2013年华南理工操作系统作业二答案.doc

第五章：设备管理 计算机系统中I/O设备有哪些分类方式？ 答：I/O设备怎样分类？从资源分配角度来看，I/O设备可分为哪几类设备？ 可以从多方面对I/O设备进行分类： 按使用特性分类，可以划分为： 存储设备，如磁盘、磁带、光盘等。 输入/输出设备，如打印机、键盘、显示器、音声输入/输出设备等等。 终端设备，包括通用终端、专用终端和虚终端。 脱机设备。 按所属关系分类，可划分为： 系统设备，指在操作系统生成时已经等机载系统中的标准设备，如打印机、磁盘等，时钟也是一系统设备。 用户设备，指在系统生成时未登记在系统中的非标准设备。 按资源分配分类，可划分为： 独占设备，通常分配给某个进程，在该进程释放之前，其他进程不能使用。如打印机和纸带读入机。 共享设备，允许若干个进程同时使用。如磁盘机 虚拟设备，通过假脱机技术把原来的独占设备改造成若干进程所共享的设备，以提高设备的利用率。 按传输数据数量分类，可划分为： 字符设备，如打印机、终端、键盘等低速设备 块设备，如磁盘、磁带等高速外存储器 操作系统设备管理的主要任务是什么？ 答：主要任务是：完成用户提出的I/O请求，为用户分配I/O设备；提高CPU和I/O设备的利用率；提高I/O速度；以及方便用户使用I/O设备。 通道分为几类？各有什么特点？ 答：通道分为选择通道、字节多路通道和数组多路通道 选择通道(selector channel)：可以连接多个外设，而一次只能访问其中一个外设，执行一道通道程序（单道工作方式）。以块为单位传送数据，速度快，适合高速外部设备。如：磁盘，磁带。 字节多路(byte multiplexor channel)通道 ：以字节为单位传送数据，多个外设分时轮流使用通道（分时系统工作方式）。适合连接低速字符设备。 数组多路(block multiplexor channel)通道：以块为单位传送数据,可以并发访问多个外设，分时执行多道通道程序。适合连接中高速外部设备。如：磁盘，磁带。 简要叙述四种I/O控制方式的工作过程。 答：I/O控制方式： 1）程序直接控制方式中断控制方式DMA方式“接管”总线的控制权，直接控制外设与内存的数据交换。 4）通道方式设备独立性是指操作系统把所有外部设备统一当作成文件来看待，只要安装它们的驱动程序，任何用户都可以象使用文件一样，操纵、使用这些设备，而不必知道它们的具体存在形式 为了实现设备的独立性，应引入逻辑设备和物理设备两个概念。在应用程序中，使用逻辑设备名称来请求使用某类设备；而系统执行时，是使用物理设备名称。鉴于驱动程序是一个与硬件（或设备）紧密相关的软件，必须在驱动程序之上设置一层软件，称为设备独立性软件，以执行所有设备的公有操作、完成逻辑设备名到物理设备名的转换（为此应设置一张逻辑设备表）并向用户层（或文件层）软件提供统一接口，从而实现设备的独立性。SPOOLing技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。s+Tr+Tt 其中，Ts为寻道时间，Tr为旋转延迟时间、Tt为传输时间。 目前常用的磁盘调度算法有哪些？每种算法优先考虑的问题是什么？ 答：目前常用的磁盘调度算法有3种，包括FCFS、SSTF和SCAN。它们优先考虑的问题分别如下： FCFS，即先来先服务，优先考虑请求的先后次序。 SSTF，即最短寻道优先，优先考虑寻道时间短的请求。 SCAN，即扫描算法，主要从寻道较短且无“饥饿”现象两方面考虑。目前该算法又发展了多个修正版本，电梯调度算法就是其中之一。 第六章：文件管理 什么是文件？用户对文件施加的主要操作有哪些？ 答：1）文件是具有文件名的一组相关信息的集合。 2）用户通过文件系统提供的系统调用对文件实施操作。 （1）基本文件操作：创建、删除、读、写、截断、设置读/写位置等； （2）文件打开和关闭操作：第一步通过检索文件目录找到指定文件属性及其在外存上位置；第二步对文件实施读写等相应操作。 （3）其他文件操作：一是文件属性操作；二是目录操作；三是文件共享与文件系统操作的系统调用实现等。 什么是文件的逻辑结构和物理结构？按照这两种结构文件可以分为哪些类别？各有什么特点？ 答：文件的逻辑结构：从用户观点出发所观察到的文件组成形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，独立于文件的物理特性，又称文件组织。 文件的物理结构： 又称为文件的存储结构， 是指文件在外存上的存储组织形式。 文件的逻辑结构可分为有结构文件和无结构文件。有结构文件是指由一个以上的记录构成的文件，又称为记录式文件。根据记录的长度又可分为定长和不定长两类。定长记录：指文件中所有记录的长度都是相同的。变长记录：指文件中各记录的长度不相同。 根据组织方式不同又