(qū)引入后可減少占用通道的時(shí)間，使“瓶頸”現(xiàn)象得以緩解。 4打印機(jī)通過(guò)SPOOLING技術(shù)改造后，可以成為供多個(gè)用戶同時(shí)使用的虛擬設(shè)備。（） 【答案】正確。 5通道程序是由發(fā)出IO設(shè)備請(qǐng)求的用戶編制的，所以，該用戶必須指出通道程序在內(nèi)存的存放位置。（） 【答案】錯(cuò)誤。 【解析】通道

24、設(shè)備有自己的通道指令，依靠自身的鏈接功能和轉(zhuǎn)移功能構(gòu)成通道程序。在設(shè)置通道后，把原來(lái)由CPU執(zhí)行的任務(wù)交給通道完成，而CPU僅須發(fā)出一條IO指令給通道，指出它所要執(zhí)行的IO操作和要訪問(wèn)的IO設(shè)備。通道接到指令后，便向內(nèi)存索取相應(yīng)的通道程序來(lái)完成對(duì)IO設(shè)備的控制和管理。 6緩沖區(qū)是外設(shè)在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸期間專門(mén)用來(lái)暫存這些數(shù)據(jù)的主存區(qū)域。 （ ） 【答案】正確 【解析】緩沖區(qū)主要是為解決處理機(jī)與設(shè)備的速度不匹配而在內(nèi)存中設(shè)立的區(qū)域，分為單緩沖區(qū)、多緩沖區(qū)及緩沖池。 7虛擬設(shè)備是通過(guò)SPOOLING技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。 （ ） 【答案】正確 【解析】虛擬設(shè)備的提出是為了把原為獨(dú)享的設(shè)備改造成便于共享的設(shè)備，以

25、提高設(shè)備的利用率。這種改造就是通過(guò)SPOOLING技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。五、簡(jiǎn)答題 1操作系統(tǒng)設(shè)備管理的目標(biāo)之一是向用戶提供使用外部設(shè)備的方便、統(tǒng)一的接口，其含義是什么？ 【解析】 所謂“方便”，是指用戶能獨(dú)立于具體設(shè)備的復(fù)雜物理特性而方便地使用設(shè)備；所謂統(tǒng)一，是指對(duì)不同設(shè)備盡量能統(tǒng)一操作方式。“方便”和“統(tǒng)一”要求對(duì)用戶屏蔽實(shí)現(xiàn)具體設(shè)備IO操作的細(xì)節(jié)，呈現(xiàn)給用戶的是一種性能理想化的、操作簡(jiǎn)便的邏輯設(shè)備。系統(tǒng)的這種性能亦稱為設(shè)備的獨(dú)立性。 2設(shè)備通常分為哪兩類？ 【解析】 （l）獨(dú)占設(shè)備：在一段時(shí)間內(nèi)只能有一個(gè)進(jìn)程占有并使用它，不允許多個(gè)進(jìn)程同時(shí)（交替）使用，如打印機(jī)、磁帶機(jī)等設(shè)備，對(duì)這類設(shè)備往往采用

26、靜態(tài)分配方式。 （2）共享設(shè)備：允許多個(gè)進(jìn)程共享使用，即多個(gè)進(jìn)程在該類設(shè)備的I/O傳輸可以交叉，如對(duì)磁盤(pán)的使用。 3簡(jiǎn)述設(shè)備的分配與回收過(guò)程。 【解析】 系統(tǒng)設(shè)立“設(shè)備類表”和“設(shè)備表”記錄系統(tǒng)設(shè)備的分配情況，例如系統(tǒng)有如下的“設(shè)備類表”和“設(shè)備表”。 設(shè)備類表 設(shè)備表設(shè)備類擁有臺(tái)數(shù)現(xiàn)存臺(tái)數(shù)設(shè)備表入口絕對(duì)號(hào)好/壞分配占用作業(yè)相對(duì)號(hào)打印機(jī)210101好未分配0102好已分配J11磁帶機(jī)110103好未分配 當(dāng)一作業(yè)申請(qǐng)某類設(shè)備時(shí)，先查“設(shè)備類表”，若該類設(shè)備的現(xiàn)存臺(tái)數(shù)可滿足申請(qǐng)時(shí)，從設(shè)備表入口找到“設(shè)備表”中該類設(shè)備的登記項(xiàng)，從中找出“好/未分配”的設(shè)備進(jìn)行分配，將分配標(biāo)志改為“已分配”，并登記

27、作業(yè)名，最后修改“設(shè)備類表”的現(xiàn)存臺(tái)數(shù)。當(dāng)某作業(yè)釋放設(shè)備時(shí)，根據(jù)作業(yè)名從“設(shè)備表”找到登記項(xiàng)，將分配標(biāo)志改為“未分配”，把“設(shè)備類表”的現(xiàn)存臺(tái)數(shù)加上釋放的臺(tái)數(shù)。 4通道、控制器和設(shè)備一般采用交叉連接方式，這樣處理的原因是什么。 【解析】 連接采用交叉連接，其好處是： （1）提高系統(tǒng)的可靠性：當(dāng)某條通路因控制器或通道故障而斷開(kāi)時(shí)，可使用其它通路。 （2）提高設(shè)備的并行性：對(duì)于同一個(gè)設(shè)備，當(dāng)與它相連的某一條通路中的控制器或通道被占用時(shí)，可以選擇另一條空閑通路，減少了設(shè)備因等待通路所需要花費(fèi)的時(shí)間。 5系統(tǒng)采用通道方式后，輸入輸出過(guò)程如何處理。 【解析】 CPU在執(zhí)行用戶程序時(shí)遇到IO請(qǐng)求，則可以根

28、據(jù)用戶的I/O請(qǐng)求生成通道程序（通道程序也可能是事先編制好的），放到內(nèi)存中，并把該通道程序首地址放入CAW中。然后，CPU執(zhí)行“啟動(dòng)I/O” 指令，啟動(dòng)通道工作。通道接收“啟動(dòng)I/O”指令信號(hào)，從CAW中取出通道程序首地址，并根據(jù)此地址取出通道程序的第一條指令，放入CCW中；同時(shí)向CPU發(fā)回答信號(hào)，通知“啟動(dòng)I/O”指令執(zhí)行完畢，CPU可繼續(xù)執(zhí)行。而通道開(kāi)始執(zhí)行通道程序，進(jìn)行物理I/O操作。執(zhí)行完一條指令，如果還有下一條指令則繼續(xù)執(zhí)行，否則表示傳輸完成，同時(shí)自行停止，CPU轉(zhuǎn)去處理通道結(jié)束事件，并從CSW中得到有關(guān)通道狀態(tài)。 6以打印機(jī)為例說(shuō)明SPOOLing的工作原理，系統(tǒng)如何利用SPOOLing技術(shù)將打印機(jī)模擬為虛擬打印機(jī)。 【解析】 當(dāng)某進(jìn)程要求打印輸出時(shí)，操作系統(tǒng)并不是把某臺(tái)實(shí)際打印機(jī)分配給該進(jìn)程，而是在磁盤(pán)上輸出井中為其分配一塊區(qū)域，該進(jìn)程的輸出數(shù)據(jù)高速存入輸出井的相關(guān)區(qū)域中，而并不直接在打印機(jī)上輸出。輸出井上的區(qū)域相當(dāng)于一臺(tái)虛擬的打印機(jī)，各進(jìn)程的打印輸出數(shù)據(jù)都暫時(shí)存放在輸出井中，形成一個(gè)輸出隊(duì)列。最后，由SPOOLing的緩輸出程序依次將輸出隊(duì)列中的數(shù)據(jù)實(shí)際地打印輸出。 這樣，從用戶的角度來(lái)看，他似乎獨(dú)占一臺(tái)打印機(jī)，可以隨