操作系统第5章练习题.doc

第5章 设备管理 5.1 典型例题解析 【例1】为什么要在操作系统中引入缓冲？ 答：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和I/O设备的并行性。 【例2】设备控制器的主要功能是什么？ 答：设备控制器的主要功能是控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备和计算机之间的数据交换。它是CPU和I/O设备之间的接口，它接收从CPU发出的命令，并控制I/O设备工作。 设备控制器主要完成以下功能： ⑴接收和识别命令。接收从CPU发来的命令，并识别这些命令。 ⑵数据交换。指实现CPU与设备控制器之间、控制器与设备之间的数据交换。 ⑶地址识别。系统中每一个设备都有一个地址，设备控制器必须能够识别它所控制的每个设备的地址。 ⑷标识和报告设备的状态。控制器应记下设备的状态供CPU了解。 ⑸数据缓冲。由于I/O设备的速度较低而CPU和内存的速度较高，故在控制器中可以设置一缓冲。以缓和I/O设备和CPU、内存之间的速度矛盾。 ⑹差错控制。设备控制器还兼管对由I/O设备传来的数据进行差错检测。 【例3】什么是设备驱动程序？设备驱动程序的主要功能是什么？ 答：设备驱动程序是I/O进程与设备控制器之间的通信程序。 设备驱动程序的主要功能如下： ①将接收到的抽象要求转换为具体要求。 ②检查用户I/O请求的合法性，了解I/O设备的状态，传递有关参数，设置设备的工作方式。 ③发出I/O命令，启动分配到的I/O设备，完成指定的I/O操作。 ④及时响应由控制器或通道发来的中断请求，并根据其中断类型（正常、异常结束的中断或其他类型中断）调用相应的中断处理程序进行处理。 ⑤对于设置有通道的计算机系统，驱动程序还应能够根据用户的I/O请求，自动地构成通道程序。 【例4】什么叫设备独立性？怎么实现设备独立性？ 答：设备独立性的含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备。为了实现设备的独立性，在操作系统中引入了逻辑设备名和物理设备名两个概念。在实现了设备独立性的系统中，I/O进程申请设备是以逻辑设备名申请的。 【例5】设备分配算法有哪些？ 答：在设备管理中设备的分配算法比较简单，主要有两种算法： ①先来先服务算法。当有多个进程申请一个设备时，该算法根据进程申请设备的先后次序，将这些进程排列成一个设备请求队列，设备分配程序总是把设备首先分配给队首进程。 ②优先权高者优先算法。这种算法中，系统首先把设备分配给优先权高的进程，使高优先权的进程能够尽快完成。对于同优先权的进程，系统按照先来先服务的方法分配设备。 【例6】什么是Spooling技术？Spooling系统有哪几部分组成？ 答：Spooling技术是一种虚拟设备技术，它可以把一台独占设备改造为虚拟设备，在进程所需的物理设备不存在或被占用的情况下，使用该设备。Spooling技术是对脱机输入、输出系统的模拟，所以又叫作假脱机操作。 Spooling系统主要有以下三部分组成：输入井和输出井、输入缓冲区和输出缓冲区、输入进程和输出进程。 5.2 练习题及答案 一、选择题 1．（）是操作系统中采用的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 2．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 3．为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用_______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 答：A 4．缓冲技术中的缓冲池在（）中 A、外存 B、内存 C、ROM D、寄存器 5．通道又称I/O处理机，它用于实现（）之间的信息传输。 A、主存与外设 B、CPU与外设 C、主存与外存 D、CPU与外存 6．通道是一种（） A、I/O断口 B、共享文件 C、I/O专用处理器 D、数据通道 7．____________用作连接大量的低速或中速I／0设备。 A、数据选择通道 B、字节多路通道 C、数据多路通道 D、字节选择通道 答；B 8．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、SPOOLI