操作系统第六次作业及答案

一、选择题

1.在一般大型计算机系统中,主机对外围设备的控制可通过通道、控制器和设备三个层次来实现。下述的叙述中正确的叙述是___________。

A.控制器可控制通道,设备在通道控制下工作。

B.通道控制控制器,设备在控制器控制下工作。

C.通道和控制器分别控制设备。

D.控制器控制通道和设备的工作。

2.引入缓冲的主要目的是________________。

A.改善CPU和I/O设备之间速度不匹配的情况         B.节省内存

C.提高CPU的利用率                               D.提高I/O设备的效率

3.大多数低速设备都属于_________设备。

A.独占     B.共享     C.虚拟     D.Spool

4.缓冲技术中的缓冲池在__________中。

A.主存         B.外存         C.ROM           D.寄存器

5.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_______。

A.并行技术       B.通道技术         C.缓冲技术         D.虚存技术

6.操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统______的能力;为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出,最好使用缓冲池。

A．串行操作    B.并行操作      C.控制操作      D.中断操作

7.如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成,这种数据交换方式是____。

A.程序查询      B.中断方式      C.DMA方式       D.无条件存取方式

8.下面关于虚拟设备的论述中，正确的论述是_________。

A.虚拟设备是指允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备

B.虚拟设备是指允许用户以标准方式来使用物理设备

C.虚拟设备是指把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备

D.虚拟设备是指允许用户程序不必全部装入内存就可使用系统中的设备

9.通过硬件和软件的功能扩充,把原来独立的设备改造成能为若干用户共亭的设备,这种设备称为_______。

A.存储设备      B.系统设备        C.用户设备       D.虚拟设备

10.中断向量是指_______。

A.中断处理程序入口地址                              B.中断向量表起始地址

C.中断处理程序入口地址在中断矢量表中的存放地址      D.中断断点的地址

11.设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的,下面的____不属于设备管理数据结构。

A.JCB       B.DCT       C.COCT       D.CHCT

12.______是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。

A.SPOOLING技术     B.虚拟存储技术     C.覆盖与交换技术       D.通道技术

13.操作系统中的SPOOLING技术,实质是将_______转化为共享设备的技术。

A.虚拟设备      B.独占设备       C.脱机设备      D.块设备

14.SPOOLING系统提高了________利用率。

A.独占设备      B.共享设备     C.文件        D.主存储器

15.在操作系统中,_________指的是一种硬件机制。

A.通道技术       B.缓冲池     C.SPOOLING技术       D.内存覆盖技术

16.________算法是设备分配常用的一种算法。

A.短作业优先     B.最佳适应     C.先来先服务     D.首次适应

答案：1.B  　2.A 　 3.A 　 4.A 　 5.C  　6.B　 7.C　 8.C 　 9.D 　10.A 　11.A 　 12.A　  13.B 　 14.A 　 15.A  　16.C

二、简答题

1、什么是缓冲？试述在设备管理中引入缓冲的原因。

解答:缓冲即是使用专用硬件缓冲器或在内存中划出一个区域用来暂时存放输入输出数据的器件。

在设备管理中,引入缓冲区的主要原因有以下几点:

(1)缓和CPU与I/0设备速度不匹配的矛盾。通常,UO设备的速率远远低于CPU的运算速率。如在输出数据时如果没有缓冲,则必然会由于I/0设备的速度跟不上而使CPU停下来等待;而引入缓冲后,CPU将输出数据写入缓冲后,无需等待输出完成,便能继续执行下面的程序,而同时输出设备可慢慢地进行数据的输出。

(2)减少对CPU的中断频率,放宽CPU响应中断的时间。例如,在远程通信系统中,如果从远地终端发来的数据仅用一位缓冲来接收,则必须在每收到一位数据时便中断一次CPU,并在下一位数据到来之前要求CPU 进行中断处理以取走输入数据:若设置一个8位的缓冲,则可每收8位数据中断一次CPU,但在第9位数据到来之前仍必须完成中断处理;若再增设一个8位的缓冲,则可每收8位数据中断一次CPU,并允许CPU在下8位数据到来期间处理前8位数据的中断。

(3)提高CPU和I/0设备之间的并行性。如(1)所述,引入缓冲后CPU和I/O设备可并行地工作,而I/0设备对CPU中断频率的降低,则可进一步提高CPU和I/0设备之间的并行操作程度,提高系统的吞吐量和设备的利用率。

2、以打印机为例说明SPOOLing的工作原理,系统如何利用SPOOLing技术将打印机模拟为虚拟打印机?

解答：当某进程要求打印输出时,操作系统并不是把某台实际打印机分配给该进程,而是在磁盘上输出井中为其分配一块区域,该进程的输出数据高速存入输出井的相关区域中,而并不直接在打印机上输出。输出井上的相关区域相当于一台虚拟的打印机,各进程的打印输出数据都暂时存放在输出井中,形成一个输出队列。最后,由SPOOLing的缓输出程序依次将输出队列中的数据实际地打印输出。

这样,从用户的角度来看,他似乎独占一台打印机,可以随时根据运行的情况输出各种结果;但从系统的角度来看,同一台打印机又可以分时地为每一个用户服务。用户进程实际上获得的是虚拟设备。

SPOOLing系统的引入缓和了CPU与设备的速度的不均匀性,提高了CPU与设备的并行程度。

3、简述设备分配的过程。

解答:设备分配程序要用到系统设备表SDT、设备控制表DCT、控制器控制表COCT和通道控制表CHCT。设备分配时要考虑到设备的固有属性、分配的算法、防止死锁以及用户程序与实际使用的物理设备无关等特性。设备分配的过程主要是:

(1)从系统设备表SDT中找到需要的物理设备的设备控制表DCT;

(2)若设备闲,则分配,然后从设备控制表DCT中找到控制器控制表指针所指出的控制器控制表COCT.

(3)若控制器闲,则分配,然后从控制器控制表COCT中找到通道控制表指针所指出的通道控制表CHCT.

(4)根据通道控制表CHCT中的状态信息来判断是否可以启动I/0设备传送信息,若闲则可以,若忙则把该进程插入到等待通道的队列中去。