第五章

一、填空題(22小題,共22分)

1．文件共享是指（系統(tǒng)允許多個(gè)用戶（進(jìn)程）共同使用某個(gè)或某些文件）。

2．文件的結(jié)構(gòu)就是文件的組織形式，從實(shí)現(xiàn)觀點(diǎn)出發(fā)，文件在外存上的存放組織形式稱為文件的（物理結(jié)構(gòu)）。

3．由于文件的性質(zhì)和用途不同，以及用戶對文件使用的要求不同，文件的存取方法有多種，常用的有順序存取和（隨機(jī)存取）。

4．一個(gè)系統(tǒng)磁盤每塊大小為4KB，每塊地址用4B表示。采用二級索引文件系統(tǒng)管理的最大的文件是（4g?）。

5．在移臂調(diào)度算法中，（最短尋道時(shí)間）算法總是從等待訪問者中選擇時(shí)間最短的那個(gè)請求先執(zhí)行。

6． 在移臂調(diào)度算法中，（scan）算法總是從移動臂當(dāng)前位置開始沿著臂的移動方向去選擇離當(dāng)前移動臂最近的那個(gè)柱面的訪問者，若沿臂的移動方向無請求訪問時(shí)，就改變臂的移動方向再選擇。

7．邏輯文件可分為（流式）和記錄式文件兩類。

8．為了確定磁盤上一個(gè)物理塊所在的位置，必須給出三個(gè)參數(shù)，分別是（柱面號）、磁頭號和扇區(qū)號。

9．文件系統(tǒng)為每個(gè)文件建立了一個(gè)指示邏輯記錄和物理塊之間的對應(yīng)關(guān)系的表，這個(gè)表文件是（索引表）。

10．每個(gè)索引文件至少有一個(gè)索引表，索引表中每個(gè)表項(xiàng)應(yīng)當(dāng)包括能夠標(biāo)識該記錄關(guān)鍵字和該邏輯記錄的（開始的地址和長度）。

11．執(zhí)行一次磁頭的輸入輸出時(shí)，（尋道時(shí)間）是磁頭在移動臂帶動下到指定柱面所花的時(shí)間。

12．在文件系統(tǒng)中設(shè)置一個(gè)（位示圖）表，它是利用二進(jìn)制的一位來表示磁盤中一個(gè)塊的使用情況。

13．文件的符號名與物理地址之間的轉(zhuǎn)換是通過（文件目錄）來實(shí)現(xiàn)的。

14．（文件保護(hù)）是指避免文件擁有者或其他用戶因有意或無意的錯(cuò)誤操作使文件受到破壞。

15．移臂調(diào)度的目的是盡可能地減少輸入輸出操作中的（尋道時(shí)間）。

16．目錄的作用在于實(shí)現(xiàn)（文件的按名存取）。

17．文件系統(tǒng)為用戶提供了（按名存取）功能，使得用戶能透明地存儲訪問文件。

18．在某文件系統(tǒng)中，采用FAT方式實(shí)現(xiàn)文件。硬盤200MB，盤塊大小為1KB，F(xiàn)AT表中每個(gè)表項(xiàng)占2個(gè)字節(jié)，則FAT表占用（400）KB。

19．為了減少移動臂所花時(shí)間，每個(gè)文件信息不是按盤面上的磁道順序存放滿一個(gè)盤面后，再放到另一個(gè)盤面上，而是按（柱面）存放。

20．在樹形目錄結(jié)構(gòu)中，（絕對路徑）是從根目錄出發(fā)到達(dá)某個(gè)文件的通路上所有各級子目錄名和該文件名的順序組合。

21．使用絕對路徑名訪問文件是從（根目錄）開始按目錄結(jié)構(gòu)訪問某個(gè)文件。

22．在移臂調(diào)度算法中除了先來先服務(wù)算法外，其余三種算法都是根據(jù)訪問者的（柱面位置）來進(jìn)行調(diào)度的。

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二、選擇題(57小題,共57分)

1．在操作系統(tǒng)中，通常把輸入輸出設(shè)備看作是（D.特別文件）。

2．文件系統(tǒng)采用多級目錄結(jié)構(gòu)后，對于不同用戶的文件，其文件名（C.可以相同也可以不同）。

3．文件目錄項(xiàng)中不包含的是（C.文件控制塊的物理位置）。

4．在以下磁盤調(diào)度中，（B.先來先服務(wù)）算法可能會隨時(shí)改變磁頭的運(yùn)動方向。

5．操作系統(tǒng)中對文件進(jìn)行管理的部分叫作（B.文件系統(tǒng)）。

6．為了解決不同用戶文件的“命名沖突”問題，通常在文件系統(tǒng)中采用（B.多級目錄）。

7．文件系統(tǒng)中使用位示圖實(shí)現(xiàn)（B.磁盤空間的管理）。

8．文件的存儲空間管理實(shí)質(zhì)上是對（C.外存空閑區(qū)）的組織和管理。

9．用戶可以調(diào)用（A.關(guān)閉）文件操作來歸還文件的使用權(quán)。

10．如果當(dāng)前讀寫磁頭正在53號柱面上執(zhí)行輸入輸出操作，依次有4個(gè)等待者分別要訪問的柱面號為98、37、124、65，當(dāng)采用（C.電梯調(diào)度（初始磁頭移動方向向著小磁道方向））調(diào)度算法時(shí)下一次讀寫磁頭才可能到達(dá)37號柱面。

11．下列算法中，用于磁盤調(diào)度的是（C.最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法）。

12．用戶實(shí)現(xiàn)“按名存取”屬于操作系統(tǒng)中的（C.文件管理）。

13．文件的順序存取指的是（B.按文件記錄的邏輯序號逐一存取）。

14．文件系統(tǒng)中的路徑名由（C.磁盤符、目錄結(jié)構(gòu)的各個(gè)目錄名、文件名）組成。

15．設(shè)磁盤的I/O請求隊(duì)列中的柱面號分別為55、58、39、18、90、160、150、38、184，假設(shè)磁頭的起始位置為100，若采用SSTF（最短尋道時(shí)間優(yōu)先）算法，則磁頭移動（D.248）個(gè)磁道。

16．對移動臂磁盤的一次信息傳輸所花費(fèi)的時(shí)間由三部分組成，它們是（A.傳輸時(shí)間、延遲時(shí)間和尋道時(shí)間）。

17．由字符序列組成，文件內(nèi)的信息不再劃分結(jié)構(gòu)，這是指（A.流式文件）。

18．在文件系統(tǒng)中，僅適用于連續(xù)結(jié)構(gòu)文件的文件存儲空間管理方法是（C.空閑空間表法）。

19．下列（C.提高磁盤的讀寫速度）不是文件系統(tǒng)的功能。

20．文件的存儲方法依賴于（B.外存的分配方式）。

21．文件的物理組織方式是由（D.操作系統(tǒng)）確定的。

22．在文件系統(tǒng)中為了有效解決重名問題，通過（C.樹形目錄結(jié)構(gòu)）來實(shí)現(xiàn)的。

23．一個(gè)文件系統(tǒng)中，其文件控制塊占64B，一個(gè)盤塊大小為1KB，采用一級目錄。假定文件目錄中有3200個(gè)目錄項(xiàng)。問查找一個(gè)文件平均需要多少次訪問磁盤（C.100）。

24．索引文件由文件和（B.索引表）組成。

25．在以下磁盤調(diào)度中，（B.最短尋道時(shí)間優(yōu)先）算法可能出現(xiàn)饑餓現(xiàn)象。

26．磁盤是可共享設(shè)備，因此每一時(shí)刻（D.至多能由一個(gè)）作業(yè)啟動它。

27．在文件管理中，采用位示圖主要是實(shí)現(xiàn)（B.磁盤空間的分配和回收）。

28．如果文件系統(tǒng)中有兩個(gè)文件重名，不應(yīng)采用（A.一級目錄）結(jié)構(gòu)。

29．磁盤移臂調(diào)度的目的是為了縮短（A.尋道）時(shí)間。

30．在程序運(yùn)行過程中需要提供（B.文件名）以實(shí)現(xiàn)磁盤文件的讀寫請求。

31．以下對物理塊和邏輯記錄關(guān)系的描述中正確的是（B.一個(gè)物理塊能存放一個(gè)或多個(gè)邏輯記錄）。

32．以下關(guān)于磁盤移臂調(diào)度算法中錯(cuò)誤的是（B.先來先服務(wù)調(diào)度算法是最簡單且花費(fèi)時(shí)間最短的調(diào)度算法）。

33．磁盤上的文件以（A.盤塊）單位讀寫。

34．若8個(gè)字長（假設(shè)字長為32位）組成的位示圖管理磁盤空間，用戶歸還一個(gè)塊號為100的盤塊時(shí)，它對應(yīng)位示圖的位置是（B.行號為4，列號為4）（行、列號均從1開始）。

35．打開文件操作主要是（B.把文件目錄項(xiàng)（FCB）從磁盤拷貝到內(nèi)存）。

36．文件系統(tǒng)中用（D.文件控制塊）來管理文件。

37．設(shè)磁盤的I/O請求隊(duì)列中的柱面號為19、376、205、134、18、56、193、396、29、3、19、40，磁頭的起始位置為100若采用SCAN（電梯調(diào)度）算法（磁頭的運(yùn)行方向是從大磁道向小磁道進(jìn)行的），則磁頭移動（C.490）個(gè)磁道。

38．通常情況下，用戶程序經(jīng)過編譯之后得到的可執(zhí)行文件屬于（B.普通文件）。

39．某磁盤組的每個(gè)盤面上有200個(gè)磁道，格式化時(shí)每個(gè)磁道被分成4個(gè)扇區(qū)，整個(gè)盤組共有8000個(gè)物理塊，那么該盤組應(yīng)由（B.5）張盤組成。

40．假設(shè)一個(gè)FCB為64B，盤塊大小為1KB，則在每個(gè)盤塊中最多存放（D.16個(gè)FCB）。

41．以下關(guān)于文件的描述中正確的是（D.邏輯記錄是對文件進(jìn)行存取操作的基本單位）。

42．文件控制塊不包括（D.磁盤壞塊信息）。

43．一個(gè)文件的相對路徑名是從（A.當(dāng)前目錄）開始，逐步沿著各級子目錄追溯，最后到指定文件的整個(gè)通路上所有子目錄名組成的一個(gè)字符串。

44．在下列文件的物理結(jié)構(gòu)中，不便于文件內(nèi)容增刪的是（A.連續(xù)文件）。

45．對磁盤進(jìn)行移臂調(diào)度時(shí)，既考慮了減少尋找時(shí)間，又不頻繁變動臂的移動方向的調(diào)度算法是（C.電梯調(diào)度）。

46．位示圖可用于磁盤空間的管理。設(shè)某系統(tǒng)磁盤共有500塊，塊號為0~499第0行的第0位表示第0塊，第0行的第1位表示第1塊，依次類推。若用位示圖管理這500塊的磁盤空間，當(dāng)字長為32位時(shí)，第i個(gè)字節(jié)第j位對應(yīng)的塊號是（A.32i+j）。

47．目錄文件所存放的信息是（D.該目錄中所有子目錄文件和數(shù)據(jù)文件的目錄）。

48．文件系統(tǒng)是指（D.文件、管理文件的軟件及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的總體）。

49．以下選項(xiàng)中屬于邏輯結(jié)構(gòu)的文件是（D.流式文件）。

50．文件存儲空間中空閑塊管理方法中沒有（C.空閑塊散列）。

51．文件絕對路徑名是指（C.從根目錄到該文件所經(jīng)歷的路徑中各符號名的集合）。

52．目錄文件由（C.文件控制塊）組成。

53．啟動磁盤執(zhí)行一次輸入輸出操作時(shí)，（A.尋道時(shí)間）是硬件設(shè)計(jì)時(shí)就固定的。

54．以下不適合于直接存取的外存分配方式是（B.鏈接分配）。

55．文件系統(tǒng)的主要目的是（A.實(shí)現(xiàn)對文件的“按名存取”）。

56．以下關(guān)于文件存取的敘述中正確的是（B.適合于隨機(jī)存取的文件也一定適合順序存取）。

57．一個(gè)磁盤的轉(zhuǎn)速為7200轉(zhuǎn)/分，每個(gè)磁道有160個(gè)扇區(qū)，每扇區(qū)有512字節(jié)，那么理想情況下，其數(shù)據(jù)傳輸率為（C.9600KB/s）。

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三、判斷題(18小題,共18分)

1．文件共享是指文件的源代碼要向全體用戶公開。 （×）

2．文件系統(tǒng)的主要目的是存儲系統(tǒng)文檔。 （×）

3．有結(jié)構(gòu)的文件一定是定長記錄文件。 （×）

4．解決文件的命名沖突通常采用多級索引結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。 （×）

5．索引文件既適合順序存取，也適合隨機(jī)存取。 （√）

6．磁盤上物理結(jié)構(gòu)為鏈接結(jié)構(gòu)的文件只能順序存取。 （×）

7．引入當(dāng)前目錄是為了減少啟動磁盤的次數(shù)。 （√）

8．同一文件系統(tǒng)中不允許文件重名，否則會造成混亂。 （×）

9．能夠隨機(jī)存取的文件一定能夠順序存取。 （√）

10．單級目錄結(jié)構(gòu)能夠解決文件重名問題。 （×）

11．磁盤分配的基本單位是磁盤物理塊。 （√）

12．任何用戶都可以關(guān)閉文件。 （×）

13．在文件的邏輯結(jié)構(gòu)中，無結(jié)構(gòu)的文件就是字符流式文件。 （√）

14．特殊文件是指其用途由用戶特殊規(guī)定的文件。 （×）

15．對磁帶上的文件雖然可以用順序和隨機(jī)方式訪問，但是還是以順序訪問為主。 （×）

16．在查找文件時(shí)，查找的起始點(diǎn)必須是根目錄而不是其他目錄。 （×）

17．鏈接文件只能采用順序存取，不能采用隨機(jī)存取。 （X）

18．對文件進(jìn)行讀寫前，要先打開文件。 （√）

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四、簡答題(5小題,共25分)

1． 文件目錄的作用是什么？文件目錄項(xiàng)通常包含哪些內(nèi)容？文件目錄如何保存？

2．文件系統(tǒng)中為什么要有目錄管理？

3．什么是邏輯文件？什么是物理文件？

4．文件順序存取和隨機(jī)存取有什么主要區(qū)別？它們對記錄式文件和流式文件的操作有什么不同？

?文件順序訪問：是按從前到后的順序?qū)ξ募M(jìn)行讀/寫操作。
?文件隨機(jī)訪問：也稱為直接訪問，可以按任意的次序?qū)ξ募M(jìn)行讀/寫操作。有的存儲設(shè)備如磁盤能支持隨機(jī)訪問(當(dāng)然也能支持順序訪問)。
兩者最大的區(qū)別在于前者必須嚴(yán)格由前到后存取，而后者是任意存取。
對于有結(jié)構(gòu)的記錄式文件，如記錄是定長的，則隨機(jī)存取方式允許用戶隨意存取文件中的任何一個(gè)記錄，而不管上次存取了哪個(gè)記錄；如記錄是變長的，則隨機(jī)存取實(shí)際上退化為順序存取，其效率大大降低。對于無結(jié)構(gòu)的流式文件，隨機(jī)存取方式必須事先用命令把讀/寫指針移到要讀/寫的信息開始處，然后再進(jìn)行讀/寫。

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5．簡述文件的外存分配中的連續(xù)分配、鏈接分配和索引分配各自有什么主要的優(yōu)缺點(diǎn)。

答：連續(xù)分配的優(yōu)點(diǎn)是：①順序訪問容易②順序訪問速度快。其缺點(diǎn)是：①要求有連續(xù)的 存貯空間，會產(chǎn)生碎片，降低利用率②須事先知道文件的長度，不利于文件的增生擴(kuò) 充

鏈接分配的主要優(yōu)點(diǎn)是：①不要求連續(xù)的存貯空間，能較好地利用外存；②勿須先知文 件長度，有利用文件的擴(kuò)充。其缺點(diǎn)是：①只適合順序訪問，不適合于隨機(jī)訪問；②鏈 接指針要占用一定的存貯空間，不僅降低了效率，其可靠性也差。

索引分配的優(yōu)點(diǎn)是：①既支持順序訪問，也支持隨機(jī)訪問，查找效率高；②便于文件的 撤充。其缺點(diǎn)是：當(dāng)文件中草藥護(hù)錄很多時(shí)，索引表就很龐大，會占用不少存貯空間。

第六章

一、填空題(17小題,共17分)

1．I/O設(shè)備通常通過（設(shè)備控制器）與CPU進(jìn)行通信。

2．所謂（通道）是指能夠控制一臺或多臺I/O設(shè)備與CPU并行工作的，獨(dú)立完成I/O操作的處理器。

3．為實(shí)現(xiàn)CPU與I/O設(shè)備的并行工作，操作系統(tǒng)引入了（中斷）硬件機(jī)制。

4．某字節(jié)多路通道共有6個(gè)子通道，若通道最大傳送速率為1500B/s，求每個(gè)子通道的最大傳輸速率是（1500/6）。

5．在SPOOLing系統(tǒng)中，作業(yè)執(zhí)行時(shí)從磁盤上的（輸入井）中讀取信息，并把作業(yè)執(zhí)行的結(jié)果暫時(shí)存放在磁盤上的 輸出井中。

6．在程序I/O方式、中斷控制方式和通道控制方式中，主機(jī)和I/O設(shè)備不能并行工作的是（IO）。

7．在現(xiàn)代操作系統(tǒng)中，幾乎所有的I/O設(shè)備與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)時(shí)，都使用（緩沖技術(shù)）。

8．按信息交換單位，I/O設(shè)備可分為字符設(shè)備和塊設(shè)備兩類，打印機(jī)屬于（字符）設(shè)備。

9．設(shè)備分配程序分配外部設(shè)備時(shí)，先分配（設(shè)備），再分配控制器，最后分配通道。

10．通道完成一次輸入輸出操作后，以（中斷）方式請求CPU進(jìn)行干預(yù)。

11．通道是一個(gè)獨(dú)立于（CPU）的I/O處理器，它控制 I/O設(shè)備與內(nèi)存之間的信息交換。

12．I/O設(shè)備處理進(jìn)程平時(shí)處于（阻塞）狀態(tài)，當(dāng)I/O中斷和I/O請求出現(xiàn)時(shí)被喚醒。

13．在DMA控制方式中，I/O設(shè)備和主存之間的數(shù)據(jù)交換（不通過）CPU的控制。

14．使用戶所編寫的程序與實(shí)際使用的物理設(shè)備無關(guān)，這是由設(shè)備管理的（獨(dú)立性）功能實(shí)現(xiàn)的。

15．DMA方式的并行性是指（cpu和dma控制器）。

16．根據(jù)設(shè)備的固有屬性特點(diǎn)設(shè)備分可分為獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備和（虛擬設(shè)備）。

17．通道是特殊的處理器，它有自己的（指令和程序），所以并行工作能力較強(qiáng)。

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二、選擇題(45小題,共45分)

1．以下不使用中斷機(jī)構(gòu)的I/O控制方式是（C.程序I/O方式）。

2．引入高速緩沖的主要目的是（C.改善CPU與I/O設(shè)備速度不匹配的問題）。

3．（A.SPOOLing技術(shù)）是操作系統(tǒng)中采用的以空間換取時(shí)間的技術(shù)。

4．采用假脫機(jī)技術(shù)，將磁盤的一部分作為公共緩沖區(qū)以代替打印機(jī)，用戶對打印機(jī)的操作實(shí)際上是對磁盤的存儲操作，這種改造后的設(shè)備是（C.虛擬設(shè)備）。

5．將系統(tǒng)調(diào)用參數(shù)翻譯成設(shè)備操作命令的工作由（B.設(shè)備獨(dú)立性軟件）完成的。

6．虛擬設(shè)備是指（C.把一個(gè)物理設(shè)備變換成多個(gè)對應(yīng)的邏輯設(shè)備）。

7．以下屬于共享設(shè)備的是（B.磁盤）。

8．DMA控制方式中的數(shù)據(jù)傳輸是以（C.數(shù)據(jù)塊）為單位進(jìn)行的。

9．應(yīng)用程序與物理設(shè)備無關(guān)的特性是（B.設(shè)備獨(dú)立性）。

10．通過硬件和軟件的功能擴(kuò)充，把原來獨(dú)占的設(shè)備改造成能為若干用戶共享的設(shè)備，這種設(shè)備稱為（D.虛擬設(shè)備）。

11．基本的I/O設(shè)備處理進(jìn)程一般處于（C.阻塞）狀態(tài)。

12．以下（C.打印機(jī)）屬于獨(dú)占設(shè)備。

13．設(shè)備的獨(dú)立性是指（C.用戶編程時(shí)使用的設(shè)備與實(shí)際使用的設(shè)備無關(guān)）。

14．緩沖技術(shù)中的緩沖池在（A.內(nèi)存）中。

15．DMA控制方式的特點(diǎn)是（A.設(shè)備和CPU并行執(zhí)行）。

16．如果I/O設(shè)備與存儲設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU來完成，這種數(shù)據(jù)交換方式是（C、DMA方式）。

17．在以下問題中，（A.及時(shí)性）不是設(shè)備分配時(shí)應(yīng)考慮的問題。

18．SPOOLing技術(shù)提高了（A.獨(dú)占設(shè)備）的利用率。

19．計(jì)算機(jī)輸入/輸出操作指的（B主機(jī)（含CPU、內(nèi)存）與I/O設(shè)備）之間的信息傳送。

20．設(shè)備管理程序?qū)υO(shè)備的管理是借助一些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來進(jìn)行的，以下（A、PCB）不屬于設(shè)備管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

21．如果I/O所花費(fèi)的時(shí)間比CPU處理時(shí)間短得多，則緩沖區(qū)（B.幾乎無效）。

22．關(guān)于通道、設(shè)備控制器和設(shè)備之間的關(guān)系，以下敘述中正確的是（C.通道控制設(shè)備控制器、設(shè)備控制器控制設(shè)備工作）。

23．通道程序是（B.由一系列通道指令組成）。

24．設(shè)備的打開、關(guān)閉、讀、寫等操作是由（D.設(shè)備驅(qū)動程序）完成的。

25．通道又稱I/O處理器，它用于實(shí)現(xiàn)（A.內(nèi)存與I/O設(shè)備）之間的信息傳輸。

26．操作系統(tǒng)中的SPOOLing技術(shù)，實(shí)質(zhì)是將（B.獨(dú)占設(shè)備）轉(zhuǎn)化為共享設(shè)備的技術(shù)。

27．在中斷處理中，屬于I/O中斷的有（C、I和II）。

I.設(shè)備出錯(cuò) II.數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束

28．DMA控制方式是在（A.I/O設(shè)備和主存）之間建立一條直接數(shù)據(jù)通路。

29．以下關(guān)于設(shè)備控制器的敘述中錯(cuò)誤的是（B.設(shè)備控制器的每一個(gè)設(shè)備地址對應(yīng)同類的多個(gè)設(shè)備）。

30．以下敘述中不正確的是（A.通道是處理輸入輸出的軟件）。

31．在操作系統(tǒng)中，用戶程序申請使用I/O設(shè)備時(shí)，通常采用（B.邏輯設(shè)備名）。

32．磁盤高速緩沖設(shè)在（C.內(nèi)存）中，其主要目的是提高磁盤I/O的速度。

33．假脫機(jī)輸入輸出利用（C.磁盤）作為緩沖區(qū)來實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備。

34．虛擬設(shè)備是靠（C.SPOOLing）技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

35．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.緩沖池）結(jié)構(gòu)的緩沖技術(shù)。

36．在操作系統(tǒng)中，（A.通道技術(shù)）指的是一種實(shí)現(xiàn)I/O控制的硬件機(jī)制。

37．（C.先來先服務(wù)）算法是設(shè)備分配常用的一種算法。

38．下列（D.分區(qū)分配）不是設(shè)備的分配方式。

39．CPU輸出數(shù)據(jù)的速度遠(yuǎn)高于打印機(jī)的打印速度，為解決這一問題，可采用的技術(shù)是（C.緩沖技術(shù)）。

40．與設(shè)備相關(guān)的中斷處理過程是由（D.設(shè)備驅(qū)動程序）完成的。

41．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.磁盤固定區(qū)域）。

42．SPOOLing系統(tǒng)為用戶提供了虛擬的（A.共享設(shè)備）。

43．按（D.信息交換單位）分類可將設(shè)備分為塊設(shè)備和字符設(shè)備。

44．操作系統(tǒng)設(shè)置（D.系統(tǒng)設(shè)備表），用來記錄計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所配置的獨(dú)占設(shè)備類型、臺數(shù)和分配情況。

45．在以下I/O控制方式中，需要CPU干預(yù)最少的是（D.通道控制方式）。

?

三、判斷題(24小題,共24分)

1．設(shè)備驅(qū)動程序發(fā)出I/O命令后，在設(shè)備控制器控制下進(jìn)行I/O操作，執(zhí)行設(shè)備驅(qū)動程序的進(jìn)程阻塞起來，直到I/O中斷時(shí)才被喚醒。 （√）

2．設(shè)備獨(dú)立性軟件執(zhí)行所有設(shè)備的公用操作。 （√）

3．通道是一個(gè)I/O處理器，可以執(zhí)行任何指令。 （×）

4．系統(tǒng)為所有設(shè)備配置一張?jiān)O(shè)備控制表，用于記錄設(shè)備的特性以及與I/O控制器連接的情況。 （×）

5．磁盤高速緩沖區(qū)是設(shè)在磁盤上的一塊磁盤空間。 （×）

6．設(shè)備獨(dú)立性是指設(shè)備驅(qū)動程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備。 （×）

7．邏輯設(shè)備到物理設(shè)備的映射是在用戶層軟件中完成的。 （×）

8．設(shè)備分配算法主要有先請求先服務(wù)和速度高者優(yōu)先兩種。 （×）

9．對于存儲型設(shè)備，I/O操作的信息是以字節(jié)為單位傳輸?shù)摹?（×）

10．虛擬設(shè)備是指實(shí)際上不存在的設(shè)備。 （×）

11．I/O控制方式不斷發(fā)展的推動因素之一，是提高CPU對I/O設(shè)備的干預(yù)。 （×）

12．在通道控制方式中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕締挝挥梢粋€(gè)數(shù)據(jù)塊變成一組數(shù)據(jù)塊。 （√）

13．DMA控制方式下可以直接在內(nèi)存和I/O設(shè)備間傳輸數(shù)據(jù)。 （√）

14．DMA控制方式只能應(yīng)用于塊設(shè)備的I/O操作。 （√）

15．在程序I/O方式中，CPU的利用率比中斷驅(qū)動I/O方式中的CPU利用率高。 （×）

16．SPOOLing是脫機(jī)I/O系統(tǒng)。 （×）

17．獨(dú)占設(shè)備始終只允許一個(gè)用戶進(jìn)程使用。 （×）

18．共享設(shè)備在任何時(shí)刻允許多個(gè)進(jìn)程使用。 （×）

19．在中斷控制方式下，不需要CPU干預(yù)便可實(shí)現(xiàn)I/O操作。 （×）

20．在中斷控制方式下，I/O操作的數(shù)據(jù)傳輸必須經(jīng)過CPU。 （√）

21．設(shè)備驅(qū)動程序與I/O設(shè)備的特性無關(guān)。 （×）

22．一個(gè)設(shè)備控制器只能控制一個(gè)I/O設(shè)備。 （×）

23．操作系統(tǒng)提供的用于I/O操作的庫函數(shù)屬于用戶層軟件。 （√）

24．設(shè)備控制器是CPU與I/O設(shè)備之間的接口，它接收從CPU發(fā)來的命令，并去控制I/O設(shè)備工作。 （√）

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四、簡答題(13小題,共65分)

1．為什么要引入設(shè)備獨(dú)立性？如何實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性？

?答:現(xiàn)代操作系統(tǒng)為了提高系統(tǒng)的可適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，都實(shí)現(xiàn)了設(shè)備獨(dú)立性或設(shè)備無關(guān)性?；竞x是應(yīng)用程序獨(dú)立于具體使用的物理設(shè)備,應(yīng)用程序以邏輯設(shè)備名請求使用某類設(shè)備。實(shí)現(xiàn)了設(shè)備獨(dú)立性功能可帶來兩方面的好處: (1) 設(shè)備分配時(shí)的靈活性，(2) 易于實(shí)現(xiàn)I/0 重定向。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備的獨(dú)立性,應(yīng)引入邏輯設(shè)備和物理設(shè)備概念。在應(yīng)用程序中，使用邏輯設(shè)備名請求使用某類設(shè)備;系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)是使用物理設(shè)備名。鑒于驅(qū)動程序是與硬件或設(shè)備緊密相關(guān)的軟件，必須在驅(qū)動程序之上設(shè)置-層設(shè)備獨(dú)立性軟件，執(zhí)行所有設(shè)備的公有操作、完成邏輯設(shè)備名到物理設(shè)備名的轉(zhuǎn)換(為此應(yīng)設(shè)置-張邏輯設(shè)備表) 并向用戶層(或文件層)軟件提供統(tǒng)一接口，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的獨(dú)立性。

?

2.簡述DMA控制方式的技術(shù)特征。

（1）DMA有兩個(gè)技術(shù)特征，首先是直接傳送，其次是塊傳送。

（2）所謂直接傳送，即在內(nèi)存與IO設(shè)備間傳送一個(gè)數(shù)據(jù)塊的過程中，不需要 CPU的任何中間干涉，只需要CPU在過程開始時(shí)向設(shè)備發(fā)出“傳送塊數(shù)據(jù)” 的命令，然后通過中斷來得知過程是否結(jié)束和下次操作是否準(zhǔn)備就緒。

?

3.DMA控制方式與通道控制方式有什么不同？

DMA控制方式中需要CPU來控制所傳輸數(shù)據(jù)塊的大小，傳輸?shù)膬?nèi)存地址；

通道控制方式中這些信息都是由通道來控制管理的。

一個(gè)DMA控制器對應(yīng)一臺設(shè)備與內(nèi)存?zhèn)鬟f數(shù)據(jù)，

而一個(gè)通道可以控制多臺設(shè)備與內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換。

?

4．按資源分配方式可將外部設(shè)備分為幾類？各有什么特點(diǎn)？

答：按資源分配方式可將外部設(shè)備分為獨(dú)占設(shè)備、共享設(shè)備和虛擬設(shè)備。所有字 符設(shè)備都是獨(dú)占設(shè)備，只能互斥使用，利用率低。共享設(shè)備可由不同進(jìn)程交 替使用，利用率高。虛擬設(shè)備是通過SPOOLing技術(shù)把原獨(dú)占設(shè)備改造成共 享設(shè)備，以提高利用率

?

5．何為虛擬設(shè)備？實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的主要條件是什么？

所謂的虛擬設(shè)備技術(shù)是在一類物理設(shè)備上模擬另一類物理設(shè)備的技術(shù),是將獨(dú)占設(shè)備轉(zhuǎn)化為共享設(shè)備的技術(shù)。通常把用來代替獨(dú)占設(shè)備的那部分外存空間稱為虛擬設(shè)備。

實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的硬件條件要有大容量的磁盤及中斷機(jī)制、通道。軟件條件.上要采用多道程序設(shè)計(jì)技術(shù)。

?

6．為什么要在設(shè)備管理中引入緩沖技術(shù)？

（1）緩和cpu與I/O設(shè)備速度不匹配的矛盾。

（2）減少中斷cpu的次數(shù)。

（3）提高cpu和I/O設(shè)備之間的并行性。

?

7．什么是邏輯設(shè)備？什么是物理設(shè)備？如何實(shí)現(xiàn)從邏輯設(shè)備到物理設(shè)備的轉(zhuǎn)換？

解:用戶程序中使用的設(shè)備是邏輯設(shè)備，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)際配置的設(shè)備是物理設(shè)備。在0S中，通常設(shè)置了反映邏輯設(shè)備和物理設(shè)備對應(yīng)關(guān)系的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中存放了邏輯設(shè)備名、物理設(shè)備名及設(shè)備驅(qū)動程序入口地址等信息，通過該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)邏輯設(shè)備到物理設(shè)備的轉(zhuǎn)換。

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8．簡述DMA控制方式

是一種完全由硬件執(zhí)行I/O交換的工作方式。在這種方式中，DMA控制器從CPU完全接管對總線的控制，數(shù)據(jù)交換不經(jīng)過CPU，而直接在內(nèi)存和I/O設(shè) 備之間進(jìn)行 。

DMA方式的主要優(yōu)點(diǎn)是速度快。由于CPU根本不參加傳送操作，因此就省去了CPU取指令、取數(shù)、送數(shù)等操作

?

9．如何解決因通道不足而產(chǎn)生的瓶頸問題？

解決因通道不足而產(chǎn)生的瓶頸問題的最有效方法是增加設(shè)備到主機(jī)間的通路而不是增加通道。換言之，就是把一個(gè)設(shè)備連接到多個(gè)控制器上，而一個(gè)控制器又連接到多個(gè)通道上。

這種多通路方式不僅可以解決該瓶頸問題，而且能夠提高系統(tǒng)的可靠性，也即不會因?yàn)閭€(gè)別通道或控制器的故障而使設(shè)備與存儲器之間無法建立通路進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

?

10．什么是DMA控制方式？它與中斷控制方式的主要區(qū)別是什么？

答:?DMA方式即直接存儲器訪問方式，其實(shí)現(xiàn)思想是外設(shè)在硬件支持下直接與內(nèi)存交換成批數(shù)據(jù)而需CPU干預(yù)。在DMA控制器中，除了包含狀態(tài)寄存器和數(shù)據(jù)寄存器之外，還包含傳送字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器、、內(nèi)存寄存器等。在進(jìn)行數(shù)據(jù)存取時(shí)，先由CPU向控制器發(fā)送啟動指令，然后在DMA控制器的控制下不斷挪用CPU的工作周期，在設(shè)備和內(nèi)存之間直接交換數(shù)據(jù)，直到一批數(shù)據(jù)全部傳送完成時(shí)才中斷CPU。批量數(shù)據(jù)的傳送由計(jì)數(shù)器逐個(gè)計(jì)數(shù)，并由內(nèi)存地址寄存器確定所要訪問的內(nèi)存地址。

DMA方式與中斷方式的主要區(qū)別如下:

（1）中斷方式在每個(gè)數(shù)據(jù)傳送完成后中斷CPU，而DMA方式則是在所要求傳送的一批數(shù)據(jù)全部傳送結(jié)束時(shí)中

斷CPU;

（2）中斷方式的數(shù)據(jù)傳送是在中斷處理時(shí)由CPU控制完成的，而DMA方式則是在DMA控制器的控制下完成。不過，在DMA方式中，數(shù)據(jù)傳送的方向、存放數(shù)據(jù)的

內(nèi)存始址及傳送數(shù)據(jù)的長度等仍然由CPU控制。

?

11.設(shè)備驅(qū)動程序是什么？為什么要有設(shè)備驅(qū)動程序？用戶進(jìn)程怎樣使用驅(qū)動程序？

設(shè)備驅(qū)動進(jìn)程與設(shè)備控制器之間的通信程序稱為設(shè)備驅(qū)動程序。

設(shè)備驅(qū)動程序是控制設(shè)備動作的核心模塊，如設(shè)備的打開、關(guān)閉、讀、寫等，用來控制設(shè)備上數(shù)據(jù)的傳輸。它與硬件密切相關(guān)，處理用戶進(jìn)程發(fā)出的I/O請求。

用戶進(jìn)程使用設(shè)備驅(qū)動程序時(shí)，設(shè)備驅(qū)動程序的處理過程為：將用戶進(jìn)程抽象的I/O要求轉(zhuǎn)換為具體的要求，檢查I/O請求的合法性，讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài)，傳送必要的參數(shù)，設(shè)置設(shè)備工作方式，啟動I/O設(shè)備

?

12．簡述在中斷控制方式下，CPU與I/O設(shè)備之間數(shù)據(jù)的傳輸步驟。

中斷方式下的數(shù)據(jù)傳送的基本過程是：當(dāng)I/O接口準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)或準(zhǔn)備好向CPU傳送數(shù)據(jù)時(shí)，就發(fā)出中斷信號通知CPU。對中斷信號進(jìn)行確認(rèn)后，CPU保存正在執(zhí)行的程序的現(xiàn)場，轉(zhuǎn)而執(zhí)行提前設(shè)置好的I/O中斷服務(wù)程序，完成一次數(shù)據(jù)傳送的處理。這樣，CPU就不需要主動查詢外設(shè)的狀態(tài)，在等待數(shù)據(jù)期間可以執(zhí)行其他程序，從而提高了CPU的利用率。采用中斷方式管理I/O設(shè)備，CPU和外設(shè)可以并行地工作，但是數(shù)據(jù)傳送過程與主程序是串行工作。

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13．簡述操作系統(tǒng)設(shè)備管理的主要任務(wù)。

答：緩沖區(qū)管理,設(shè)備分配,設(shè)備處理,虛擬設(shè)備及實(shí)現(xiàn)設(shè)備獨(dú)立性