习题五
单项选择题
1. 以下关于计算机外围设备说法中错误的是（ D ）。
A·计算机外围设备可以分为存储型设备和输入输出型设备
B·存储型设备可以作为主存储器的扩充，信息传输按块为单位
C·输入输出型设备负责主存储器与外围设备间的信息传递，信息传输单位是字符
D·存储类型设备一般属于共享设备，而输入输出型设备则属于独占设备
2. 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( C )。
A·程序查询 B·中断方式
C·DMA方式 D·无条件存取方式
3. 通道是一种 ( C )
A·I/O端口 B·共享文件 C·I/O专用处理器 D·数据通道
4. ( B )用作连接大量的低速或中速UO设备。
A·数据选择通道 B·字节多路通道
C·成组多路通道 D·数据多路通道
5. 通道是一种( C )。
A·I/O端口 B·数据通道
C·I/O专用处理器 D·软件工具
6. 下面有关通道和通道程序的说法中正确的是（ B ）。
A·通道是计算机系统中中央处理器与外围设备之间的一条连通道路
B·一组通道命令组成一个通道程序存放在主存储器中，由通道地址字指示通道程序的首地址，由通道状态字指示其运行状态
C·通道地址字是存放通道程序地址的一种寄存器
D·通道控制中央处理器的输入输出处理
7. 在通道结构中，操作系统启动和控制外围设备完成输入输出操作的过程（ A ）。
A·包括准备、启动I/O和结束处理三个阶段
B·包括启动、选择通道和设备、控制设备处理输入输出操作和完成处理几个步骤
C·包含启动I/O等特权指令，是一种访管中断，属于强迫性中断事件
D·不属于“设备处理一致性”的处理方法
8. 下面关于I/O中断描述中不正确的是（ D ）。
A·I/O中断是中央处理器和通道协调工作的一种手段
B·当通道状态字中仅有通道结束、控制器结束和设备结束时，表示输入输出操作正常结束
C·当通道发现有设备故障或设备特殊时就形成操作异常I/O中断事件
D·通道根据I/O中断事件了解输入输出操作的执行情况，中央处理器借助I/O中断请求通道进行干预，因此I/O中断是中央处理器和通道协调工作的一种手段
9. 操作系统中引入缓冲技术的目的是为了增强系统的( B )能力。
A·串行操作 B·并行操作 C·控制操作 D·中断操作10. 引入缓冲的主要目的是( Ａ )。
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/0设备的效率
11. 下面是关于设备管理中缓冲区和缓冲池的描述，不正确的是( Ｂ )。
A·一个缓冲池包括多个缓冲区
B·一个缓冲区可分成多个缓冲池
C·系统中有多个缓冲区，仅有一个缓冲池
D·缓冲区的作用是缓解快速的CPU与慢速的设备之间的矛盾
12. 缓冲技术中的缓冲池在( Ａ )中。
A·主存 B·外存
C·ROM D·寄存器
13. 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
14. 为了便多个进程有效地同时处理输入和输出，最好使用( Ａ )结构的缓冲技术。
A·缓冲池 B·闭缓冲区环
C·单缓冲区D·双缓冲区
15. 独占设备指磁带机、打印机等设备，以下对其分配方式叙述中正确的是（Ｂ）。
A·独占设备一般不宜采用静态分配的策咯
B·作业指定独占设备的方式包括直接指定设备绝对号和指定设备类与相对号两种
C·指定绝对号的方式使设备分配的适应性好、灵活性强，用户程序中经常使用
D·设备类表是设备分配的基本依据，它包括设备分配表和设备表两部分
16. 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( Ａ )不属于设备管理数据结构。
A·JCB B·DCT
C·COCT D·CHCT
17. 设备管理中使用的数据结构有( Ａ )。
A·设备控制表、控制器控制表、通道控制表和系统设备表
B·设备控制表、设备性质表、设备状态表和设备分配表
C·设备分配表、设备控制表、设备状态表和设备空闲表
D·设备队列，设备请求分配表、设备通道使用状态表
18. 通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成若干用户共享的设备，这种设备称为( Ｃ )。
A·存储设备 B·系统设备 C·虚拟设备 D·用户设备
19. 利用虚拟设备达到I/O要求的技术是指( Ａ )。
A·利用外存作缓冲，将作业与外存交换信息和外存与物理设备交换信息两者独立起来，并便它们并行工作的过程
B·把I/O要求交给多个物理设备分散完成的过程
C·把I/O信息先存放在外存，然后由一台物理设备分批完成I/O要求的过程
D·把共享设备改为某个作业的独享设备，集中完成I/O要求的过程
20. 将系统中的每一台设备按某种原则进行统一的编号，这些编号作为区分硬件和识别设备的代号，该编号成为设备的( A )。
A·绝对号 B·相对号
C·类型号 D·符号名
21. 大多数低速设备都属于( Ａ )设备。
A·独占 B·共享
C·虚拟 D·SPOOLing
22. 下面关于SPOOL叙述错误的是（Ｂ）。
A·SPOOL又称“斯普林”，是Simultaneous Peripheral Opration On Line的缩写
B·SPOOL处理方式只是方便操作员，不能直接提高系统效率
C·SPOOL是把磁盘作为巨大缓冲器的技术
D·SPOOL处理方式不仅方便操作员，而且还提高系统效率
23. ( Ａ )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
24. SPOOLing系统提高了( Ａ )的利用率。
A·独占设备 B·共享设备
C·文件 D·主存设备
25. 采用假脱机技术，将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作，用以代替打印机的部分是( Ｃ )。
A·独占设备 B·共享设备
C·虚拟设备 D·一般物理设备
26. 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享的设备，这种设备称为( D )。
A·存储设备 B·系统设备
C·用户设备 D·虚拟设备
27. 下面不属于操作系统提供虚拟设备技术原因的是（Ａ）。
A·独占设备可以作为共享设备来使用
B·独占设备使用的静态分配技术既不能充分利用设备，又不利于提高系统效率
C·在一定硬件和软件条件的基础上共享设备可以部分或全部地模拟独占设备的工作，提高独占设备的利用率和系统效率
D·计算机系统具有多道处理功能，允许多道作业同时执行
28. 下列关于虚拟设备的说法中错误的是（Ｂ）。
A·操作系统实现虚拟设备的功能模块是在计算机控制下通过联机的外围设备同时操作来实现其功能的
B·虚拟设备即斯普林系统
C·实现虚拟设备必须要有一定的硬件和软件条件为基础
D·SPOOL系统是通过预输入、“井管理“和缓输出为用户提供虚拟设备的
29. 在中断处理中，输入/输出中断是指 ( Ｄ )。
I·设备出错II·数据传输结束
A·I B·II
C·I和II D·都不是
30. 中断发生后，应保留( Ａ )。
A·缓冲区指针 B·关键寄存器内容
C·被中断的程序 D·页表
31. 在磁盘上确定分块所在的位置必须给出的参数依次是（）。
A·扇区号、磁道号、盘面号
B·盘面号、磁道号、扇区号
C·扇区号、磁头号、柱面号
D·柱面号、磁头号、扇区号
32. 磁盘输入输出操作中，需要做的工作可以不包括（）。
A·确定磁盘的存储容量
B·移动移动臂使磁头移动到指定的柱面
C·旋转磁盘使指定的扇区处于磁头位置下
D·让指定的磁头读写信息，完成信息传送操作
33. 执行一次磁盘输入输出操作所花费的时间包括（）。
A·寻找时间、延迟时间、传送时间和等待时间
B·寻找时间、等待时间、传送时间
C·等待时间、寻找时间、延迟时间和读写时间
D·寻找时间、延迟时间、传送时间
34. 设磁盘的转速为3000r/min，盘面划分成10个扇区，则读取一个扇区的时间为（）。
A·2Oms B·3ms C·2ms D·lms
35. 为了减少移动臂进行移动花费的时间，文件是按（）依次存放的。
A·柱面顺序、磁道顺序、扇区顺序
B·盘面顺序、磁道顺序、扇区顺序
C·扇区顺序、磁道顺序、柱面顺序
D·扇区顺序、磁道顺序、盘面顺序
36. 以下关于磁盘驱动调度的说法中正确的是（）。
A·磁盘是一种可共享设备，因此，同一时刻可以允许多个访问者请求磁盘执行输入输出操作
B·磁盘驱动调度包括移臂调度和旋转调度两部分
C·对同一套磁盘系统来说，影响输入输出时间的包括寻找时间、延迟时间和传诵时间这三方面
D·驱动调度的目标是增大磁盘操作的并行性
37. 下面对移臂调度算法描述中错误的是（）。
A·移臂调度的目的是减少寻找时间，包括先来先服务、最短寻找时间优先、电梯调度、单向扫描等算法
B·先来先服务调度算法不考虑访问要求的物理位置，只考虑提出请求的先后次序
C·最短寻找时间优先、电梯调度和单向扫描算法根据访问请求的柱面位置调度
D·相比之下先来先服务调度算法是最简单实用且花费时间短的算法
设备管理习题 1．通道是一种（） A．I/O端口B．共享文件 C．I/O专用处理器D．数据通道 2．操作系统中引入缓冲技术的目的是为了增强系统的（）能力 A．串行操作B．并行操作 C．控制操作D．中断操作 3．（）是操作系统中以空间换时间的技术？ A．缓冲技术 B.并行技术 C.通道技术 D.虚拟存储技术 4．通道实现（）之间的信息交换 A．主存与外设B．CPU与外设 C．主存与外存D．CPU与外存 5．CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（） A．并行技术B．通道技术C．缓冲技术D．虚拟存储技术 6．在采用Spooling技术的系统中，用户的打印数据首先被送到（） A．打印机B．磁盘的输入井C．磁盘的输出井D．终端
7．缓冲技术中的缓冲池在（）中 A．外存B．内存C．ROM D．寄存器8．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，设备控制器，设备三个层次实现，下面的叙述中正确的是（） A．控制器可控制通道，设备在通道的控制下工作B．通道控制控制器，设备在控制器的控制下工作C．通道和控制器分别控制设备 D．控制器控制通道和设备工作 9．下面有关虚拟设备的论述中正确的是（） 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．虚拟设备是指运行用户以标准方式使用物理设备 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以使用系统中的设备 10.（）算法是设备分配中常用的一种算法 A.短作业优先 B.最佳适应 C.先来先服务 D.首次适应 11.用户编程与实际的物理设备无关是指（）
第五章设备管理 单选题 1.按资源分配的角度，可将设备分为_____。 A.系统设备，用户设备 B.字符设备，块设备 C.读写设备，共享设备，虚拟设备 D.存储设备，输入/输出设备 2.按信息组织和处理的方式，可将设备分为_____。 A.系统设备，用户设备 B.字符设备，块设备 C.读写设备，共享设备，虚拟设备 D.存储设备，输入/输出设备 3.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享的设备，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 4.设备管理的主要任务之一是控制设备和内存或CPU之间的数据传送。在以下四种方式 中不支持并行工作方式的是_____。 A.程序直接控制方式 B.中断控制方式 C.DMA方式 D.通道方式 5.直接数据传送（DMA）方式是 A.外存和主存直接传送数据 B.通过中断当前程序方式传送数据 C.通过CPU中的寄存器传送数据 D.通过查询方式传送数据 6.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 7.设备管理的主要任务之一是控制设备和内存或CPU之间的数据传送。在以下四种方式 中，以主存为中心的、以窃取或挪用CPU工作周期来传送数据的是_____。 A.程序直接控制方式
B.中断控制方式 C.DMA方式 D.通道方式 8.关于控制设备和内存或CPU之间的数据传送，不正确的是_____。 A.中断方式时，每传送一个字节产生一个中断请求 B.中断方式的每次数据传送时的中断处理是在CPU的控制下进行的，所以必须要中 断当前进程的执行 C.DMA方式的每次数据传送时的处理是在DMA控制器的控制下进行的，不需要中 断当前进程的执行，仅仅是挪用了当前进程的CPU时间 D.在DMA方式中，借助于专用的数据通路，使主存和I/O设备完成数据传送，必须 要CPU的加入 9.通道的引入进一步提高整个系统的性能，也有利于系统的安全和保密。关于通道方式， 以下错误的是_____。 A.通道是独立于CPU的专管输入/输出控制的处理机 B.通道方式在数据传送方式中是对CPU依赖最少的一种方式 C.通道有自己的指令系统和程序 D.通道方式是一种以CPU为中心，实现设备与主存直接交换数据的控制方式 10.在现代操作系统中几乎所有I/O设备与主机交换数据时，都使用缓冲区。以下_____不 是引入缓冲的主要原因。 A.减小对内存的使用 B.缓和CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾 C.减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制 D.解决DMA或通道方式的瓶颈问题 11.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矛盾 B.节省内存 C.提高CPU的利用率 D.提高I/O设备的效率 12.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 13.缓冲技术中的缓冲池在_____。 A.主存 B.外存 C.ROM D.寄存器
习题五 单项选择题 1. 以下关于计算机外围设备说法中错误的是（ D ）。 A·计算机外围设备可以分为存储型设备和输入输出型设备 B·存储型设备可以作为主存储器的扩充，信息传输按块为单位 C·输入输出型设备负责主存储器与外围设备间的信息传递，信息传输单位是字符 D·存储类型设备一般属于共享设备，而输入输出型设备则属于独占设备 2. 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( C )。 A·程序查询 B·中断方式 C·DMA方式 D·无条件存取方式 3. 通道是一种 ( C ) A·I/O端口 B·共享文件 C·I/O专用处理器 D·数据通道 4. ( B )用作连接大量的低速或中速UO设备。 A·数据选择通道 B·字节多路通道 C·成组多路通道 D·数据多路通道 5. 通道是一种( C )。 A·I/O端口 B·数据通道 C·I/O专用处理器 D·软件工具 6. 下面有关通道和通道程序的说法中正确的是（ B ）。 A·通道是计算机系统中中央处理器与外围设备之间的一条连通道路 B·一组通道命令组成一个通道程序存放在主存储器中，由通道地址字指示通道程序的首地址，由通道状态字指示其运行状态 C·通道地址字是存放通道程序地址的一种寄存器 D·通道控制中央处理器的输入输出处理 7. 在通道结构中，操作系统启动和控制外围设备完成输入输出操作的过程（ A ）。 A·包括准备、启动I/O和结束处理三个阶段 B·包括启动、选择通道和设备、控制设备处理输入输出操作和完成处理几个步骤 C·包含启动I/O等特权指令，是一种访管中断，属于强迫性中断事件 D·不属于“设备处理一致性”的处理方法 8. 下面关于I/O中断描述中不正确的是（ D ）。 A·I/O中断是中央处理器和通道协调工作的一种手段 B·当通道状态字中仅有通道结束、控制器结束和设备结束时，表示输入输出操作正常结束 C·当通道发现有设备故障或设备特殊时就形成操作异常I/O中断事件 D·通道根据I/O中断事件了解输入输出操作的执行情况，中央处理器借助I/O中断请求通道进行干预，因此I/O中断是中央处理器和通道协调工作的一种手段 9. 操作系统中引入缓冲技术的目的是为了增强系统的( B )能力。
第5章设备管理 1．设备通常有哪几种分类方法？可以分为哪几种类型？ 【解答】从不同的角度，可以对设备进行不同的分类。 （1）按使用特性分类：存储设备、输入/输出设备 （2）按传输速率分类：低速设备、中速设备、高速设备 （3）按信息传输单位分类：块设备、字符设备 （4）按资源分配方式分类：独占设备、共享设备、虚拟设备 2．数据传输控制方式有哪几种？各有什么特点？ 【解答】数据传输控制方式有4种，即程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式、通道控制方式。 （1）程序直接控制方式。又称为“忙等”方式或“查询”方式。该方式在启动设备进行一次I/O操作前，要执行一个循环查询程序，反复查询外设状态，直至查得外设状态为“空闲”时为止。该方式的优点是控制简单，也不需要多少硬件支持，但CPU和外设只能串行工作，使CPU的利用率大大降低；CPU在一段时间内只能和一台外设交换数据信息，从而不能实现设备之间的并行工作；由于程序直接控制方式依靠测试设备的状态来控制数据传送，因此，无法发现和处理因设备或其他硬件所产生的错误。所以，程序直接控制方式只适合用于那些CPU执行速度较慢且外设较少的系统。 （2）中断控制方式。该方式在进行I/O时，CPU向控制器发出I/O命令后，由控制器控制外设操作，CPU转去执行其他任务，CPU与外设并行工作，当外设完成I/O操作后向CPU发送中断信号，CPU执行中断处理程序进行I/O的善后处理。该方式的优点是能实现CPU与设备以及设备与设备之间的并行操作，CPU利用率较程序直接控制方式大大提高；但由于I/O控制器的数据缓冲寄存器装满数据后将会发出中断，且数据缓冲寄存器通常较小，因此在一批数据传送过程中发生中断次数较多而耗去大量CPU时间；如果系统中配置的外设数目较多，且都以中断方式进行操作，则可以耗去大量的CPU时间或因CPU来不及处理而造成数据的丢失。 （3）DMA方式。该方式用于直接在内存和外设之间传送数据，不需经过CPU中转，一般用于内外存之间的数据传输，一次可以传输一个或多个数据块。与中断方式类似，DMA方式是在一批数据传送完成后中断CPU，从而大大减少了CPU进行中断处理的次数；但DMA方式仍有一定的局限，如对外设的管理和某些操作仍由CPU控制，多个DMA控制器的使用也不经济。 （4）通道控制方式。通道是一个专管输入/输出控制的处理机。在通道控制方式下，系统预先将控制I/O的过程实现为一段通道程序，置于内存的特定位置。CPU启动通道后，由通道执行通道程序控制外设进行I/O操作，CPU转去执行其他任务，I/O完成后通道向CPU发出中断信号，由CPU进行中断处理。与DMA方式相比，CPU对I/O过程的干预更少，因此CPU与外设的并行度更高；但是，通道价格较高，从经济的角度出发不能过多使用。
操作系统概论第5章设备管理 一、单项选择题 1．磁盘是可共享的设备，因此每一时刻（）作业启动它。 A．可以有任意多个 B．能限定几个 C．至少能有一个 D．至多能有一个 2．启动磁盘后，对磁盘读／写信息的最小单位是（）。 A．逻辑记录 B．物理块 C．数据项 D．字符 3．用户程序中用（）来提出使用设备的要求可以提高设备分配的灵活性。 A．绝对号 B．相对号 C．设备类绝对号 D．设备类相对号 4．对移动臂磁盘来说，在执行信息传输时把移动臂移到指定柱面所花费的时间称（）时间。 A．寻找 B．延迟 C．传送
D．读／写 5．在磁盘执行信息传输操作所需花费的时间中，（）时间是与信息所在磁盘上的物理位置无关的。 A．传送 B．延迟 C．寻找 D．旋转 6．对磁盘进行移臂调度的目的是缩短（）时间。 A．启动 B．传送 C．延迟 D．寻找 7．对磁盘进行旋转调度的目的是缩短（）时间。 A．启动 B．传送 C．延迟 D．寻找 8．假定在磁盘格式化时把每个盘面划分成大小相等的10个扇区，磁盘的转速为20 毫秒／圈，则传送一块信息所需的时间为（）毫秒。 A．2 B．1 C．20
D．10 9．对磁盘进行移臂调度时，若采用（）调度算法则必须考虑移动臂的移动方向。 A．先来先服务 B．最短寻找时间优先 C．电梯 D．扫描 10．外围设备与主存储器之间的信息传输操作是由通道执行通道程序来完成的，通道程序是由若干（）组成的。 A．通道命令字 B．通道地址字 C．通道状态字 D．通道控制字 11．通道把通道程序的执行情况记录在（）中。 A．CAW B．CCW C．CSW D．PSW 12．通道完成一次输人输出操作后，以（）方式请求中央处理器进行干预。 A．条件码 B．I／O中断 C．转移指令 D．外部中断
例题精讲自： 1、典型的高速设备有（）。 A、磁带机、磁盘机、光盘机 B、磁带机、磁盘机、键盘 C、式打印机、激光打印机、鼠标 D、键盘、鼠标、语音输入输出设备 2、下面的四个选项中，不属于设备管理的功能的是（）。 A、实现外围设备的启动 B、实现对磁盘的驱动调度 C、存储空间的分配与回收 D、处理外围设备的中断事件 3、（）是CPU与I/O设备之间的接口，它接收从CPU发来的 命令，并去控制I/O设备工作，使处理器从繁杂的设备控制事务中解脱出来。 A、中断装置 B、通道 C、逻辑 D、设备控制器 4、设备与CPU之间数据传送控制方式有四种，下面的四个选项中 不属于这四种的是（）。 A、程序直接控制方式 B、设备控制方式 C、直接内存访问（DMA）方式 D、通道控制方式 5、根据使用方式，可将缓冲区设置成（）。 A、专用缓冲区和特殊缓冲区 B、单缓冲区和多缓冲区 C、专用缓冲区和通用缓冲区 D、多缓冲区和缓冲池 6、（）的基本含义是指应用程序独立于具体使用的物理设备。 A、设备独立性 B、逻辑设备表 C、物理设备表 D、设备共享性
7、下面关于独立设备和共享设备的说法中不正确的是（）。 A、打印机、扫描仪等属于独占设备 B、对独占设备往往采用静态分配方式 C、共享设备中的“同时使用”的含义指一个作业尚未撤离，另 一作业即可使用，但每一时刻仍只有一个作业启动磁盘，允 许它们交替启动 D、对共享设备往往采用静态分配方式 8、通道，按其传送数据的情况，分为三种类型：（） A、字节多路通道、字多路通道、数组多路通道 B、字多路通道、选择通道、数组多路通道 C、字节多路通道、字多路通道、选择通道 D、字节多路通道、选择通道、数组多路通道 9、通道程序是由一系列的（）构成的。 A、函数 B、通道命令 C、子程序 D、过程 10、下面四个选项中不属于SPOOLing系统的特点的是（）。 A、提高了内存的利用率 B、提高了I/O操作的速度 C、将独占设备改造为共享设备 D、实现了虚拟设备功能 填空题 1、逻辑设备是（）属性的表示，它并不指某个具体的设备，而是对应于一批设备。 2、操作系统对设备管理的功能包括对（）以及对系统与设备之间的缓冲协调。
三、简答题 1、设备分为哪几种类型？ 答： ○1. 按操作特性分类：按这种方法可把外部设备分为存储设备和输入/输出（I/O）设备。 ○2. 按信息交换的单位分类：按这种方法可将外部设备分为字符设备和块设备。 ○3. 按传输速率分类：按这种方法可将外部设备分为低速设备、中速设备和高速设备。 2、数据传送有有哪几种方式？ 答： 数据传送控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、DMA方式和通道方式4种。 ○1程序直接控制方式就是由用户进程来直接控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。它的优点是控制简单，也不需要多少硬件支持。它的缺点是CPU和外围设备只能串行工作;设备之间只能串行工作,无法发现和处理由于设备或其他硬件所产生的错误。 ○2中断控制方式是利用向CPU发送中断的方式控制外围设备和CPU之间的数据传送。它的优点是大大提高了CPU的利用率且能支持多道程序和设备的并行操作。它的缺点是由于数据缓冲寄存器比较小，如果中断次数较多，仍然占用了大量CPU时间；在外围设备较多时，由于中断次数的急剧增加，可能造成CPU 无法响应中断而出现中断丢失的现象；如果外围设备速度比较快，可能会出现CPU来不及从数据缓冲寄存器中取走数据而丢失数据的情况。 ○3DMA方式是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通路进行数据传送。它的优点是除了在数据块传送开始时需要CPU的启动指令，在整个数据块传送结束时需要发中断通知CPU进行中断处理之外，不需要CPU的频繁干涉。它的缺点是在外围设备越来越多的情况下，多个DMA控制器的同时使用，会引起内
存地址的冲突并使得控制过程进一步复杂化。 ○4通道方式是使用通道来控制内存或CPU和外围设备之间的数据传送。通道是一个独立与CPU的专管输入／输出控制的机构，它控制设备与内存直接进行数据交换。它有自己的通道指令，这些指令受CPU启动，并在操作结束时向CPU 发中断信号。该方式的优点是进一步减轻了CPU的工作负担，增加了计算机系统的并行工作程度。缺点是增加了额外的硬件，造价昂贵 3、什么是缓冲？为什么要引入缓冲？ 答： ○1在现代操作系统中，几乎所有的I/O设备在与内存交换数据时，都使用了缓冲区，因为提高I/O速度和设备的利用率，在很大程度上都需要借助于缓冲技术来实现。缓冲区是指在I/O操作时用来临时存放输入/输出数据的一块存储区域。缓冲管理的主要功能是组织好这些缓冲区，并提供获得和释放缓冲区的手段。 ○2引入缓冲的主要目的有以下几点： （1）．缓和CPU和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、什么是中断？中断的处理过程是怎样的？ 答： ○1中断是指在计算机执行期间，系统内发生了任何非寻常的，或非预期的继续处理事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的程序，而转去执行相应的事件处理程序，待处理完毕后，又返回原来被中断处理继续执行或调度 新的进程执行的过程。 ○2中断处理过程如下： （1）唤醒被阻塞的驱动程序进程 （2）保护被中断进程的现场 （3）分析中断原因，转入相应的设备中断处理程序。
第五章设备管理 （一）简答题 1、为什么要在设备管理中引入缓冲技术？ 解：缓冲技术是用来在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。在OS的设备管理中，引入缓冲技术的主要原因可归结为以下几点。（1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。一般情况下，程序的运行过程是时而进行计算，时而进行输入或输出。以打印机输出为例，如果没有缓冲，则程序在输出时，必然由于打印机的速度跟不上而使CPU停下来等待；然而在计算阶段，打印机又无事可做。如果设置一个缓冲区，程序可以将待输出的数据先输出到缓冲区中，然后继续执行；而打印机则可以从缓冲区取出数据慢慢打印。（2）减少中断CPU的次数。例如，假定设备只用一位二进制数接收从系统外传来的数据，则设备每接收到一位二进制数就要中断CPU一次，如果数据通信速率为9.6Kb/s，则中断CPU的频率也是9.6KHz，即每100us就要中断CPU一次，若设置一个具有8位的缓冲寄存器，则可使CPU被中断的次数降低为前者的1/8。（3）提高CPU和I/O设备之间的并行性。由于在CPU和设备之间引入了缓冲区，CPU可以从缓冲区中读取或向缓冲区写入信息，相应地设备也可以向缓冲区写入或从缓冲区读取信息。在CPU工作的同时，设备也能进行输入输出操作，这样，CPU和I/O设备就可以并行工作。 2、引入缓冲的主要原因是什么？P155 【解】 引入缓冲的主要原因是： ●缓和CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾； ●减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制 ●提高CPU和I/O设备之间的并行性。 3、请简述为什么要在核心I/O子系统中要引入缓冲机制（Buffering）。 答：引入缓冲的主要原因： （1）缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾。 （2）减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制。 （3）提高CPU与I/O设备之间的并行性。 4、简述SPOOLing（斯普林）系统的工作原理。 解：多道程序并发执行后，可利用其中的一道程序来模拟脱机输入时外围控制机的功能，将低速I/O设备上的数据传送到高速磁盘上； 再利用另一道程序来模拟脱机输出时外围控制机的功能，将高速磁盘上的数据传送到输出设备上，这样就可以在主机的直接控制下，实现脱机输入、输出操作，这时外围操作与CPU对数据的执行同时进行。
第五章设备管理 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（C）。 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（B）。 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（C）。 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 14．虚拟设备是指( C)。A允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备 B．允许用户以标准化方式来使用物理设备 c．把共享设备模拟独占设备 D．允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备 15．对存储型设备，输入输出操作的信息是以(D)为单位传输的。 A．位B．字节C．字D．块 16.使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 17．启动磁盘执行—次输入输出操作时，(C)是硬件设计时就固定的。 A寻道时间B．启动时间 c．传送时间 D．一次I／O操作的总时间 18．操作系统设置( A)，用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数和分配情 况 A．设备分配表 B．设备类表 c设备表 D．设备控制表 19．设备的独立性是指(B)。 A．设备具有独立执行I／O功能的一种特性 B．用户程序使用的设备与实际使用哪台设备无关的一种特性 c能独立实现设备共享的一种特性D．设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性 20．(C )总是从移动臂当前位置开始沿着臂的移动方向去选择离当前移动臂最近的那 个柱面的访问者，若沿臂的移动方向无请求访问时，就改变臂的移动方向再选择。 A．先来先服务调度算法B．最短寻找时间优先调度算法 c．电梯调度算法D．单向扫描调
一、单项选择题 1．磁盘是可共享的设备，因此每一时刻（）作业启动它。 A．可以有任意多个 B．能限定几个 C．至少能有一个 D．至多能有一个 2．启动磁盘后，对磁盘读／写信息的最小单位是（）。 A．逻辑记录 B．物理块 C．数据项 D．字符 3．用户程序中用（）来提出使用设备的要求可以提高设备分配的灵活性。 A．绝对号 B．相对号 C．设备类绝对号 D．设备类相对号 4．对移动臂磁盘来说，在执行信息传输时把移动臂移到指定柱面所花费的时间称（）时间。 A．寻找 B．延迟 C．传送 D．读／写 5．在磁盘执行信息传输操作所需花费的时间中，（）时间是与信息所在磁盘上的物理位置无关的。 A．传送 B．延迟 C．寻找 D．旋转 6．对磁盘进行移臂调度的目的是缩短（）时间。 A．启动 B．传送 C．延迟 D．寻找 7．对磁盘进行旋转调度的目的是缩短（）时间。 A．启动 B．传送 C．延迟
D．寻找 8．假定在磁盘格式化时把每个盘面划分成大小相等的10个扇区，磁盘的转速为20 毫秒／圈，则传送一块信息所需的时间为（）毫秒。 A．2 B．1 C．20 D．10 9．对磁盘进行移臂调度时，若采用（）调度算法则必须考虑移动臂的移动方向。 A．先来先服务 B．最短寻找时间优先 C．电梯 D．扫描 10．外围设备与主存储器之间的信息传输操作是由通道执行通道程序来完成的，通道程序是由若干（）组成的。 A．通道命令字 B．通道地址字 C．通道状态字 D．通道控制字 11．通道把通道程序的执行情况记录在（）中。 A．CAW B．CCW C．CSW D．PSW 12．通道完成一次输人输出操作后，以（）方式请求中央处理器进行干预。 A．条件码 B．I／O中断 C．转移指令 D．外部中断 13．启动外围设备之前应根据用户要求组织好通道程序，通道程序应由（）来组织。 A．编译系统 B．应用程序 C．操作系统 D．服务程序 14．通道程序是由操作系统（）生成的。 A．根据源程序中的读／写语句 B．为用户分配设备时 C．把被选中的作业装人主存时
第9章习题 1．选择题 （1）以下关于I/O设备的中断控制方式，说法正确的是。 A．CPU对I/O设备直接进行控制，采取忙等待方式 B．仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需CPU干预 C．CPU委托专用的I/O处理机来实现I/O设备与内存之间的信息交换 D．在传输过程中，CPU与I/O设备处于并行工作状态，只是当传输结束时，才由控制器向CPU发送中断信号 （2）通道是一种。 A．保存I/O信息的部件B．传输信息的电子线路 C．通用处理机D．专用处理机 （3）CPU对通道的请求形式是。 A．自陷B．通道命令C．中断D．转移命令（4）缓冲有硬件缓冲和软件缓冲之分，硬件缓冲使用专用的寄存器作为缓冲器。软件缓冲使用作为缓冲区。 A．在内存中划出的单元B．专用的寄存器 C．在外存中划出的单元D．高速缓冲区 （5）以下不是I/O控制中DMA控制方式的特点的是。 A．进行成批的数据传送交换B．用专门的I/O处理机 C．传送开始和结束时需要CPU干预D．采用盗窃总线控制权方式（6）使用户编制的程序与实际使用的物理设备无关是由功能实现的。 A．设备分配 B．设备驱动C．虚拟设备D．设备独立性（7）SPOOLing技术利用了。 A．外设概念 B．虚拟设备概念C．磁带概念D．存储概念（8）磁盘输入/输出操作中，需要做的工作可以不包括。 A．移动磁臂使磁头移动到指定的柱面 B．确定磁盘的容量 C．旋转磁盘使指定的扇区处于磁头位置下 D．让指定的磁头读写信息，完成信息传送操作 （9）执行一次磁盘输入/输出操作所花费的时间包括。 A．寻道时间、延迟时间、传送时间和等待时间 B．寻道时间、等待时间、传送时间 C．等待时间、寻道时间、延迟时间和读写时间 D．寻道时间、延迟时间、传送时间 （10）在磁盘调度算法中，算法可能导致某些访问请求长时间得不到服务，从而造成饥饿现象。 A．FCFS B．SSTF C．SCAN D．CSCAN （11）如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的响应次序，可以利用。 A．中断向量B．中断嵌套C．中断响应D．中断屏蔽2．填空题 （1）I/O设备按传输速率分类，可分为、和等3种；按信
第五章设备管理 1、试说明设备控制器的组成。P163 答： 设备控制器的组成由设置控制器与处理机的接口；设备控制器与设备的接口；I/O逻辑。 2、为了实现CPU与设备控制器间的通信，设备控制器应具备哪些功能？P162-P163答： 基本功能： 接收和识别命令；数据交换；标识和报告设备的状态；地址识别；数据缓冲；差错控制。 3、什么是字节多路通道？什么是数组选择通道和数组多路通道？P164- P165答： 1、"字节多路通道： 这是一种按字节交叉方式工作的通道。它通常都含有许多非分配型子通道，其数量可从几十到数百个，每个子通道连接一台I/O设备，并控制该设备的I/O操作。这些子通道按时间片轮转方式共享主通道。只要字节多路通道扫描每个子通道的速率足够快，而连接到子通道上的设备的速率不是太高时，便不致丢失信息。 2、"数组选择通道： 字节多路通道不适于连接高速设备，这推动了按数组方式进行数据传送的数组选择通道的形成。 3、"数组多路通道： 数组选择通道虽有很高的传输速率，但它却每次只允许一个设备数据。数组多路通道是将数组选择通道传输速率高和字节多路通道能使各子通道（设
备）分时并行操作的优点相结合而形成的一种新通道。它含有多个非分配型子通道，因而这种通道既具有很多高的数据传输速率，又能获得令人满意的通道利用率。 4、如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题？P166 答： 解决“瓶颈”问题的最有效的方法，便是增加设备到主机间的通路而不增加通道，就是把一个设备连接到多个控制器上，而一个控制器又连接到多个通道上。 多通路方式不仅解决了“瓶颈”问题。而且提高了系统的可靠性，因为个别通道或控制器的故障不会使设备和存储器之间没有通路。 5、试对VESA及PCI两种总线进行比较。P167 答： 1、"VESA该总线的设计思想是以低价位迅速点领市场。VESA总线的带宽为32位，最高传输速率为132Mb/s。VESA总线仍存在较严重的缺点，它所能连接的设备数仅为2—4台，在控制器中无缓冲，故难于适应处理器速度的不断提高，也不能支持后来出现的Pentium微机。 2、"PC随着Pentium系列芯片的推出，PCI在CPU和外设间插入一复杂的管理层，用于协调数据传输和提供一致的接口。在管理层中配有数据缓冲，通过该缓冲可将线路的驱动能力放大，使PCI最多能支持10种外设，并使高时钟频率的CPU能很好地运行，最大传输速率可达132Mb/s。 PCI即可连接IS A、EISA等传统型总线，又可支持Pentium的64位系统，是基于奔腾等新一代微处理器而发展的总线。 6、试说明推动I/O控制发展的主要因素是什么？P167 答：
第五章设备管理 1．试说明设备控制器的组成。 答：由设备控制器与处理机的接口，设备控制器与设备的接口与I/O逻辑组成。 2．为了实现CPU与设备控制器间的通信，设备控制器应具备哪些功能？ 答：接收和识别命令；数据交换；标识和报告设备状态；地址识别；数据缓冲；差错控制。 3．什么是字节多路通道？什么是数组选择通道和数组多路通道？ 答：（1）字节多路通道。按字节交叉方式工作的通道。通常含有许多非分配型子通道，数量从几十到数百个，每个子通道连接一台I/O 设备，控制其I/O 操作。子通道按时间片轮转方式共享主通道。 （2）数组选择通道。按数组方式传送数据，传输速率很高，每次只允许一个设备数据。 （3）数组多路通道。将数组选择通道传输速率高和字节多路通道的各子通道分时并行操作的优点结合而成。含有多个非分配型子通道，具有很高的数据传输率和通道利用率。 4．如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题？ 答：解决问题的有效方法是增加设备到主机间的通路而不增加通道，把一个设备连到多个控制器上，控制器又连到多个通道上，这种多通路方式解决了“瓶颈”问题，提高了系统可靠性，个别通道或控制器的故障不会使设备和存储器之间没有通路。 5．试对VESA 及PCI两种总线进行比较。 答：VESA总线的设计思想是以低价占领市场。总线带宽32位，最高传输速率132Mb/s。广泛用于486微机。缺点是能连接的设备数仅为2~4 台，控制器中无缓冲，难于适应处理器速度的提高，不支持Pentium机。 PCI总线在CPU和外设间插入了复杂的管理层，协调数据传输和提供一致接口。管理层中配有数据缓冲，放大了线路的驱动能力，最多支持10种外设，支持高时钟频率的CPU运
第六章设备管理习题及答案 一、填空题 1．磁带是一种①的设备，它最适合的存取方法是②。磁盘是一种③的设备，磁盘在转动时经过读／写磁头所形成的圆形轨迹称为④。 【答案】①顺序存取，②顺序存取，③直接存取，④磁道（或柱面） 【解析】顺序存取的设备只有在前面的物理块被存取访问过之后，才能存取后续物理块的内容。如果按随机方式或按键存取方式存取磁带上的文件信息的话，其效率反而会更低，所以顺序存取方法更能发挥磁带这种设备的效率。磁盘设备是一种典型的直接存取设备，它允许文件系统直接存取磁盘上的任意物理块。 2．从资源分配的角度看，可以把设备分为①设备和②设备；打印机是一种典型的③设备，而磁盘是一种④设备。 【答案】①独享，②共享，③独享，④共享 【解析】独享设备：为了保证传递信息的连贯性，通常这类设备一经分配给某个作业，就在作业整个运行期间都为它独占。多数的低速设备都属于独享设备。 共享设备：是指允许若干个用户同时共享使用的设备。 3．虚拟设备是通过①技术，把②变成能为若干用户③的设备。 【答案】①SPOOLING，②独享，③共享 【解析】虚拟设备的提出是为了把原为独享的设备改造成便于共享的设备，以提高设备的利用率。这种改造就是通过SPOOLING技术来实现的。SPOOLING可以译为外围设备同时联机操作的意思。 4．UNIX系统中，所有的输入／输出设备都被看成是①。它们在使用形式上与②相同，但它们的使用是和设备管理程序紧密相连的。 【答案】①特殊文件，②普通文件 【解析】在一些操作系统中，常常把设备也看成是文件。这样的好处是：用户可以用统一的观点去使用设备，并处理存放在设备上的信息。从这个意义上来说，文件系统在用户和外设之间提供了一个接口。 5．系统中，象键盘、终端、打印机等以①为单位组织和处理信息的设备称为②；而磁盘、磁带等以③为单位组织和处理信息的设备称为④。 【答案】①字符，②字符设备，③块，④块设备 6．一个进程只有获得了①、②和所需设备三者之后，才具备了进行I／O操作的物质条件。 【答案】①通道，②控制器 7．设备分配应保证设备有高的利用率并应注意避免。 【答案】死锁问题 【解析】设备分配的总原则是要充分发挥设备的使用效率，尽可能地让设备忙，而同时又要避免由于不合理的分配方法造成进程死锁。因为进程发生死锁将使得进程中的进程处于无休止的相互等待状态，使系统的效率下降。 8．通道是一个独立于CPU、专门负责①，它控制②与内存之间的信息交换（传输）。 【答案】①输入／输出的处理机，②外设或外存 【解析】通道是一个独立于CPU的专管输入和输出控制的处理机，它有自己的通道指令，以驱动外设进行读写操作。不过这些指令需要CPU执行相应的“启动通道”指令来启动信号之后才开始执行，并在操作结束时向CPU发中断信号。 9．缓冲区可分为①、②、③和④。 【答案】①单缓冲区、②双缓冲区、③多缓冲区、④缓冲池 【解析】单缓冲是在设备和处理机之间设置一个缓冲区。设备和处理机交换数据时，先把被交换的数据写入缓冲区，然后，需要数据的设备或处理机从缓冲区取走数据。 双缓冲区是一种能够实现设备和设备、CPU和设备并行操作的简单模型，当其中一个缓冲区数据装满后，可向另一个缓冲区写入数据，同时前一个缓冲区可被访问。 多缓冲区是把多个缓冲区连接起来组成两部分，一部分专门用于输入，另一部分专门用于输出的缓冲结构。 缓冲他是把多个缓冲区连接起来统一管理，既可用于输入，又可用于输出的缓冲结构。 10．对磁盘上一物理块信息的访问要经过：①、②、③三个过程。 【答案】①寻找时间、②延迟时间、③传送时间 【解析】对移动臂磁盘的存取访问一般要经过三部分时间：首先要将磁头移动至相应的柱面上，这个时间叫做寻找时间；一旦磁头到达指定柱面，等待所访问的扇区旋转到读／写头下，叫延迟时间；实际传送所需时间叫传送时间。一次磁盘访问的时间就是以上三者之和，其中“寻找时间”所花费的时间最长。 二、单项选择题 1．通道是一种。 （A）保存I／O信息的部件（B）传输信息的电子线路（C）通用处理机（D）专用处理机【答案】（D） 【解析】通道是独立于CPU的专门管理输入／输出控制的处理机。