计算机学科专业基础综合计算机操作系统输入输出IO管理二Word文件下载.docx
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通道技术是为了减少CPU对I/O操作的控制，提高CPU的效率。
缓冲技术是为了解决CPU和外设的速度不匹配。
缓冲技术的引入主要解决CPU速度和外设速度不匹配的问题，它同时减少了通道数量上的占用，提高了CPU、I/O和通道的并行性，减少了中断的次数，放宽了CPU对中断响应的时间要求，如在打印、文件访问、网络收发、键盘输入等场合，均要用到缓冲技术。
虚存技术是为了解决存储系统的容量问题。
3.设备的打开/关闭、读/写等操作是由______完成的。
∙A.用户程序
∙B.编译程序
∙C.设备分配程序
∙D.设备驱动程序
C.
D.
发出I/O命令是设备驱动器应具有的功能，包括设备的打开/关闭、读/写操作。
4.中断发生后，应保留______。
∙A.缓冲区指针
∙B.关键寄存器内容
∙C.被中断的程序
∙D.页表
B.
寄存器里保存着中断断点的地址和现场状态。
5.DMA控制方式是在______之间建立一条直接数据通路。
∙A.I/O设备和主存
∙B.两个I/O设备
∙C.I/O设备和CPU
∙D.CPU和主存
A.
DMA控制方式是在I/O设备和主存之间建立一条直接数据通路，在不需要CPU干预也不需要软件介入的情况下两者之间建立高速的数据传送方式。
6.在一般大型计算机系统中，主机对外部设备的控制可以通过通道、控制器和设备3个层次来实现，以下叙述中正确的是______。
∙A.设备控制器和通道可以分别控制设备
∙B.设备控制器、通道和设备可以并行工作
∙C.通道控制设备控制器、设备控制器控制设备工作
∙D.以上都不对
C的叙述就是这三者的层次关系。
7.在程序I/O方式中，对于输出设备，准备就绪是指______。
∙A.输出缓冲区已空
∙B.输出缓冲区已有数据
∙C.输出设备已开始工作
∙D.输出设备已收到I/O指令
8.下列关于驱动程序的论述中，正确的是______。
∙A.驱动程序与I/O设备的特性紧密相关，因此应为每一个I/O设备配备一个专门的驱动程序
∙B.驱动程序与I/O控制方式紧密相关，因此对DMA方式应该以字节为单位去启动设备进行中断处理
∙C.由于驱动程序与I/O设备（硬件）紧密相关，故必须全部用汇编语言书写
∙D.对于一台多用户机，配置了相同的8个终端，此时可只配置一个由多个终端共享的驱动程序
A选项错误，对于同类I/O设备来说，可以只配置一个专门的驱动程序。
B选项错误，DMA方式是以数据块为单位进行数据传输的。
C选项错误，驱动程序也可以用其他高级语言进行编写，如C语言。
D选项正确。
同A项解释。
9.大多数低速设备都属于______设备。
∙A.独享
∙B.共享
∙C.虚拟
∙D.SPOOLing
10.在操作系统中，用户在使用I/O时，通常采用的是______。
∙A.物理设备名
∙B.逻辑设备名
∙C.虚拟设备名
∙D.设备牌号
用户是无法通过物理设备名进行设备访问的，因为用户是在设备驱动层之上进行操作的。
通过设备驱动层，物理设备已经被逻辑化了。
11.下列算法中，设备分配常用的一种算法是______。
∙A.短作业优先
∙B.最佳适应
∙C.先来先服务
∙D.首次适应
其他算法都不是设备分配算法。
12.利用虚拟设备达到I/O要求的技术是指______。
∙A.利用外存作缓冲，将作业及外存交换信息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信息先存放在外存，然后由一台物理设备分批完成I/O要求的过程
∙D.把共享设备改为某个作业的独享设备，集中完成I/O要求的过程
通过虚拟技术将一台独占设备虚拟成多台逻辑设备，供多个用户进程同时使用，通常把这种经过虚拟的设备称为虚拟设备。
例如，虚拟光驱、虚拟网卡就是虚拟设备。
13.将系统中的每一台设备按某种原则进行统一的编号，这些编号作为区分硬件和识别设备的代号，该编号称为设备的______。
∙A.绝对号
∙B.相对号
∙C.类型号
∙D.符号名
计算机系统为每台设备确定了一个编号以便区分和识别设备，这个确定的编号称为设备的绝对号。
14.SPOOLing技术的主要目的是______。
∙A.提高CPU和设备交换信息的速度
∙B.提高主、辅存接口
∙C.减轻用户的编程负担
∙D.提高独占设备的利用率
SPOOLing技术是低速输入/输出设备与主机交换的一种技术，通常也称为“假脱机真联机”。
它的核心思想是以联机的方式得到脱机的效果。
低速设备经通道和外设在主机内存的缓冲存储器与高速设备相连，该高速设备通常是辅存。
为了存放从低速设备上输入的信息，或者存放将要输出到低速设备上的信息（来自内存），在辅存分别开辟一固定区域，叫“输出井”（对输出）或者“输入井”（对输入）。
简单来说就是在内存中形成缓冲区，在高级设备形成输出井和输入井，传递的时候，从低速设备传入缓冲区，再传到高速设备的输入井，再从高速设备的输出井传到缓冲区，再传到低速设备。
显然它是为了提高设备利用率而使用的技术。
15.下列存储介质中，既可随机访问又可顺序访问的是______。
Ⅰ．光盘Ⅱ．SD卡Ⅲ．U盘Ⅳ．磁盘
∙A.Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
∙B.Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ
∙C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ
∙D.只有Ⅳ
顺序访问：
是按从前到后的顺序对数据进行读写操作。
这种存取方式最为简单。
有的存储设备（如磁带）只能支持顺序访问（平时用磁带听歌的时候，如果要听另外一首歌曲，一般都是快进的，也就是顺序访问过去）。
随机访问：
也称为直接访问，可以按任意的次序对数据进行读写操作。
现在多数存储设备能支持随机访问（如光盘、磁盘、U盘、闪存卡等），当然这些存储设备也一定支持顺序访问。
16.大多数设备控制器是由3部分组成的，其中用于实现对设备的控制的是______。
∙A.设备控制器与处理器的接口
∙B.设备控制器与设备的接口
∙C.I/O逻辑
设备控制器由以下3部分组成。
1）设备控制器与处理器的接口：
用于实现CPU与设备控制器之间的通信。
2）设备控制器与设备的接口：
一个设备控制器上有一个或多个设备接口，可以连接一个或多个设备。
设备控制器中的I/O逻辑根据处理器发来的地址信号，去选择一个设备接口。
3）I/O逻辑：
用于实现对设备的控制。
17.在设备管理中，设备映射表（DMT）的作用是______。
∙A.管理物理设备
∙B.管理逻辑设备
∙C.实现输入/输出
∙D.建立逻辑设备与物理设备的对应关系
设备映射表中记录了逻辑设备所对应的物理设备，体现了两者的对应关系。
对设备映射表来说，不能实现具体的功能。
18.为了实现在主机与控制器之间成块数据的直接交换，必须在DMA控制器中设置4类寄存器，这4类寄存器不包括______。
∙A.命令/状态寄存器
∙B.内存地址寄存器
∙C.数据寄存器
∙D.堆栈指针寄存器
DMA控制器中的4类寄存器包括A选项、B选项、C选项和数据计数器。
19.______用于连接大量的低速或中速I/O设备。
∙A.数据选择通道
∙B.字节多路通道
∙C.数据多路通道
∙D.I/O处理器
字节多路通道通常含有许多非分配型子通道，其数量可达几十到几百个，每一个通道连接一台I/O设备，并控制该设备的I/O操作。
这些子通道按时间片轮转方式共享主通道。
各个通道循环使用主通道，多个通道每次完成其I/O设备的一个字节的交换，然后让出主通道的使用权。
这样只要字节多路通道扫描每个子通道的速率足够快，而连接到子通道上的设备的速率不是太高时，便不至于丢失信息。
20.如果I/O所花费的时间比CPU的处理时间短得多，则缓冲区______。
∙A.最有效
∙B.几乎无效
∙C.均衡
缓冲区主要解决输入/输出速度比CPU处理的速度慢而造成数据积压的矛盾。
所以当I/O花费的时间比CPU处理时间短很多时，缓冲区就没有必要设置。
21.磁盘是可共享的设备，因此每一时刻______作业启动它。
∙A.可以有任意多个
∙B.能限定多个
∙C.至少能有一个
∙D.至多能有一个
磁盘是可共享的设备，是指在某一时间段内可以允许多个用户或进程使用它，但是在某一时刻，最多只有一个作业在使用它，因为磁盘空闲是可能的。
22.为了使并发进程有效输入和输出，应该采用______结构的缓冲技术。
∙A.双缓冲
∙B.环形缓冲
∙C.缓冲池
∙D.多队列轮转
目前计算机系统中广泛使用缓冲池，缓冲池中的缓冲区可供多个进程共享。
缓冲池由多个缓冲区组成，其中的缓冲区可供多个进程共享，并且既能用于输入又能用于输出，因此本题应选C。
23.采用SPOOLing技术的计算机系统，外部设备需要______。
∙A.一台
∙B.多台
∙C.至少一台
∙D.0台
SPOOLing系统只是将独享设备改造成共享设备的手段，必须有独享设备才能将独占设备改造成共享设备。
因此，SPOOLing系统的实现需要至少一台外部设备的支持。
24.SPOOLing系统的输入井和输出井表示______。
∙A.磁盘上的两个存储器
∙B.内存中的两个缓冲区
∙C.输入设备和输出设备
∙D.存放用户的输入数据和输出数据的外存空间
SPOOLing系统主要有以下3部分。
1）输入井和输出井：
这是在磁盘上开辟的两个大存储空间。
2）输入缓冲区和输出缓冲区：
这是在内存中开辟的两个缓冲区。
3）输入进程和输出进程。
25.在程序运行过程中需要提供______以实现磁盘文件读写请求。
∙A.内存地址
∙B.外存文件名
∙C.电梯调度算法
∙D.传送方向与传送量
应用程序使用外存文件名来访问磁盘文件。
26.缓存技术的缓冲池在______中。
∙A.内存
∙B.外存
∙C.ROM
∙D.寄存器
缓冲的实现方法有两种：
一种是采用硬件缓冲器实现，但由于成本太高，除一些关键部位外，一般情况下不采用硬件缓冲器；
另一种实现方法是在内存划出一块存储区，专门用来临时存放输入/输出数据，这个区域为缓冲区。
根据系统设置的缓冲区个数，可以将缓冲技术分为单缓冲、双缓冲、循环缓冲和缓冲池。
因此无论是单缓冲、双缓冲、循环缓冲还是缓冲池，都是在内存中的。
三、{{B}}综合应用题{{/B}}（总题数：
1，分数：
28.00）
一台PC系统启动时，首先执行的是
（1），然后加载
（2）。
在设备管理中，虚拟设备的引入和实现是为了充分利用设备，提高系统效率，采用（3）来模拟低速设备（输入机或打印机）的工作。
磁盘、磁带以及光盘属于（4）设备，键盘、显示器、打印机属于（5）设备。
（1）.
∙A.主引导记录
∙B.分区引导记录
∙C.BIOS引导记录
∙D.引导扇区
4.00）
（2）.
∙A.主引导记录和引导启动器的分区表，并执行主引导记录
∙B.分区引导记录、配置系统，并执行分区引导记录
∙C.操作系统，如Windows98/NT/2000/XP、UNIX等
∙D.相关支撑软件
（3）.
∙A.SPOOLing技术，利用磁带设备
∙B.SPOOLing技术，利用磁盘设备
∙C.脱机批处理系统
∙D.移臂调度和旋转调度技术，利用磁盘设备
（4）.
∙A.直接存取
∙B.顺序存取
∙C.字符
∙D.块
（5）.
（6）.请简述打印SPOOLing的基本工作方式。
__________________________________________________________________________________________
正确答案：
（在用SPOOLing技术共享打印机时，对所有提出输出请求的用户进程，系统接收它们的请求时，并不真正把打印机分配给它们，而是为每个进程做两件事情：
①由输出进程在输出井为它申请一个空闲缓冲区，并将要打印的数据送入其中。
②输出进程再为用户进程申请一张空闲的用户打印请求表，并将用户的打印请求填入表中，再将该表挂到打印队列上。
此时，用户感觉打印过程已经结束。
但实际上，当打印机空闲时，输出进程从请求队列首先取出一张打印请求表，根据表中的要求将要打印的数据从输入井传送到内存输出缓冲区，再由打印机进行输出打印。
打印完成后，再处理打印机队列中的下一个打印请求表，直到打印机队列为空。
这样虽然系统中只有1台打印机，但系统并未将它分配给任何进程，而只是为每个提出打印请求的进程在输出井中分配一个存储区（相当于一个逻辑设备），使每个用户进程感觉自己在独占一台打印机，从而实现对打印机的共享。
）
（7）.说明I/O软件的分层结构和各层的主要功能。
（I/O软件分为以下4层：
（1）用户软件层负责与用户和设备无关I/O软件通信，即它面向程序员，当接收到用户的I/O指令后，把具体的请求发送到设备无关的I/O软件，进行进一步的处理。
（2）设备无关软件层负责将逻辑设备名转化为物理设备名，实现设备的回收与分配，进行缓冲区管理等。
（3）设备驱动程序其功能是将抽象的要求转化为具体的要求；
检查用户I/O请求的合法性，了解外设的状态，设置设备的工作方式；
向设备发出：
I/O命令，启动设备，实现I/O。
（4）中断处理程序负责当I/O结束时，唤醒驱动程序。
I/O软件的分层结构和各层的主要功能如图所示。
[*]）
四、{{B}}拔高题{{/B}}（总题数：
五、{{B}}单项选择题{{/B}}（总题数：
18，分数：
18.00）
27.下列关于设备独立性的叙述中，正确的是______。
∙A.设备独立性是指I/O设备具有独立执行I/O功能的一种特性
∙B.设备独立性是指用户程序独立于具体使用的物理设备的一种特性
∙C.设备独立性是指独立实现设备共享的一种特性
∙D.设备独立性是指设备驱动独立于具体使用的物理设备的一种特性
设备独立性是指用户程序独立于具体物理设备的一种特性，引入设备的独立性是为了提高设备分配的灵活性和设备的利用率等。
28.能影响中断响应次序的技术是______。
∙A.时间片
∙B.中断
∙C.特权指令
∙D.中断屏蔽
通常通过中断优先级、中断屏蔽都可以影响中断响应次序，一般情况下中断的优先级是由硬件规定的。
29.为实现CPU与外部设备的并行工作，系统引入了______硬件机制。
Ⅰ．通道Ⅱ．缓冲Ⅲ．中断
∙A.Ⅰ
∙B.Ⅰ和Ⅱ
∙C.Ⅱ和Ⅲ
∙D.Ⅰ和Ⅲ
I/O控制方式：
首先是程序I/O方式，然后发展为中断驱动I/O控制方式，直接存储器访问DMAI/O控制方式和I/O通道控制方式。
在I/O控制方式的整个发展过程中，始终贯穿着这样一条宗旨，即尽量减少主机对I/O控制的干预，把主机从繁杂的I/O控制事务中解脱出来，以便更多地去完成数据处理任务。
缓冲管理是为了提高CPU和I/O设备速度不匹配的矛盾，提高CPU和I/O设备并行性的一个技术。
但缓冲区并不是一个硬件机制，它的本质是主存中的一个区域。
所以Ⅱ不能选。
30.设备分配程序分配外部设备时，按______顺序分配下面3个资源。
Ⅰ．控制器Ⅱ．设备Ⅲ．通道
∙A.Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ
∙B.Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ
∙C.Ⅱ→Ⅲ→Ⅰ
∙D.Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ
基本的设备分配程序。
通过一个具有I/O通道的系统的例子来介绍设备分配过程。
当某进程提出I/O请求后，系统的设备分配程序可按下述步骤进行设备分配。
（1）分配设备首先根据I/O请求中的物理设备名，查找系统设备表（SDT），从中找出该设备的设备控制表（DeviceControlTable，DCT），再根据DCT中的设备状态字段，可知该设备是否正忙。
若忙，便将请求I/O的进程的PCB挂在设备等待队列上；
否则，便按照一定的算法来计算本次设备分配的安全性。
如果不会导致系统进入不安全状态，便将设备分配给请求进程；
否则，仍将其PCB插入设备等待队列。
（2）分配控制器在系统把设备分配给请求I/O的进程后，再到其DCT中找出与该设备连接的控制器控制表（ControllerControlTable，COCT），从COCT的状态字段中可知该控制是否忙碌。
若忙，便将请求I/O进程的PCB挂在该控制器的等待队列上；
否则，便将该控制器分配给进程。
（3）分配通道在该COCT中又可以找到与该控制器连接通道的通道控制表（ChannelControlTable，CHCT），再根据CHCT内的状态信息，可知该通道是否忙碌。
若忙，便将请求I/O的进程挂在该通道的等待队列上；
否则，将该通道分配进程。
只有在设备、控制器和通道三者都分配成功时，这次的设备分配才算成功，然后便可启动该I/O设备进行数据传送。
31.一般I/O设备在处理的进程处于______。
∙A.就绪状态
∙B.执行状态
∙C.阻塞状态
∙D.死锁状态
系统中的I/O设备在处理的进程通常处于阻塞状态，等待有关I/O事件的发生。
一旦I/O事件发生，就立即唤醒它。
32.一个计算机系统配置了两台同型号的绘图机和3台打印机（1台激光打印机，两台喷墨打印机）。
为了正确驱动这些设备，系统应该提供______种设备驱动程序。
∙A.5
∙B.4
∙C.3
∙D.2
绘图机、激光打印机、喷墨打印机属于3种不同类型的设备，系统只要根据设备类型配置设备驱动程序即可。
33.I/O软件一般分为用户层软件、设备独立性软件、设备驱动程序和中断处理程序4个层次。
下面的工作在设备驱动程序层完成的是______。
∙A.向设备寄存器写命令
∙B.检查用户是否有权使用设备
∙C.将二进制整数转换成ASCII的格式打印
∙D.缓冲管理
A选项正确，设备寄存器写命令是在设备驱动程序中完成的。
B选项错误，检查用户是否有权使用设备属于设备保护，因此是在设备独立性软件中完成的。
C选项错误，将二进制整数转换成ASCII码的格式打印是通过I/O库函数（如C的printf（）中就有打印格式的控制字符串）完成的，因此属于用户层软件。
D选项错误，缓冲管理属于I/O的共有操作，是在设备独立软件中完成的。
缓冲区是内存中的区域，显然不是设备驱动程序完成的。
34.下列关于I/O设备的论述中，正确的是______。
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