考研操作系统

考研操作系统-设备管理(一)(总分：86.00，做题时间：90 分钟)一、单项选择题(总题数：15，分数：30.00)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A.B.C. 丿D.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A. 丿B.C.D.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A.B.C.D. 丿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A.B. 丿C.D.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A.B.C. 丿D.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A. 丿B.C.D.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A.B.C.D. 丿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A.B. 丿C.D.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A.B.C. 丿D.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。A. 柱面顺序，磁道顺序，扇区顺序B.扇区顺序，磁道顺序，盘面顺序C.盘面顺序，磁道顺序，扇区顺序D.扇区顺序，磁道顺序，柱面顺序A. 丿B.C.D.11. 下面关于设备分配表的说法中正确的是( )。A.每个设备在分配的时候产生一张B.每个设备一张C.每类设备一张D.每个系统只有一张A.B.C.D. 丿12. 设备的独立性是指( )。A. 能独立实现设备共享的一种特性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. 设备具有独立执行I/O功能的一种特性D. 设备驱动程序独立于具体使用的物理设备的一种特性A.B. 丿C.D.13. 计算机系统启动外部设备是按( )来启动的。A.通道号B.设备号C.设备绝对号D.设备相对号A.B.D.14. 虚拟设备指（ ）。A. 把共享设备模拟独占设备B. 允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备C. 允许用户以标准化方式来使用物理设备D. 允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备A. 丿B.C.D.15. 下面对移臂调度算法描述中错误的是（ ）。A. 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B. 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C. 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顺序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A.B.C.D. 丿二、填空题（总题数：11，分数：11.00）16. 从使用的角度来分析外围设备的特性，可以把外围设备分成两类，一类是 1，另一类是 2。填空项1: （正确答案：独占设备）填空项 1: （正确答案：共享设备）17. 对磁盘的分配实际上就是决定每一时刻为谁服务的问题，即 1问题。填空项 1: （正确答案：驱动调度）18. 通常，用户申请分配设备时，不是具体指定要哪台设备，而是指出要申请分配哪一类设备多少台，且在 用户程序中用 1 来提出使用设备的要求。填空项 1: （正确答案：设备类相对号）19. 为了记录设备的分配情况，系统可通过设备分配表指出系统所配置的设备类型、台数以及分配和使用情 况等。设备分配表由两部分组成： 1 和 2。填空项 1: （正确答案：设备类表）填空项 1: （正确答案：设备表）20. 磁盘在执行一次信息传输操作所花的时间有 3 部分： 1、 2 和 3。填空项 1: （正确答案：寻道时间）填空项 1: （正确答案：延迟时间）填空项 1: （正确答案：传送时间）21. 对磁盘来说，驱动调度是先进行 1，以尽可能地减少寻找时间；再进行 2，以减少延迟时间。填空项 1: （正确答案：移臂调度）填空项 1: （正确答案：旋转调度）22. 最简单的移臂调度算法是1算法，它只考虑请求访问者的先后顺序，而不考虑它们要访问的物理位置。填空项 1: （正确答案：先来先服务）23. 我们把主存储器与外围设备之间的信息传送操作叫做 1。填空项 1: （正确答案：输入/输出操作）24. 每一条通道命令规定了设备的一种操作，不同的计算机系统，其通道命令的格式可能不同，但一般都由1、 2、 3 及 4 等组成。填空项 1: （正确答案：命令码；数据主存地址；传送字节个数：标志码）25. 通道是由中央处理器执行 1 后启动的。填空项1：（正确答案：启动I/O指令）26.SPOOL 系统由 1、 2 和 33 个部分组成。填空项 1:填空项 1:填空项 1:三、判断改错题（总题数：5正确答案：“预输入”程序） 正确答案：“井管理”程序） 正确答案：“缓输出”程序） 分数：10.00）27. 设备类表说明了每类设备的使用情况，所以应该每类设备一张设备类表。（ ）A. 正确B. 错误丿应改为；设备类表说明了每类设备的使用情况，每类设备在设备类表中占一个登记栏。28. 驱动调度分为移臂调度和旋转调度，它们的执行次序随便。（ ）A. 正确B. 错误丿应改为，驱动调度分为移臂调度和旋转调度，对磁盘来说，先执行移臂调度，再执行旋转调度29. 虚拟设备采用的核心技术是SPOOLing技术。（）A. 正确丿B. 错误30. 当平均队列较小时，所有磁盘调度算法都退化为FCFS算法。（）A. 正确丿B. 错误31. 一个盘块的物理地址是由3个参数惟一确定的，它们是柱面号、盘面号和扇区号。（ ）A. 正确丿B. 错误四、简答题（总题数：5，分数：25.00）32. 设备管理的主要目标和所实现的功能各是什么?正确答案：（设备管理要达到的目标是：向用户提供使用方便而且独立于设备的界面，使用户摆脱具体设备的物理特性，按照统一的规则使用设 备；提高各种外设的使用效率；对外设尽可能采用统一的管理方法，使设备管理系统简单、可靠，且易于维护。 为达到此目标，设备管理程序需要完成以下任务：屏蔽设备的物理特性，所有涉及设备物理特性的I/O处理都局限于I/O系统中较低层次的软件，对用户 程序透明；提供独立于设备的统一接口。设备管理系统向用户程序界面提供一组访问设备的系统调用命令，作为用 户程序与设备驱动程序之间的接口，与接口上设备无关；分配设备。按特定算法对独享设备进行合理分配并管理共享设备；出错处理，错误应尽可能在硬件层或最接近硬件的软件部分处理。 设备管理程序需要实现如下功能：缓冲区管理。为解决CPU和外设速度不匹配的问题，使计算机系统各部分充分并行，需将I/O信息先写 入缓冲区；地址转换和设备驱动。把用户在程序中使用的虚拟设备地址转换成物理地址；I/O调度。为I/O请求分配设备、通道、控制器，并选择信息传输通路；中断管理。）33. 简述SPOOLing技术及其特点。正确答案：（SPOOLing，即外部设备联机并行操作，也称假脱机。它是针对慢速独占设备提；出的一种设备 管理技术，其核心思想是利用一台可共享的、高速大容量的块设备来模拟独占设备的操作，使一台独占设 备变为多台可并行的虚拟设备，即把独占设备变成逻辑上的共享设备。SPOOLing系统具有下列特点：对用户进程透明，用户进程仍使用统一的系统调用命令访问字符设备；用户进程实际上使用的是虚拟设备，而不是直接使用字符设备；字符设备与各虚拟设备之间的数据交换由SPOOLing进程统一调度实施，而且这种交换是以并行方式进 行的。）34. 通道的作用是什么?按信息交换方式它分为几类?正确答案：（通道也称I/O处理机，是为减轻CPU的工作负载而设置的一种专门负责I/O的简单处理机，大、 中型计算机中典型的I/O系统具有四级结构：主机和内存、通道、控制器和I/O设备。I/O设备通过通道 和控制器与主机和内存连接。通道的功能比CPU弱，速度较慢，但价格便宜。通道与CPU 一样有运算和控 制逻辑、累加器和寄存器以及专门的指令系统。通道由CPU启动后独立于CPU工作，执行内存中的通道程序，负责完成CPU交给的I/O任务，并在I/O任 务完成后向CPU发出中断信号报告指定任务的完成情况。通道结构中I/O控制的工作过程主要有下面3步：CPU需要进行I/O数据交换时，先组织通道程序并将程序起始地址放入通道地址字（CAW）中，然后执行 启动I/O指令；通道启动后，根据CAW访问通道程序，执行通道命令，向控制器发出I/O操作命令完成实际操作；控制器执行实I/O操作，控制设备进行数据传输。 按照信息交换的方式，可将通道分为字节多路通道、选择通道和成组多路通道3种类型。 ）35. 用于设备分配的数据结构有哪些?它们之间的关系是什么?正确答案： （在进行设备分配时所需要的数据结构有：设备控制表DCT系统为每个设备配置一张设备控制表，用于记录本设备的情况，如设备类型，设备标识号、设备状态。设备队列、控制器表。控制器控制表COCT系统为每个控制器设备一张用于记录本控制器情况的控制器控制表。系统设备表SDT 记录系统中全部设备的情况，每个设备占一个表目，包括设备类型、设备标识符、 设备控制表，设备驱动程序入口等。在配有通道，控制器系统的设备管理中，还要有通道控制表、CHCT，用来记录通道的特性、状态及其他管 理信息。系统设备表中有对应的设备控制表的指针，设备控制表中有与该设备相连的控制器的控制表的指针，控制 器控制表中有与该控制器相连的通道的通道控制表。也就是说，从系统设备表可以找到该设备的设备控制 表，然后找到相连的控制器控制表，最后找到相连的通道的通道控制表。 ）36. 什么是逻辑设备，什么是物理设备?如何实现从逻辑设备到物理设备的变换?这样做有什么好处?正确答案：（为使应用程序独立于具体使用的物理设备，引入逻辑设备和物理设备两个概念，在应用程序中， 用来请求I/O服务而使用的是逻辑设备，系统在实际执行时使用的是物理设备，系统为了实现从逻辑设备 到物理设备的映射，设置了一张逻辑设备表。每个表目包括逻辑设备名、物理设备名、设备驱动程序入口。 这样做实现了设备独立性，带来两个好处：使设备分配时具有灵活性和易于实现I/O重定向。） 五、应用题（总题数：2，分数：10.00）37. 假定磁盘的移动臂现在处于第8号柱面，有如表5-4所示的6个请求者等待访问磁盘，请列出最省时间 的响应次序。表 5-4 6 个请求者的情况序号柱面号磁头号扇区号1963275631520649445209567152