操作系统习题集之设备管理

操作系统习题集之设备管理

来源：北大的MSE：有关计算机的一些辅导资料

日期：2010-12-5

第5章输入输出设备第6章管理

学习重点：

（1）设备管理的任务和功能。

（2）设备分类和使用特点：按输入输出传送方式分为字符型设备和块设备；按资源特点分为独享设备、共享设备和虚拟设备；按设备硬件物理特性分为顺序存取设备、直接存取设备；按设备使用分为物理设备、逻辑设备和伪设备。

（3）设备I/O方式：询问、中断和通道技术。

（4）设备分配技术和管理：设备分配算法按先来先服务和优先级队列。

（5）缓冲技术：单缓冲、双缓冲、多缓冲和缓冲池等。

（6）虚拟设备的技术（SPOOLing技术）：共享打印机实例。

（7）设备处理程序的功能。

（8）设备处理程序特点和编制内容（设备标题、数据存储和局部过程、策略过程、中断过程、命令处理子程序）。

教学要求：

（1）理解设备管理的任务和功能。

（2）熟练掌握设备分类及其特点，设备的I/O方式。

（3）了解外部设备的安装。

（4）掌握输入输出设备的分类设计方法。

（5）理解使用缓冲技术的目的和缓冲区的设置方式。

（6）了解SPOOLing系统的功能和实现思想。

（7）了解输入输出设备处理程序的编程要点。

（8）了解I/O控制过程。

习题

1、从资源分配的角度看，可以把设备分为独占设备和共享设备。打印机属于独占设备，而磁盘属于共享设备。

2、虚拟设备是通过SPOOLing技术把独占设备变成能为若干用户共享的设备。

3、通道是一个独立于CPU的专管输入输出的处理机，它控制外设或外存与内存之间的信息交换。

4、缓冲区的设置可分为单缓冲，双缓冲，多缓冲和缓冲池。

5、在UNIX系统中，键盘、终端、打印机等以字符为单位组织和处理信息的设备称为字符设备；而磁盘、磁带等以块为单位组织和处理信息的设备称为块设备。

6、在多道程序环境中，用户程序的相对地址与装入内存后的实际物理地址不同，把相对地址转换为物理地址，这是操作系统的地址重地位功能。

7、用户编写的程序与实际使用的物理设备无关，而由操作系统负责地址的重定位，我们称之为设备无关性（设备独立性）。

8、在设备管理中，为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点，引入了虚拟分配技术，即用共享设备模拟独占设备。

9、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用（）。

A.并行技术

B. 通道技术

C.缓冲技术

D. 虚存技术

10、设备管理的目的是为了合理地利用外部设备和[1]，设备按照信息的传递特性可分为[2]和[3]。设备管

理的主要程序之一是设备分配程序，当进程请求在内存和外设之间传送信息时，设备分配程序分配设备的过程通常是[4]。

供选择的答案：

[1]： A、提高CPU利用率B、提供接口C、方便用户D、实现虚拟设备

[2]： A、块设备B、存储设备C、独立设备D、虚拟设备

[3]： A、共享设备B、输入输出设备C、系统设备D、字符设备

[4]： A、先分配设备，再分配控制器，最后分配通道

B、先分配控制器，再分配设备，最后分配通道

C、先分配通道，再分配设备，最后分配控制器

D、先分配通道，再分配控制器，最后分配设备

11、通道是一种（）。

A.I/O端口

B.数据通道

C.I/O专用处理机

D.软件工具

12、操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统（）的能力。

A.串行操作

B. 控制操作

C.重执操作

D.并行操作

13、操作系统采用缓冲技术，能够减少对CPU的（）次数，从而提高资源的利用率。

A.中断

B. 访问

C. 控制

D. 依赖

14、缓冲技术用于（）。

A、提高主机和设备交换信息的速度

B、提供主、辅存接口

C、提高设备利用率

D、扩充相对地址空间

15、SPOOLing技术利用于（）。

A.外设概念

B.虚拟设备概念

C.磁带概念

D.存储概念

16、采用SPOOLing技术的目的是（）。

A.提高独占设备的利用率

B.提高主机效率

C.减轻用户编程负担

D.提高程序的运行速度

17、采用假脱机技术的目的是[1]。假脱机技术是将输入输出控制工作大部分交由相应的通道来承担，利用磁盘作为后援存储器，实现了外设同时联机操作，使得[2]成为[3]，减少了对频繁使用外设的压力，但假脱机技术一般不适用于[4]。

供选择的答案：

[1]： A、提高外设和主机的利用率B、提高内存和主机效率

C、减轻用户编程负担

D、提高程序的运行速度

[2][3]：A、块设备B、字符设备C、独占设备D、虚拟设备

[4]： A、分时系统B、多道批处理系统C、网络操作系统D、多处理机系统

18、在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（）。

A.物理设备名

B.逻辑设备名

C.虚拟设备名

D.设备牌号

19、利用虚拟设备达到输入输出要求的技术是（）。

A．利用外存作为缓冲，将作业与外存交换信息和外存与物理设备交换信息两者独立起来，并使它们并行工作的过程。

B．把I/O要求交给多个物理设备分散完成的过程

C．把I/O信息先放在外存，然后由一台物理设备分批完成I/O要求的过程

D．把共享设备K．改为某作业的独占设备，集中完成I/O要求的过程

20、为什么要引入缓冲技术？设置缓冲区的原则是什么？

答：引入缓冲技术的主要目的是：（1）解决信息的到达率与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。

设备缓冲区的原则是：如果数据到达率与离去率相差很大，则可采用单缓冲方式；如果信息的输入和输出率相同（或相差不大）时，则可用双缓冲区；对于阵发性的输入、输出，可以设立多个缓冲区。

21、SPOOLing技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？

答：将一台独享打印机改造为可供多个用户共享的打印机，是应用SPOOLing技术的典型实例。具体做法