第五章 设备管理
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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5章设备管理1.单项选择题(1)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( )。
A.存储设备B.系统设备C.虚拟设备D.用户设备(2)( )是操作系统中采用的以空间换时间的技术。
A.通道技术B.SPOOLing技术C.覆盖技术D.虚拟存储技术(3)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.虚拟技术B.通道技术C.并行技术D.缓冲技术(4)关于设备管理和文件管理这二者的关系,下面说法中正确的是( )。
A.设备管理是文件系统的基础,文件管理是设备管理的一部分B.文件系统为用户提供按名存取服务,实现逻辑文件与物理文件C.文件管理和设备管理是操作系统的两个完全独立的功能,二者不存在任何关系D.设备管理与文件系统密切相关,文件系统是设备管理的基础,设备管理必须依赖文件管理才能最终完成相应的功能(5)在下面的4个选项中,不属于设备管理的功能是( )。
A.实现虚拟设备B.实现外围设备的分配与回收C.实现按名存取D.实现外围设备的启动(6)打印机是( )。
A.独占设备B.共享设备C.有时是独占设备,有时是共享设备D.常用的字符输出设备(7)对输入/输出设备,输入/输出操作的信息传输单位为( );对存储型设备,输入/输出操作的信息是以( )为单位传输的。
A.字节,字B.字符,字C.位,块D.字符,块(8)下面关于计算机外围设备的说法中错误的是( )。
A.输入/输出型设备负责主存与外围设备间的信息传递,信息传输单位是字符B.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C.计算机外围设备可以分为存储型设备和输入/输出型设备D.存储型设备可以作为主存的扩充,信息传输以块为单位(9)当两个进程访问同一柱面,同一扇区,不同磁道的时候( )。
A.一定要先读磁头号小的B.一定要先读磁头号大的C.任意选择一个先访问,另一个等下次扇区转到磁头下时再访问D.两个同时读出来(10)为了减少移动臂进行移动花费时间,文件是按( )依次存放的。
第五章设备管理与维护第一节普通规定第一百七十五条管理职责1. 操作人员负责日常检查、维护及保养。
2. 加油站站长和设备管理员负责设备的巡检。
3. 设备的定期检查和测试,由站长或者上级公司主管部门组织实施。
第一百七十六条设备技术档案1. 加油站每台设备均应有齐全、准确、保管良好的技术档案。
2. 技术档案应包括以下技术资料:( 1 ) 设备基本资料卡:名称、主要性能、购进价格、使用日期、设备照片等。
( 2 ) 原始技术资料:产品出厂合格证、说明书、罐容积检定表。
( 3 ) 试运行记录:安装及试压、试运转记录。
( 4 ) 维修检修记录:检修记录、清罐及维修记录、计量检定证书。
( 5 ) 报废记录。
第一百七十七条设备报废已到报废年限或者符合报废标准的设备,加油站站长须请专业技术人员对设备状况进行评估,并报上级公司审批,进行报废和更新,并做报废记录放入设备技术档案。
第二节加油机第一百七十八条完好标准1. 运转正常,性能良好( 1 ) 流量符合加油机额定流量,能满足加油需要。
( 2 ) 计量准确(误差在±0.3%之内),数字显示清晰。
( 3 ) 机电和泵温度无异常。
( 4 ) 运转平稳无杂音。
( 5 ) 计量器和泵的轴封无渗漏。
2. 机件无损,质量合格( 1 ) 计数器转动平稳,回零机构动作迅速,无阻滞。
( 2 ) 机电和油泵的传动皮带完好;油气分离器和过滤器性能良好,排气管无损并畅通。
( 3 ) 泵的安全阀压力正常,动作灵便。
( 4 ) 加油机内灯具完好,照明效果好。
( 5 ) 加油机铅封完好。
3. 主体整洁,零附件完备( 1 ) 基础、机座坚固完整,地脚螺栓及各部连接螺栓应满扣、整齐、紧固。
( 2 ) 加油机外观无锈蚀、无明显渗漏,漆面完好。
( 3 ) 进油管线和付油胶管连结良好,管线、管件不渗不漏。
( 4 ) 加油枪灵便好用,过滤网清洁、无破损。
( 5 ) 电动机外壳接地良好,接地电阻不大于4Ω,加油胶管两端电阻值不大于5Ω。
第5章设备管理5.4习题5.4.1 基本题一.判断题(正确的在括号中记√,错误的记×)1.磁盘比磁鼓更适合用作分页设备。
( )2.当平均队列较小时,所有磁盘调度算法都退化为FCFS算法。
( )3.与CPU相比,通道处理I/O的功能较强,但价格较高。
( )4.在SPOOLing系统中,对用户进程的设备申请,系统将物理字符设备按时间片方式分配给用户进程使用。
( )5.磁盘是共享设备,所以每一时刻可有若干个进程同时与它交换信息。
( )6.一个盘块的物理地址由三个参数唯一确定的,它们是柱面号、盘面号和扇区号。
( )7.公用缓冲区方式通常采用缓冲池。
( )8.扇区排队算法只能用于固定头设备。
( )9.设备独立性是指系统具有使用不同设备的能力。
( )10.移臂调度的目标是使磁盘旋转周数最小。
( )二.选择题1.从资源分配角度看,外设可分为若干种,其中不包括_________。
A.虚拟设备B.物理设备C.独占设备D.共享设备2.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。
3.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4.下面关于设备属性的论述中,正确的论述是________。
A.字符设备的一个基本特征是可寻址的,即能指定输入时的源地址和输出时的目标地址。
B.共享设备必须是可寻址的和随机访问的设备。
C.共享设备是指在同一时刻允许多个进程同时访问的设备。
D.在分配共享设备和独占设备时,都可能引起进程死锁。
5.在I/O设备控制的发展过程中,最主要的推动因素是__________。
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
14.一种为输入和输出操作所共用的缓冲称为_____。
A.单缓冲
B.双缓冲
C.多缓冲
D.缓冲池
15.输入进程向缓冲池输入数据的操作称为_____。
A.收容输入
B.提取输入
C.收容输出
D.提取输出
16.计算进程从缓冲池取原始数据的操作称为_____。
A.收容输入
B.提取输入
C.收容输出
D.提取输出
17.计算进程把产生的计算结果放到缓冲池中的操作称为_____。
A.收容输入
B.提取输入
C.收容输出
D.提取输出
18.输出进程从缓冲池中某一个装满输出数据的单位缓冲中取出数据的操作称为_____。
A.收容输入
B.提取输入
C.收容输出
D.提取输出
19.在进程创建时,由系统一次分配给该进程所要求的全部设备、控制器和通道。
一旦分配
后,这些设备就一直为该进程所占有,直至该进程被撤消。
这种分配方式称为_____。
A.静态分配
B.动态分配
20.在进程执行过程中,根据需要通过系统调用向系统请求设备,一旦用毕,立即释放。
这
种分配方式称为_____。
A.静态分配
B.动态分配
21.利用SpooLing技术实现虚拟设备的目的是_____。
A.把独享的设备变为可以共享
B.便于独享设备的分配
C.便于对独享设备的管理
D.便于独享设备与CPU并行工作
22.实现虚拟设备较典型的软件技术是_____。
A.Spooling技术
B.多道程序设计
C.请求页式
D.分时系统
23.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
24._____技术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
25.Spooling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_____。
A.独占设备
B.共享设备
C.虚拟设备
D.一般物理设备
26.为了提高系统的可适应性和可扩展性,都毫无例外地实现与设备无关性,其基本含义是
_____。
A.使用虚拟设备
B.程序中不指定设备,一律用系统调用
C.在编程时不指定使用的物理设备名,而使用逻辑设备名
D.以上都不对
27.在操作系统中,用户使用I/O设备时,通常采用_____。
A.物理设备名
B.逻辑设备名
C.虚拟设备名
D.设备牌号
28.不同类型的设备应有不同的设备驱动程序,它们大体上可分为两部分:_____。
A.接收进程I/O请求和参数设置
B.检查I/O请求的合法性和启动设备
C.参数设置和启动设备
D.设备启动程序和设备中断服务例行程序
29.在设备管理中,是由_____完成真正的I/O操作的。
A.输入/输出管理程序
B.设备驱动程序
C.中断处理程序
D.设备启动程序
填充题
1.按设备的共享属性来分类,系统中的设备可以分为(独占设备)、(共享设备)、(虚拟设备)。
(3)
2.CPU与I/O设备之间的接口是(设备控制器)。
(1)
3.I/O控制方式有(程序I/O方式)、(中断驱动I/O控制方式)、(直接存储器访问DMA
控制方式)、(I/O通道控制方式),在I/O控制的整个发展过程中,始终贯穿的一条宗旨是(尽量减少主机以I/O控制的干预,把主机从繁杂的I/O控制事务中解脱出来,以更多地去完成其数据处理任务)。
(5)
4.通道是一个独立于CPU的专管理(I/O)的,它控制(外设)与内存之间的信息交换。
5.在多道程序环境下,系统中的设备不允许用户自行使用,而必须由系统分配,为了实现设备分配,系统所需设置的最主要的2个数据结构是(设备控制表)、(系统设备表)。
(2)
6.SPOOLing系统的特点有(提高了I/O速度)、(将独占设备改造为共享设备)、(实现了虚拟设备功能)。
(3)
7.虚拟设备是通过(SPOOLING)技术把(独享)设备改造成用户感觉上能够共享的设备。
8.实现SPOOLING时,必须在磁盘上开辟出称为(输入井)和(输出井)的专门区域,以存放作业信息和作业执行结果。
9.设备驱动程序的主要任务是(启动指定设备)。
(1)
10.磁盘和磁带这样的存储设备都是以(块)为单位与内存进行信息交换的。
(1)
11.引入缓冲的主要目的是(改善CPU与I/O之间速度不匹配的矛盾)。
12.打印机是(独占)设备,磁盘是(共享)设备。