计算机操作系统自测题(ppt)第7章
操作系统第七章参考答案
第七章参考答案1、操作系统为用户提供的接口有：作业级接口与程序级接口。
作业级接口：操作系统为用户对作业运行全过程控制提供的功能(1) 联机接口（交互式）(2) 脱机接口程序级接口：系统为用户在程序一级提供有关服务而设置，由一组系统调用命令组成•负责管理和控制运行的程序•并在这些程序与系统控制的资源和提供的服务间实现交互作用•用汇编语言：在程序中直接用系统调用命令•用高级语言：可在编程时使用过程调用语句2、接口包括3部分：一组联机命令，终端处理程序，命令解释程序3、联机命令通常有以下几类：（1）系统访问类，包括Login、Password等命令；（2）磁盘操作类，包括Format，Diskcopy，Diskcomp，Bakeup等命令；（3）文件操作类，包括Type、Copy、Comp、Rename、Del等命令；（4）目录操作类，包括Mkdir、dir、rmdir、tree、chdir等命令；（5）通信类；（6）其它命令（见书P222-223）。
4、I/O重定向—用于I/O操作的设备可以更换（即重定向）而不必改变应用程序。
例如：我们正在调试一个应用程序，可将程序的所有输出送到屏幕；而程序调试后，如果需要将程序的结果进行打印，此时需要将I/O重定向的数据结构—逻辑设备表中的显示终端改为打印机，而不修改程序。
I/O重定向具有很大的使用价值，现已经被广泛应用在各种OS 中。
（在UNIX与DOS中有具体的实现形式，可见P230）。
5、就是把第一个命令的输出作为第二个命令的输入；类似地，又把第二个命令的输出作为第三个命令的输入；这样，就由两条已上的命令形成一条管道。
在DOS与UNIX中用“|”作为管道符号。
其格式为 command1| command2| command3|…. commandn 6、见书P22311、COPY命令13、系统调用方式与程序中一般的调用方式的相同点：（1）改变指令流程；（2）重复执行和公用；（3）改变指令流程后需要返回原处系统调用方式与程序中一般的调用方式的不同点：（1）运行在不同的系统状态：一般过程调用，其调用程序和被调用程序都运行在相同状态（核心态或用户态）；系统调用：调用程序在用户态，被调用程序在系统态。
操作系统第七章
第七章 操作系统接口
4.
(1) 建立子目录命令mkdir : 用于建立指定名字的新目录。
(2) 显示目录命令dir :显示指定磁盘中的目录项。
(3) 删除子目录命令rmdir :该命令用于删除指定的子目录文 件，但不能删除普通文件，而且，一次只能删除一个空目录(其 中仅含“.”和“..”两个文件)，不能删除根及当前目录。
(4) 显示目录结构命令tree :该命令用于显示指定盘上的所 有目录路径及其层次关系。
(5) 改变当前目录命令chdir :该命令用于将当前目录改变为 由路径名参数给定的目录。
第七章 操作系统接口
5. 其它命令 • 输入输出重定向命令：通过此命令用户可更改用于输 入输出的设备； • 管道联接：将前一命令的输出作为后一命令的输入， 这样由两个以上命令可形成管道； • 过滤命令：用于在指定文件中查找字符或字符串，并 将其所在的行打印； • 批命令：将连续使用的多条命令或反复执行的若干条 命令写入一文件中，以免重复多次键入命令。
第七 操作系统接口
4. 屏幕编辑 (1) 删除字符键 (2) 删除一行键 (3) 插入键 (4) 移动光标键 (5) 屏幕上卷或下移键
第七章 操作系统接口
5. 特殊字符处理
(1) 中断字符
当程序在运行中出现异常情况时，用户可通过键入中断字符的办 法 来 中 止 当 前 程 序 的 运 行 。 在 许 多 系 统 中 是 利 用 Break 或 Delete 或 Ctrl+C键作为中断字符。
第七章 操作系统接口
3. 文件操作命令
微机原理第7章练习题及答案
第7章输入/输出与中断一、自测练习题㈠选择题1．一微机系统有10根地址线用于I／O端口寻址，因而具有I／O空间的范围是( )字节。
A) 1024 B) 10K C) 0.5M D) 1M2．8086CPU读／写一次存储器或I／O端口所需的时间称为一个( )。
A) 总线周期 B) 指令周期 C) 时钟周期 D) 基本指令执行时间3．微型计算机的输入／输出有三种不同的控制方法，其中以( )控制的输入／输出是微机进行I／O的一种最主要的控制方式。
A) 程序控制 B) 中断控制C) DMA控制D) 以上均可4．程序查询I／O方式的工作流程是按( )的次序完成一个字符的传输。
A) 写数据端口，读／写控制端口B) 读状态端口，读／写数据端口C) 写控制端口，读状态端口，写数据端口D) 随I／O接口的具体要求而定5．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，效率高、实时性强的方式是( )。
A) 同步传送 B) 查询传送 C) 无条件传送 D) 中断传送6．在CPU与外设的I／O传送控制方式中，传送速度最快的方式是( )。
A) 无条件传送 B) 查询传送 C) 中断传送 D) DMA传递7．用具有两个状态(“0”和“1”态)的一组开关作简单输入设备时，应采用( )传送方式来输入信息。
A) 无条件B) 查询C) 中断D) DMA8．用一组发光二极管作为简单输出设备时，应采用( )传送方式来输出信息。
A) DMA B) 无条件C) 查询D) 中断9．在微机系统中引入中断技术，可以( )。
A) 提高外设速度B) 减轻主存负担C) 提高处理器的效率D) 增加信息交换的精度10．CPU响应中断请求的时刻是在( )。
A) 执行完成正在执行的程序以后 B) 执行完正在执行的指令以后C) 执行完本时钟周期以后D)执行完正在执行的机器周期以后11．8086／8088CPU向应两个硬中断INTR和NMI时，相同的必要条件是( )。
A) 允许中断B) 当前I／O操作执行结束C) 总线空闲D) 当前访问内存操作结束12．在微型计算机系统中，高速外设与内存储器进行批量数据传送时，应采用( )。
操作系统第七章
第七章
一、问答题
1、设备驱动程序的主要功能是什么？
2、设备分配策略与哪些因素有关？
3、什么是设备驱动程序？设备驱动程序的功能是什么？
4、什么是设备独立性？为什么要实现设备独立性？
5、在操作系统中引入缓冲的原因是什么？
6、什么是设备独立性，如何实现设备独立性？
7、简述共享打印机的工作流程。
8、简述具有通道的系统中独占设备的一般分配过程。
9、什么是通道？
10、系统实现了设备独立性，在设备分配中所访问的数据结构依次是什么？
11、什么是SPOOLing系统？简述SPOOLing系统的组成。
12、设备分配中何谓安全分配方式和不安全分配方式
13、设备管理的目标和任务是什么？
14、试说明中断处理程序的处理过程。
15、何谓安全分配方式和不安全分配方式。
二、设计题
给出一种缓冲池的实现方案，包括组成和基本操作。
计算机操作系统(第七章)
5 页面淘汰算法与工作集管理(1)
•请页式和页簇化调页技术， •页簇化策略能减少线程引发的缺页中断次数， 减少调页I／O的数量。 •缺省页面读取簇的数量取决于物理内存大小， 当内存大于19MB时，代码页簇为8页、数据页簇 为4页、其他页簇为8页。
页面淘汰算法与工作集管理(2)
• 采用局部FIFO算法。 • 采用局部淘汰可防止客户进程损失太多内存； • 采用FIFO算法可让被淘汰的页在淘汰后在物理内存 中停留一段时间，如果马上又用到该页的话，就可 很快将该页回收，而无需从磁盘读出。
工作集管理(3)
• 当物理内存剩余不多时，系统检查每个进程，其当 前工作集是否大于其最小工作集，是则淘汰该进程 工作集中的一些页，直到空闲内存数量足够或每个 进程都达到其最小工作集。
工作集管理(4)
• 系统定时从进程中淘汰一个有效页，观察其是否对 该页发生缺页中断，以此测试和调整进程当前工作 集的合适尺寸。如果进程继续执行，并未对被淘汰 的页发生缺页中断，则该进程工作集减1，该页被 加到空闲链表中。
“修改页写回程序”
• 零初始化链表，空闲链表和后备链表的页框数 低于允许的最小值时，将修改链表中的页面写 回磁盘，然后，这些页框可放入后备链表。 • 当修改链表太大时，把修改链表中的页面写回 页文件中。 • 把修改页写回磁盘后，系统的可用页框还太少， 把进程的工作集调整到最小规模，新淘汰的页 被放到修改链表或后备链表中。
(1)执行体使用内存映射把可执行文 件.exe和动态连接库.dll文件装入内存， 节省应用程序启动时间。 (2)进程使用内 存映射文件存取磁盘文件信息，减少文件 I/O和对文件进行缓存。(3)多个进程使用 内存映射文件来共享主存中的数据和代码。
内存映射文件(2)
计算机操作系统(第七章)
常用的记录式文件结构
（1） 连续结构
按记录生成先后顺序排列的逻辑结构
特点：适用性，可用于所有文件，记录的排列与记录的内容 无关，便于追加和更新，但不利于随机检索。
（2） 多重结构
按键值组织多个队列，每个队列中的所有记录 含该键值
特点：有利于按键值检索 K1 … Km Ri Rj Rz
都包
文件的多重结构
特点：1）不必在文件信息中指明文件的长度，只需指明第以 实现插入和删除一个信息块；
3）查找文件信息块时要顺着链进行，所以搜索效率较 低，因此不适合随机存取。
文件说明信息
第一物理块号20 20 15
0
…….
物理块号 连接指针 逻辑块号
15 22
1
4 3 6 14 13 12 11 10 7 2 5 8 9
文件系统树型目录
7.5.3 便于共享的文件目录
实现文件共享的方法： 1.绕道法
要求每个用户在当前目录下工作，共享某个文件时，从当前 目录出发向上返回到与所要共享的所在路径的交叉点，再顺序 下访到共享文件。
2.链接法
将一个目录中的链指针直接指向被共享文件所在的目录。
选取文件逻辑结构时应该遵循的原则： （1）能减少修改文件时的处理工作量 （2）能有较快的查找速度
（3）能尽量节约存储空间
（4）便于用户进行操作
文件逻辑结构主要分为两类： 流式文件和记录式文件 1．对于流式文件：由连续字符流组成，存取、检索 的基本单位是字符 如DOS、UNIX、WINDOWS等 2．对于记录式文件：由记录组成，存取、检索的基 本单位是记录 记录是具有特定意义的信息单位，它由记录 逻 辑 地址、一组键、属性（数据项）组成， 属性是可命名的最小单位 3．文件是存储空间分配的基本单位
计算机系统基础pptICS-Ch7-exception-2
CPU所执行的指令的地址序列称为CPU的控制流，通过上述两 种方式得到的控制流为正常控制流。
异常控制流
• CPU会因为遇到内部异常或外部中断等原因而打断程序的正 常控制流，转去执行操作系统提供的针对这些特殊事件的处 理程序。
• 由于某些特殊情况引起用户程序的正常执行被打断所形成的 意外控制流称为异常控制流（Exceptional Control of Flow，ECF）。
异常和中断的处理
• 发生异常(exception)和中断(interrupt)事件后，系统将进入OS内 核态对相应事件进行处理，即改变处理器状态（用户态→内核态）
用户进程
事件
当前指令 下条指令
用户进程的正常控 制流中插入了一段 内核控制路径
响应异常/中断
• 返回当前指令 • 返回下条指令 • 终止(abort)
t0
t1 t2 t3
t4
t5 t6
Word P3未被打断
IE t7 t8
回顾：程序的机器级表示与执行
int sum(int a[ ], unsigned len) {
int i，sum = 0; for (i = 0; i <= len–1; i++)
sum += a[i]; return sum; }
• 程序执行被 “中断” 的事件（在硬件层面）有两类 – 内部“异常”：在CPU内部发生的意外事件或特殊事件 按发生原因分为硬故障中断和程序性中断两类 硬故障中断：如电源掉电、硬件线路故障等 程序性中断：执行某条指令时发生的“例外(Exception)”，如溢出 、缺页、越界、越权、非法指令、除数为0、堆栈溢出、访问超时 、断点设置、单步、系统调用等 – 外部“中断”：在CPU外部发生的特殊事件，通过“中断请求”信号 向CPU请求处理。如实时钟、控制台、打印机缺纸、外设准备好、采 样计时到、DMA传输结束等。
自测题-第7章系统的s域分析
第7章 自测题1. 信号的s 域分析：分析信号由哪些复频率分量[tt tee e ωσj s =]组成，则系统的s 域分析：用LT 计算系统的全响应，分析系统的H(s)与系统特性[稳定、因果、h(t)、H(jw)]之间的关系。
2. 系统的时域分析方法：)(*)()()(t h t f t y t f f LTI=−→−； 系统的s 域分析方法：)()()s (f s H s F Y ⨯=， 推论：当Roc s s 的Ｈ)(00∈，则 t s ts e s e00)(0⨯−−→−ＨＬＴＩ同理：当Roc s j 的Ｈ)(00∈ω，则 t j tj e j e 00)(0ωωω⨯−−→−ＨＬＴＩ3. H(jw)与H(s)的关系：假设LTI 系统的系统函数为H(s)，收敛域=Roc ，则当Roc 包含jw 轴时，H(jw)=H(s)|s=jw4. LT ——默认是 单边LT ：是对因果信号进行 双边LT 的特例；⎰∞--=−→←0)()()(dt e t f s F t f st ，0σσ>5. 常用LT 变换：0,)(.1)(≥↔n s t n n δ 0,)s (!)(u e .210t s 0≥-↔+n s n t t n n 202000t s )s (s )(t)u cos(e .30ωω+--↔s s t 22000ts )s ()(t)u sin(e .40ωωω+-↔s t 6. 结论：“如果LTI 连续系统的H(s)的ROC 包含jw 轴，则系统稳定！”——例外:微分器)(')(t t h δ=，H(s)=s ，Roc=整个s 平面，但是从h(t)是否绝对可积来看，系统是不稳定7. 练习：1)因果LTI 系统的方程为)()(2)('3)("y t f t y t y t =++，则H(s)= ，极点= ，H(s)的收敛域为： ；系统是否稳定？ ；系统的频率响应H(jw)= ，单位冲激响应h(t)=2)LT 反变换：课本P260的7-13(1)(2)(3)(4) 3)求解2阶微分方程的全响应！ 4)会将电路转换为s 域模型，并求解5)根据系统函数，会画出直接型、并联型和级联型例：因果)()(2)('3)("y t f t y t y t =++的)()(,1)0(',1)0(t u t f y y ==-=-，填空：(1) 231)(2++=s s s H ，Roc=1->σ，极点p1= 极点p2= (2) 部分分式展开2111)(+-+=s s s H ，所以h(t) =(3)系统是稳定的，原因： (4))()()(Y s Y s Y s f x +==23 2++s s + )()(H s F s ⨯= 23 2++s s +s123 12⨯++s s =)21()21 (++++++++s s s s s=)(t y x , ->0t =)(t y f [ ])(t u全响应=)(t y , 0>t 例2：电路s 域分析例：图示电路，当t 0时电路已达稳态，且u c(0-)=3V . 今于t 0时刻闭合K ，求t >0时的全响应i (t )、u c (t)域电路的解：画出s t 0>16936)25.0(36)(1111++=+++=----s s s s s s s I 6/15.06++=s )(5.0)(6)(6/t u e t t i t -+=δ6/136)(3)(11++-=-=--s s s s I s s U C 0,36)(6/>+-=-t e t u t C 3)0(3)0(=≠-=-+C C u u 5.0)0(),(6)0(,0)0(===+-i t i i δ+-1sΩ2+-)(s I 13-s--+)(s U C 1)2(-s s/6F2F1K 0=t Ω2+-V 6)(t i )(t u c +-例3：例4：Ai V u L C 5.0)0(,5.0)0(==--111115.05.05.0)(----++--⨯+=s s ss s s U C 222)23()5.0(5.015.0++=++=s ss s s 22)23()5.0(23/2325.0)5.0(5.0++-+=s s 0],23sin 3323[cos 5.0)(5.0>-=-t t t e t u t C例5：解：F ((s )2132107155)(----+++=s s s s s H 1）直接型框图**画出422)(2++++=s s s s H 的并联结构、422)(2+⨯++=s s s s H 的级联结构。
操作系统 自测题及答案
1操作系统概述自测题1 选择题1.以下_A____操作系统中的技术是用“时间”来换取“空间”的。
A.虚拟存储器B.缓冲技术C.SPOOLing技术D.快表2.设计实时操作系统必须首先考虑系统的___C___。
A.效率 B.可移植性 C.可靠性 D.使用的方便性3.一个作业第一次执行时用了5min，而第二次执行时用了6min,这说明了操作系统的____D__特点。
A.并发性B.共享性C.虚拟性D.不确定性4.下述操作系统类型中，哪个操作系统一定是由多台计算机组成的系统？DA.实时B.批处理C.分时D.分布式5.操作系统中，以下____B__采用了以“空间”换“时间”的技术。
A.终端技术B.缓冲技术C.通道技术D.虚拟存储技术6.按照所起的作用和需要的运行环境，操作系统属于___ D ____。
A.支撑软件B.用户软件C.应用软件D.系统软件7.操作系统的主要功能是存储器管理、设备管理、文件管理、用户接口和____A__。
A.进程管理B.用户管理C.信息管理D.操作系统管理8.操作系统的最基本的两个特征是资源共享和____B___。
A.多道程序设计B.程序的并发执行C.中断D.程序顺序执行9.采用多道程序设计技术可以提高CPU和外部设备的_C_____。
A.稳定性B.可靠性 C.利用率D.兼容性10.在计算机系统中，操作系统是__A_____。
A.处于裸机之上的第一层软件B.处于硬件之下的底层软件C.处于应用软件之上的系统软件D.处于系统软件之上的用户软件11.操作系统是对___C__进行管理的软件。
A.软件 B.硬件 C.计算机资源 D.程序12.从用户的观点，操作系统是_D_____。
A.用户与计算机之间的接口B.控制和管理计算机资源的软件C.合理地组织计算机工作流程的软件D.是扩充裸机功能的软件，是比裸机功能更强、使用方便的虚拟机13.操作系统的基本类型是__B___。
A.批处理系统、分时系统和多任务系统B.实时系统、分时系统和批处理系统C.单用户系统、多用户系统和批处理系统D.实时系统、分时系统和多用户系统14.为了使系统中的所有用户都得到及时的响应，操作系统应该是A___.A.实时系统B.批处理系统C.分时系统D.网络系统15.如果分时系统的时间片一定，那么_B___会使响应时间越长。
操作系统第7章答案
操作系统第7章答案第七章作业赵盈盈 20112105931、什么是“设备独⽴性”？引⼊这⼀概念有什么好处？答：设备独⽴性是指⽤户在编制程序时所使⽤的设备与实际使⽤的设备是⽆关的，也就是在⽤户程序中仅使⽤逻辑设备名。
由系统实现从逻辑设备到物理设备（实际设备）的转换。
好处（蓝体字）：设计I/O软件的⼀个关键⽬标之⼀就是实现设备独⽴性，也就是说，除了直接与设备打交道的低层软件之外，其他部分的的软件并不依赖于硬件。
I/O软件独⽴于设备，就可以提⾼设备管理软件的设计效率，当输⼊输出设备更新时，没有必要重新编写全部设计设备管理的程序。
在实际应⽤的⼀些操作系统中，只要安装相应的设备驱动程序，就可以很⽅便地安装好新的输⼊输出设备。
如Windows中，系统可以⾃动为新安装的输⼊输出设备寻找和安装相应的设备驱动程序，从⽽实现输⼊输出设备的即插即⽤。
引⼊设备独⽴性，可使应⽤程序独⽴于物理设备。
独⽴性可使⽤户程序独⽴于某⼀特定的物理设备。
此时，进程只需⽤逻辑设备命名去请求使⽤某类设备。
当系统中有多台该设备时，系统可将其中的任⼀台设备分配给请求进程，⽽不必局限于某⼀指定设备。
这样可以显著的提⾼资源的利⽤率和可适应性。
独⽴性还可以使⽤户程序独⽴于设备类型。
例如在进⾏输⼊输出的时候，既可以利⽤显⽰终端进⾏输出，也可以利⽤打印机进⾏输出。
有了这样的适应性，就看完⼀很⽅便的实现输出重定向。
类似地可以实现输⼊重定向。
即：⽤户在申请使⽤设备时，只需要指定设备类型⽽⽆须指定具体的物理设备，系统根据当前的请求，及设备分配的情况，在相同类别设备中，选择⼀个空闲的设备，将其分配给⼀个申请进程。
统⼀性：对于不同的设备采⽤统⼀的操作⽅式，在⽤户程序中使⽤的是逻辑设备。
设备忙碌或者设备故障时，⽤户不必修改程序。
改善了系统可适应性和可扩展性。
⽅便⽤户。
2、进程的逻辑设备如何与⼀个物理设备建⽴对应关系？答：逻辑设备与物理设备的联系通常是由操作系统命令语⾔中提供的信息实现的。
操作系统7自测
操作系统7自测操作系统是计算机系统的核心组成部分，它管理着计算机的硬件和软件资源，为用户和应用程序提供服务。
为了更好地了解和掌握操作系统的性能和功能，进行自测是非常有必要的。
首先，让我们来谈谈操作系统的基本概念。
操作系统就像是一个大管家，负责协调计算机的各个部分，使其能够高效地运行。
它管理着内存、处理器、输入输出设备等硬件资源，同时还负责调度和执行各种应用程序。
例如，当您同时打开多个应用程序时，操作系统会合理分配处理器时间，确保每个程序都能得到适当的运行机会。
在自测操作系统时，我们需要关注其性能方面的表现。
比如，系统的启动时间就是一个重要的指标。
如果操作系统启动缓慢，可能意味着存在过多的自启动程序或者系统配置不合理。
可以通过查看系统启动项，关闭不必要的自启动程序来提高启动速度。
另外，内存管理也是关键。
如果系统经常出现内存不足的提示，或者运行多个程序时变得异常卡顿，很可能是内存管理出现了问题。
可以查看内存使用情况，了解哪些程序占用了大量内存，并采取相应的措施，如关闭不必要的程序或者增加物理内存。
文件系统的性能也不容忽视。
文件的读写速度、文件的存储和组织方式都会影响系统的整体性能。
我们可以通过复制、移动大文件来测试文件系统的读写速度，检查是否存在文件丢失或损坏的情况。
操作系统的稳定性同样重要。
是否会频繁出现死机、蓝屏或者应用程序崩溃等情况？如果是，可能是由于驱动程序不兼容、系统更新问题或者硬件故障引起的。
此时，需要更新驱动程序、检查系统更新或者对硬件进行检测。
安全性也是操作系统自测中不可忽略的一个方面。
要检查防火墙是否开启，系统是否安装了最新的安全补丁，以及用户权限的设置是否合理。
如果系统存在安全漏洞，可能会导致个人信息泄露、病毒感染等严重问题。
接下来，我们说说操作系统的用户界面。
一个友好、直观的用户界面能够提高用户的使用体验。
例如，菜单的布局是否合理，图标是否清晰易懂，操作是否方便快捷。
对于不同的操作系统，如 Windows、Linux 和 Mac OS，它们的用户界面各有特点，但都应该满足用户的基本需求，并且易于操作。
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12、为什么要有设备驱动程序？
1、将接收到的抽象要求转换为具体要求； 、将接收到的抽象要求转换为具体要求； 2、检查用户 请求的合法性，了解 设备的 请求的合法性， 、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； 状态，传递有关参数，设置设备的工作方式； 3、发出 命令，启动分配到的 ／O设备，完 命令， 设备， 、发出I/O命令 启动分配到的I／ 设备 成指定的I／ 操作 操作； 成指定的 ／O操作； 4、 及时响应由控制器或通道发来的中断请求 ， 、 及时响应由控制器或通道发来的中断请求， 并根据其中断类型调用相应的中断处理程序进 行处理； 行处理； 5、 对于设置有通道的计算机系统， 驱动程序 、 对于设置有通道的计算机系统 ， 还应能够根据用户的I/O请求 请求， 还应能够根据用户的 请求 ， 自动地构成通 道程序. 道程序
1、 SPOOLing技术如何使一 、 技术如何使一 台打印机虚拟成多台打印机？ 台打印机虚拟成多台打印机？
答：打印机属于独享设备。 用SPOOLing 打印机属于独享设备。 技术转换为虚拟成多台打印机。 技术转换为虚拟成多台打印机。 用户请求打印后， 将打印数据输出 用户请求打印后，1. `将打印数据输出 到输出井申请的空闲盘块中。 到输出井申请的空闲盘块中。 2. 将打印 请求登记后排到打印队列。 请求登记后排到打印队列。3. 打印机空 闲时，首取第一张请求表， 闲时，首取第一张请求表，将数据从输 出井传送到内存缓冲区， 出井传送到内存缓冲区，进行打印。
10、UNIX系统中将设备分为块设备和字符 、 系统中将设备分为块设备和字符 设备，它们各有什么特点？ 设备，它们各有什么特点？ 字符型设备： 字符为单位进行输入、 字符型设备：以字符为单位进行输入、 为单位进行输入 输出的设备。 输出的设备。每输入或输出一个字符就 要中断一次主机CPU请求进行处理，所 请求进行处理， 要中断一次主机 请求进行处理 以又称慢速字符设备。例如： 以又称慢速字符设备。例如：终端显示 设备。 列目录时首字符为“ 设备。用ls-l/dev 列目录时首字符为“c” 字符块为单位进行输入 为单位进行输入、 块设备：以字符块为单位进行输入、输出的 设备。例如：硬盘。 设备。例如：硬盘。用ls-l/dev 列目录时 首字符为“ 首字符为“b”
CPU 存储器 多路通道 选择通道 成组多路通道
白色是数据线
输入机 打印机
磁盘
磁盘
磁带
磁带
5、什么是通道？试画出通道控制方 、什么是通道？ 式时的CPU、通道和设备的工作流程 式时的 、 图。
通道提供了I/O设备和主存之间流通数据 通道提供了 设备和主存之间流通数据 的通路，又称I/O处理机 处理机。 的通路，又称 处理机。它能控制一台 或多台外设工作， 或多台外设工作，它一旦被启动就能独 立于CPU运行。使CPU尽可能摆脱 的 运行。 尽可能摆脱I/O的 立于 运行 尽可能摆脱 负担。 负担。但是通道只传送数据而不改变数 据。
9、什么是I/O控制？它的主要 、什么是 控制 控制？ 任务是什么？ 任务是什么？
I/O控制有程序直接控制方式、中断控制方式、 控制有程序直接控制方式、中断控制方式、 控制有程序直接控制方式 直接内存存取方式DMA、通道方式四种形式。 直接内存存取方式 、通道方式四种形式。 主要任务是根据具体的设备情况，选择相应的 主要任务是根据具体的设备情况， 控制方式，更好解决慢速I/O设备和高速 设备和高速CPU 控制方式，更好解决慢速 设备和高速 的匹配问题。 的匹配问题。
7、什么是缓冲？为什么要引入缓冲？ 、什么是缓冲？为什么要引入缓冲？
缓冲是一种存储空间， 缓冲是一种存储空间，在本质上是一种异步技 有硬件缓冲器和内存缓冲区两种实现方法。 术。有硬件缓冲器和内存缓冲区两种实现方法。 解决快、慢通信双方的异步问题。 解决快、慢通信双方的异步问题。 具体如下： 具体如下： 1、 解决信息的到达率和离去率不一致的矛盾 。 、 解决信息的到达率和离去率不一致的矛盾。 2、缓存起中转站的作用 、 3、使得一次输入的信息能多次使用 、
2、按资源分配管理技术，输入 输出设备类型可分为哪三类？
按资源特点分：独享设备、共享设备、 按资源特点分：独享设备、共享设备、虚拟设备 独享设备：在一个用户作业未完成或退出之前， 独享设备：在一个用户作业未完成或退出之前， 此设备不能分配给其他作业用。 此设备不能分配给其他作业用。所有字符设备都 是独享设备。 是独享设备。 共享设备：多个用户作业或多个进程可以“同时” 共享设备：多个用户作业或多个进程可以“同时” 从这些设备上存取信息。软硬盘、 从这些设备上存取信息。软硬盘、光盘等块设备 都是共享设备。 都是共享设备。 虚拟设备： 虚拟设备：通过软件技术将独享设备改造成共享 设备。例如：通过SPOOLing技术将一台打印机 设备。例如：通过 技术将一台打印机 虚拟成多台打印机。 虚拟成多台打印机。
8、用于设备分配的数据结构有哪些？ 、用于设备分配的数据结构有哪些？ 它们之间的关系是什么？ 它们之间的关系是什么？
答：用于设备分配的数据结构有队列和 表两种。 表两种。 I/O通过设备表查找操作系统为设备建立 通过设备表查找操作系统为设备建立 的缓冲区（队列） 进行操作。 的缓冲区（队列）后，进行操作。
3、设备管理的功能是什么？
分配设备： 分配设备：按设备的不同类型和操作系统选用的 算法分配。包括分配相应的通道、 算法分配。包括分配相应的通道、设备控制器以 及对未分配到的任务或怍业进行排队等； 及对未分配到的任务或怍业进行排队等； 控制和实现真正的输入输出操作。 控制和实现真正的输入输出操作。包括通道程序 控制、启动设备、及时响应及处理中断讯号等； 控制、启动设备、及时响应及处理中断讯号等； 对输入输出缓冲区进行管理。例如逻辑名的管理， 对输入输出缓冲区进行管理。例如逻辑名的管理， 多个缓冲区的分时以及串并行操作， 多个缓冲区的分时以及串并行操作，同类多个外 部设备的均衡工作， 避免“ 忙的忙” 部设备的均衡工作 ， 避免 “ 忙的忙 ” 和 “ 闲的 闲”； 在一些较大系统中实现虚拟设备技术
4、数据传送控制方式有哪几种？试比 、数据传送控制方式有哪几种？ 较它们各自的优缺点。 较它们各自的优缺点。
1、程序直接控制方式：耗费大量的CPU时间、 、程序直接控制方式：耗费大量的 时间、 时间 无法检测设备错误、只能串行工作。 无法检测设备错误、只能串行工作。 2、中断控制方式：并行操作的设备数受到中 、中断控制方式： 断处理时间的限制。 断处理时间的限制。CPU 仍需花较多的时间 处理中断。中断次数增多时易导致数据丢失。 处理中断。中断次数增多时易导致数据丢失。 3、直接内存存取方式 、直接内存存取方式DMA：要求 ：要求CPU执行设 执行设 备驱动程序启动设备， 备驱动程序启动设备，给出存放数据的内存地 及操作方式和传送长度等。 址 及操作方式和传送长度等。 4、通道方式：给CPU发出 启动命令后，由 发出I/O启动命令后 、通道方式： 发出 启动命令后， 通道指令完成启动设备等工作。 通道指令完成启动设备等工作。
y 中断响应：查向量表 保护断点，中断屏 蔽
6、典型的中断级： 、典型的中断级：
中断级高 内中断：内部硬件产生 外中断：外部硬件产生
软中断：中断指令产生 中断级低
6、 什么叫中断 ？ 什么叫中断处理 ？ 什么叫中断 、 什么叫中断？ 什么叫中断处理？ 响应？什么叫关中断？什么叫开中断？什么叫中 响应？什么叫关中断？什么叫开中断？ 断屏蔽？什么叫陷入？什么是软中断？试述中断、 断屏蔽？什么叫陷入？什么是软中断？试述中断、 陷入和软中断之间的异同。 陷入和软中断之间的异同。 中断（ 中断（interrupt）：当主机接到外部信号（如 ） 当主机接到外部信号（ 外部设备完成或出错） 内、外部设备完成或出错）时，马上停止原来 的工作，考虑去处理这一事件，处理完毕后， 的工作，考虑去处理这一事件，处理完毕后， 主机又回到原来的断点继续工作。 主机又回到原来的断点继续工作。 陷入：将进程执行方式从用户态变成核心态。 陷入：将进程执行方式从用户态变成核心态。 从而解决了用户程序中请求系统调用的问题。 从而解决了用户程序中请求系统调用的问题。 称这个指令为操作系统的陷入。 称这个指令为操作系统的陷入。 软中断：中断源是中断指令。 软中断：中断源是中断指令。（即软件发出的 命令） 命令）
11、设备驱Biblioteka 程序是什么？设备驱动程序:是 进程与设备控制器之间的 设备驱动程序 是 I/O进程与设备控制器之间的 通信程序。 通信程序。任务是接收上层软件发来的抽象要 求。包含五部分 1、设备标题 、 2、数据存储和局部过程 、 3、策略过程 、 4、中断过裎 、 5、命令处理子程序） 、命令处理子程序）
通道工作过程： 通道工作过程：
操作系统产生通道程序并通知通道 通道执行通道程序 通道程序根据I/O请求队列启动I/O I/O完成，通知通道 I/O任务完成 通道通知CPU
6、中断处理的一般过程： 、中断处理的一般过程：
执行当前指令 关中断 n 指令结束？ y
开中断：有中断请 求？
取下一条指令 n 中断返回 执行中断服务程序 转向中断处理程序入口
3、设备管理的目标是什么？
按用户需求提出的要求接入外部设备， 按用户需求提出的要求接入外部设备， 系统按一定算法分配和管理控制， 系统按一定算法分配和管理控制，而用 户不必关心设备的实际地址和控制指令. 户不必关心设备的实际地址和控制指令 尽量提高输入输出设备的利用率，例如， 尽量提高输入输出设备的利用率，例如， 发揮主机与外设以及外设与外设之间的 真正并行工作能力. 并行工作能力 真正并行工作能力
外部设备连接方式： 外部设备连接方式：
1、最简单、最基本的连接方式： 、最简单、最基本的连接方式：
CPU
内
存
PC总线连接 总线连接
磁盘 磁盘
控制器到设备接口
打印机