华工·操作系统作业二及答案.doc

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1、第五章：设备管理1．计算机系统中I/O设备有哪些分类方式？答：可以从多方面对I/O设备进行分类a按使用特性分类可以划分为：1、存储设备如磁盘、磁带、光盘等；2、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；3、终端设备包括通用终端、专用终端和虚终端；4脱机设备。b按所属关系分类可划分为：1、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；2、用户设备指在系统生成时未登记在系统中的非标准设备。c按资源分配分类可划分为：1、独占设备通常分配给某个

2、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；2、共享设备允许若干个进程同时使用。如磁盘机；3、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。d按传输数据数量分类可划分为：1、字符设备如打印机、终端、键盘等低速设备；2、块设备如磁盘、磁带等高速外存储器。2．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。3．通道分为几类？各有什么特

3、点？答：1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（selectorchannel）：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（bytemultiplexorchannel）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（blockmultiplexorchannel）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

4、连接中高速外部设备。如磁盘、磁带。1．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：CPU指挥控制器启动设备工作后反复测试设备的忙闲标志位I/O部件状态寄存器中某一位决定内存和外设之间是否继续交换一个字节。2、中断控制方式：CPU向外设发出命令后转去做其他工作。当数据到达控制器的数据寄存器后控制器发中断信号要求CPU服务。CPU执行下一步数据传输。3、DMA方式：允许DMA控制器“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：把对一个数据块的读或写为

5、单位的干预减少为对一组数据块的读或写及有关的控制和管理为单位的干预。同时又可实现CPU、通道和I/O设备三者的并行操作。2．什么是设备独立性？如何实现设备独立性？答：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

6、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。3．SPOOLING系统有何特点。答：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。4．设备驱动程序通常要完成哪些工作？答：当设备完成了I/O之后设备控制器向CPU发送一个中断请求CPU响应后即可转向中断处理程序。中

7、断处理程序的工作可分为以下几步：①唤醒等待该I/O的进程。②保护被中断进程的CPU运行环境。③分析中断原因转入相应的中断处理程序。④进行中断处理。⑤恢复被中断进程的现场。1．一次磁盘访问的时间由哪些部分构成？有哪些方法提高磁盘读写性能？答：磁盘访问时间是由多因素决定的其中很大程度上取决于磁盘的物理性能。磁盘访问时间T由3部分组成：T=Ts+Tr+Tt其中Ts为寻道时间、Tr为旋转延迟时间、Tt为传输时间。2．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

8、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1．什么是文件？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