設(shè)備管理習(xí)題及答案

第6章一．選擇題（50題）1.以下__A__不是提高磁盤I/O速度的技術(shù)。A.熱修復(fù)重定向B.預(yù)先讀C.延遲寫D.虛擬盤2.為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備無(wú)關(guān)性，應(yīng)該_C__。A.用戶程序必須使用物理設(shè)備名進(jìn)行I/O申請(qǐng)B.系統(tǒng)必須設(shè)置系統(tǒng)設(shè)備表C.用戶程序必須使用邏輯設(shè)備名進(jìn)行I/O申請(qǐng)D.用戶程序必須指定設(shè)備名3.用于設(shè)備分配的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有__A__。A.系統(tǒng)設(shè)備表B.存取控制表C.設(shè)備開關(guān)表D.文件控制表4.通過軟件手段，把獨(dú)立設(shè)備改造成若干個(gè)用戶可共享的設(shè)備，這種設(shè)備稱為___D__。A.系統(tǒng)設(shè)備表B.存儲(chǔ)設(shè)備C.用戶設(shè)備D.虛擬設(shè)備5.以下___D__是CPU與I/O之間的接口，它接收從CPU發(fā)來(lái)的命令，并去控制I/O設(shè)備的工作，使CPU從繁雜的設(shè)備控制事務(wù)中解脫出來(lái)。A.中斷裝置B.系統(tǒng)設(shè)備表C.邏輯設(shè)備表D.設(shè)備控制器6.設(shè)備管理的__A__功能來(lái)實(shí)現(xiàn)使用戶所編制的程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)的。A.設(shè)備獨(dú)立性B.設(shè)備分配C.緩沖管理D.虛擬設(shè)備7.設(shè)備的打開、關(guān)閉、讀、寫等操作是由___D__完成的。A.用戶程序B.編譯程序C.設(shè)備分配程序D.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序8.引入緩沖的目的是_B__。A.改善用戶的編程環(huán)境B.提高CPU與設(shè)備之間的并行程度C.提高CPU的處理速度D.降低計(jì)算機(jī)的硬件成本9.SPOOLing技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的_C__。A.獨(dú)占分配B.共享分配C.虛擬分配D.物理分配10.以下___D__是磁盤尋道調(diào)度算法。A.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法B.優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法C.最近最久未使用算法D.最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法11.通道對(duì)CPU的請(qǐng)求形式是_B__。A.陷入B.中斷C.通道命令D.跳轉(zhuǎn)指令12.緩沖技術(shù)的緩沖池是在_C__。A.ROMB.寄存器C.內(nèi)存D.外存13.為了使多個(gè)進(jìn)程有效地同時(shí)處理輸入\輸出，最好使用以下__A__技術(shù)。A.緩沖池B.循環(huán)緩沖C.雙緩沖D.單緩沖14.在操作系統(tǒng)中，以下_B__是一種硬件機(jī)制。A.SPOOLingB.通道C.文件D.虛擬設(shè)備15.RAID技術(shù)中不能提高磁盤的訪問速度，僅通過數(shù)據(jù)冗余來(lái)提高數(shù)據(jù)安全性的是_C__。A.RAID0B.RAID1C.RAID3D.RAID516.RAID技術(shù)中既能提高磁盤的訪問速度，又能通過數(shù)據(jù)冗余來(lái)提高數(shù)據(jù)的安全性的是_C__。A.RAID0B.RAID1C.RAID3D.以上都不是17.以下關(guān)于緩沖的描述正確的是__A__。A.以空間換取時(shí)間B.以時(shí)間換取空間C.提高外設(shè)的處理速度D.提高CPU的處理速度18.通道是一種_C__。

A.I/O端口

B.I/O專用處理機(jī)

C.數(shù)據(jù)通道

D.衛(wèi)星機(jī)19.在中斷處理中，輸入∕輸出中斷是指_C__。A.設(shè)備出錯(cuò)B.數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束C.設(shè)備出錯(cuò)或數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束D.數(shù)據(jù)傳輸開始20.在SPOOLing系統(tǒng)中，用戶的輸出數(shù)據(jù)首先送入__A__。A.磁盤固定區(qū)域B.內(nèi)存固定區(qū)域C.打印機(jī)D.輸出設(shè)備21.__A__僅提供并行交叉存取。A.RAID0B.RAID1C.RAID3D.RAID540.使用戶編制的程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無(wú)關(guān)是由___D__功能實(shí)現(xiàn)的。A．設(shè)備分配B.設(shè)備驅(qū)動(dòng)C.虛擬設(shè)備D.設(shè)備獨(dú)立性41.啟動(dòng)磁盤執(zhí)行—次輸入輸出操作時(shí)，_C__是硬件設(shè)計(jì)時(shí)就固定的。A.尋找時(shí)間B.延長(zhǎng)時(shí)間C.傳送時(shí)間D.一次I／O操作的總時(shí)間42._B__調(diào)度算法總是從等待訪問者中挑選時(shí)間最短的那個(gè)請(qǐng)求先執(zhí)行。A.先來(lái)先服務(wù)B.最短尋找時(shí)間優(yōu)先C.電梯D.單向掃描43._B__總是從移動(dòng)臂當(dāng)前位置開始沿著臂的移動(dòng)方向去選擇離當(dāng)前移動(dòng)臂最近的那個(gè)柱面的訪問者，若沿臂的移動(dòng)方向無(wú)請(qǐng)求訪問時(shí)，就改變臂的移動(dòng)方向再選擇。A．先來(lái)先服務(wù)調(diào)度算法B．最短尋找時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法C．電梯調(diào)度算法D．單向掃描調(diào)度算法44．SPOO1技術(shù)的主要目的是_B__。提高CPU和設(shè)備交換信息的速度B．提高獨(dú)占設(shè)備的利用率C．減輕用戶的編程負(fù)擔(dān)D．提供主、輔存接口45.如果I/0所花費(fèi)的時(shí)間比CPU處理時(shí)間短得多，則緩沖區(qū)_B__。

A．最有效

B．幾乎無(wú)效

C．均衡

D．以上都不是

46.為了使多個(gè)進(jìn)程能有效地同時(shí)處理輸入和輸出，最好使用__A__結(jié)構(gòu)的緩沖技術(shù)。

A．緩沖池

B．循環(huán)緩沖

C．單緩沖

D．雙緩沖

47.在采用SPOOLing技術(shù)的系統(tǒng)中，用戶的打印結(jié)果首先被送到__A__。

A．磁盤固定區(qū)域

B．內(nèi)存固定區(qū)域

C．終端

D．打印機(jī)

48.緩沖技術(shù)中的緩沖池在__A__中。

A．內(nèi)存B．外存

C．ROM

D．寄存器

49.如果I/0所花費(fèi)的時(shí)間比CPU處理時(shí)間短得多，則緩沖區(qū)_B__。

A．最有效

B．幾乎無(wú)效

C．均衡

D．以上都不是

50.程序員利用系統(tǒng)調(diào)用打開I/0設(shè)備時(shí)，通常使用的設(shè)備標(biāo)識(shí)是__A__。

A．邏輯設(shè)備名

B．物理設(shè)備名

C．主設(shè)備號(hào)

D．從設(shè)備號(hào)

二.填空題（50空）1.總線分為內(nèi)部總線、系統(tǒng)總線、外部總線。2.系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)分為單總線結(jié)構(gòu)、雙總線結(jié)構(gòu)、三總線結(jié)構(gòu)。3.總線的通信方式分為同步通信、異步通信。4.總線的信息傳送方式分為串行傳送、并行傳送、串并行傳送。5.總線的標(biāo)準(zhǔn)分為ISA總線、EISA總線、VL總線、PCI總線、SCSI總線、EIA-232-D總線、USB通用串行總線、IEEE1394總線。6.I/O管理的功能：監(jiān)視設(shè)備的狀態(tài)、進(jìn)行設(shè)備分配、完成I/O操作、緩沖管理。7.控制器控制表表項(xiàng)組成：控制器標(biāo)識(shí)符、控制器忙/閑狀態(tài)、與控制器連接的通道表指針(CHCT指針)、控制器隊(duì)列的隊(duì)首指針、控制器隊(duì)列的隊(duì)尾指針。8.SPOOLing的系統(tǒng)組成：輸入井和輸出井、輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū)、輸入進(jìn)程SPi和輸出進(jìn)程SPo9.發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段程序直接控制方式、中斷驅(qū)動(dòng)方式、DMA控制方式、通道控制方式。10.提高磁盤I/O速度的主要途徑有：選擇介質(zhì)好的磁盤、采用好的磁盤調(diào)度算法、設(shè)置磁盤高速緩沖區(qū)。11.磁盤調(diào)度算法有先來(lái)先服務(wù)、最短尋道時(shí)間優(yōu)先、循環(huán)掃描、掃描算法、N-step-SCAN掃描算法、FSCAN掃描算法。13.緩沖的設(shè)置有單緩沖、雙緩沖、循環(huán)緩沖、緩沖池。14.通道的類型為字節(jié)多路通道、數(shù)組選擇通道、數(shù)組多路通道。17.提高磁盤I/O速度的其他方法提前讀、延遲寫、虛擬盤。三.名詞解釋（20題）1.總線：計(jì)算機(jī)中各個(gè)通信模塊共享的，用來(lái)在這些部件之間傳送信息的一組導(dǎo)線和相關(guān)的控制和接口部件。2.CPU內(nèi)部總線：寄存器之間，寄存器與ALU之間。3.系統(tǒng)總線：CPU與主存或I/O設(shè)備之間的信息傳送線，又稱為外總線。4.通信總線：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與外部設(shè)備之間的信息傳送線。5.地址總線:傳送主存單元地址或者I/O設(shè)備的端口地址。6.數(shù)據(jù)總線:完成總線上各功能部件之間的數(shù)據(jù)傳送。7.控制總線:傳送定時(shí)信號(hào)和命令信息，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制和監(jiān)視。8.串行傳輸：每次傳送一位，只需一根數(shù)據(jù)線。適用于慢速設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)等。9.并行傳輸：每位數(shù)據(jù)需要一根數(shù)據(jù)線，多位數(shù)據(jù)一起傳輸。10.設(shè)備獨(dú)立性：指用戶程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備，可以提高操作系統(tǒng)的可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。12.DCT指針：指向相應(yīng)設(shè)備的DCT。13.設(shè)備標(biāo)識(shí)：用來(lái)區(qū)別不同的設(shè)備。14.COCT指針：指向與該設(shè)備相連的控制器控制表。15.設(shè)備狀態(tài)：工作或空閑狀態(tài)。16.SPOOLing技術(shù),又稱為假脫機(jī)技術(shù)或虛擬設(shè)備技術(shù)，它可以把獨(dú)享設(shè)備轉(zhuǎn)變成具有共享特征的虛擬設(shè)備，從而提高設(shè)備利用率。17.中斷是指在計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間，CPU暫停當(dāng)前進(jìn)程而轉(zhuǎn)去處理其他應(yīng)用程序的過程。18.禁止中斷指當(dāng)CPU中PSW的中斷允許位被清除時(shí)，CPU不能響應(yīng)中斷請(qǐng)求，稱為禁止中斷或關(guān)中斷。19.中斷屏蔽指在中斷請(qǐng)求產(chǎn)生以后，系統(tǒng)用軟件的方式有選擇的封鎖部分中斷，稱為中斷屏蔽。有些最高優(yōu)先級(jí)中斷不能屏蔽，如掉電中斷。20.數(shù)據(jù)交付是指將磁盤高速緩存中的數(shù)據(jù)傳送給請(qǐng)求者進(jìn)程。四.簡(jiǎn)答題（20題）1.數(shù)據(jù)傳輸控制方式有哪幾種？試比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)。答：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送控制方式有程序直接控制方式、中斷控制方式、DMA控制方式和通道方式四種。2.何為設(shè)備的獨(dú)立性？

如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備的獨(dú)立性？

答：設(shè)備的獨(dú)立性是指應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。此時(shí)，用戶使用邏輯設(shè)備名申請(qǐng)使用某列物理設(shè)備。當(dāng)系統(tǒng)中有多臺(tái)該烈性的設(shè)備是，系統(tǒng)可將其中的任意一臺(tái)分配給請(qǐng)求進(jìn)程，而不局限于某一臺(tái)制定的設(shè)備。這樣，可顯著的改善資源的利用率即可使用性。設(shè)備獨(dú)立使用用戶獨(dú)立于設(shè)備的烈性。如進(jìn)行輸出時(shí)，亦可以使用現(xiàn)實(shí)終端，也可以使用打印機(jī)。有了這種獨(dú)立性，就可以很方便的進(jìn)行輸入/輸出重定向。3.

什么是緩沖？為什么要引入緩沖？操作系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)緩沖技術(shù)？答：緩沖是在兩個(gè)不同速度設(shè)備之間傳輸信息時(shí)，用于平滑傳輸過程的一種手段。

（1）換屆CPU與I/O設(shè)備之間的速度不匹配的矛盾。

（2）減少中斷CPU的次數(shù)。

（3）提高CPU與I/O設(shè)備之間的并行性。

4.

設(shè)備分配中為什么可能出現(xiàn)死鎖？

答：在某些操作系統(tǒng)中，一個(gè)進(jìn)程只能提供一個(gè)I/O請(qǐng)求。也就是說(shuō)，執(zhí)行進(jìn)程向系統(tǒng)提出I/O請(qǐng)求后邊立即進(jìn)入等待狀態(tài)，直到I/O請(qǐng)求完成后才被喚醒。這樣系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的分配比較安全，不會(huì)出現(xiàn)死鎖。但這種方式對(duì)進(jìn)程來(lái)說(shuō)，因CPU與I/O設(shè)備是串行工作的，這使得該進(jìn)程的推進(jìn)速度緩慢。為了加快進(jìn)程執(zhí)行時(shí)的推進(jìn)速度，是能喜劇執(zhí)行，當(dāng)需要是有可能接著發(fā)出第二個(gè)、第三個(gè)I/O請(qǐng)求，精當(dāng)鎖清秋的I/O設(shè)備已被另一個(gè)進(jìn)程占用是，進(jìn)程才進(jìn)入等待狀態(tài)。這種一個(gè)進(jìn)程同時(shí)可以使用多個(gè)I/O設(shè)備的方式提高了系統(tǒng)的資源里歐你過來(lái)，但也帶來(lái)了一種危險(xiǎn)，即如果兩個(gè)進(jìn)程都提出請(qǐng)求使用對(duì)方占有的I/O設(shè)備時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)死鎖。5.

假設(shè)一個(gè)磁盤有200個(gè)柱面，編號(hào)為0~199，當(dāng)前存取臂的位置是在143號(hào)柱面上，并剛剛完成了125號(hào)柱面的服務(wù)請(qǐng)求，如果存在下列請(qǐng)求序列：86、147、91、177、94、150、102、175、130，試問：為完成上述請(qǐng)求，采用下列算法時(shí)存取的移動(dòng)順序是什么？移動(dòng)總量是多少？

（1）

先來(lái)先服務(wù)（FCFS）。

（2）

最短尋道時(shí)間優(yōu)先（SSTF）。

（3）

掃描算法（SCAN）。

（4）

循環(huán)掃描算法（C-SCAN）。

答：當(dāng)用戶進(jìn)程請(qǐng)求打印輸出時(shí)，操作系統(tǒng)接受用戶的打印請(qǐng)求，但并不真正把打印機(jī)分配給該用戶進(jìn)程，二十為進(jìn)城再次攀上輸出井中分配一空閑塊區(qū)，并將要打印的數(shù)據(jù)送入其中，同時(shí)還為用戶進(jìn)程申請(qǐng)一張用戶請(qǐng)求打印表，將用戶的打印要求填入其中，再將該表掛在請(qǐng)求打印隊(duì)列上。如果還有進(jìn)程要求打印輸出，系統(tǒng)仍可以接受請(qǐng)求，也可以進(jìn)城完成上述操作。

答:（1）先來(lái)先服務(wù)（FCFS）。

答：移動(dòng)順序是：143、86、147、91、177、94、150、102、175、130

移動(dòng)總量是：

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

（2）最短尋道時(shí)間優(yōu)先（SSTF）。

答：移動(dòng)順序：143、147、150、130、102、94、91、86、175、177

移動(dòng)總量是：

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

（3）掃描算法（SCAN）。

答：移動(dòng)順序：143、147、150、175、177、130、102、94、91、86

移動(dòng)總量是：（147-143）+（150-147）+（175-150）+（177-175）+（177-130）+（130-102）+（102-94）+（94-91）+（91-86）=125

（4）循環(huán)掃描算法（C-SCAN）。

答：移動(dòng)順序是：143、147、150、175、177、86、91、94、102、130

移動(dòng)總量是：

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

程序I/O方式

2.

中斷驅(qū)動(dòng)I/O控制方式

3.

直接存儲(chǔ)器訪問DMA控制方式

4.

I/O通道控制方式

7.為什么要引入緩沖技術(shù)？設(shè)置緩沖區(qū)的原則是什么？

答：引入緩沖技術(shù)的主要目的是：（1）解決信息的到達(dá)率與離去率不一致的矛盾；（2）緩存起中轉(zhuǎn)站的作用；（3）使得一次輸入的信息能多次使用。

設(shè)備緩沖區(qū)的原則是：如果數(shù)據(jù)到達(dá)率與離去率相差很大，則可采用單緩沖方式；如果信息的輸入和輸出率相同（或相差不大）時(shí)，則可用雙緩沖區(qū)；對(duì)于陣發(fā)性的輸入、輸出，可以設(shè)立多個(gè)緩沖區(qū)。8.I/O接口的基本功能答：⑴實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外圍設(shè)備間的通信和控制；設(shè)備的選擇，操作時(shí)序的協(xié)調(diào)，中斷請(qǐng)求與批準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖，使主機(jī)與外設(shè)的工作速度匹配；在設(shè)備控制器中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖寄存器接收主機(jī)的命令，提供設(shè)備和接口的狀態(tài)。在設(shè)備控制器中設(shè)置控制/狀態(tài)寄存器9.闡述DMA工作過程？答：⑴當(dāng)CPU需要從磁盤讀數(shù)據(jù)時(shí)，便向磁盤控制器DMA發(fā)命令①該命令送命令寄存器CR②將內(nèi)存地址送內(nèi)存地址寄存器MAR③本次要讀的字節(jié)數(shù)送數(shù)據(jù)寄存器DC⑵啟動(dòng)DMA后，CPU干其他的事情，數(shù)據(jù)傳送在DMA的控制下完成。10.DMA方式的特點(diǎn)？答：①數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝皇菙?shù)據(jù)塊；②所傳送的數(shù)據(jù)是直接在設(shè)備和內(nèi)存之間進(jìn)行；③僅在傳送一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)塊的開始或結(jié)束時(shí)，才需CPU干預(yù)。11.通道方式通過通道處理程序，與設(shè)備控制器共同實(shí)現(xiàn)對(duì)I/O設(shè)備的控制。其步驟如下：答：1）CPU發(fā)出指令；2）通道取出內(nèi)存中的通道處理程序執(zhí)行；3）設(shè)備根據(jù)通道指令的要求，執(zhí)行相應(yīng)操作；4）通道程序執(zhí)行結(jié)束，向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求；CPU進(jìn)行中斷處理。12.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的處理過程？答：①將抽象要求轉(zhuǎn)化為具體要求。②檢查I/O請(qǐng)求的合法性。③讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài)。④傳送參數(shù)。⑤設(shè)置工作方式。⑥啟動(dòng)I/O設(shè)備。13.用戶進(jìn)程進(jìn)行I/O操作的步驟。答：①用戶進(jìn)程調(diào)用操作系統(tǒng)提供的系統(tǒng)調(diào)用命令②操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)給用戶進(jìn)程分配設(shè)備、啟動(dòng)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行I/O操作；③在I/O操作完成時(shí)，用戶進(jìn)程產(chǎn)生中斷；④系統(tǒng)響應(yīng)中斷，并進(jìn)行相應(yīng)的中斷處理。14.設(shè)備處理程序是什么？功能是什么？答：設(shè)備處理程序又稱為設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，它是I/O進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的通信程序。主要功能①接受來(lái)自上層軟件的抽象I/O請(qǐng)求