第6章 输入输出系统

第6章 输入输出系统
一、选择题
1、引入缓冲可以（ C ）。
A. 改善用户编程环境 B. 提高CPU的处理速度
C. 提高CPU与设备之间的并行程度 D. 降低计算机的硬件成本
2、直接存储器访问（DMA）方式是（ A ）。
A. 外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通道
B. 通过中断当前程序方式传送数据
C. 通过CPU中的寄存器传送数据
D. 通过查询方式传送数据
3、在现代操作系统中几乎所有I/O设备与主机交换数据时，都使用缓冲区。以下（ D ）不是引入缓冲的主要原因。
A. 缓和CPU与I/O设备之间速度不匹配的矛盾
B. 减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制
C. 提高CPU和I/O设备之间的并行性
D. 解决通道方式的瓶颈问题
4、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（ A ）。
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
5. 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（ C ）。
A. 并行技术 B. 通道技术 C. 缓冲技术 D. 虚存技术
6. 如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是（ C ）。
A. 程序查询 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 无条件存取方式
7. 磁盘上的文件以（ A ）为单位读写。
A. 盘块 B. 记录 C. 柱面 D. 磁道
8. 通道是一种（C ）。
A. I/O端口 B. 设备控制器
C. I/O专用处理器 D. 软件工具
9．在CPU启动通道后，由（ A ）执行通道程序，完成CPU所交给的I/O任务。
A．通道 B．CPU C．设备 D．设备控制器
10. 磁盘调度算法中，（ B ）算法可能导致进程发生“饥饿”现象。
A. 先来先服务 B. 最短寻道优先 C. 扫描SCAN D. 循环扫描
11. 操作系统中的SPOOLing技术，实质是将____B___转化为共享设备的技术。
A. 虚拟设备 B. 独占设备 C. 脱机设备 D. 块设备
SPOOLing系统由专门负责I/O的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成；它将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。
12. 下面关于虚拟设备的论述中，正确的论述是（ C ）。
A. 虚拟设备是指允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备
B. 虚拟设备是指允许用户以标准方式来使用物理设备
C. 虚拟设备是指把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备
D. 虚拟设备是指允许用户程序不必全部装入内存就可使用系统中的设备
13. 在一般大型计算机系统中，主机对外围设备的控制可通过通道、控制器和设备三个层次来实现。下述的叙述中正确的叙述是（ A ）。
A. 控制器可控制通道，设备在通道控制下工作
B. 通道控制控制器，设备在控制器控制下工作
C. 通道和控制器分别控制设备
D. 控制器控制通道和设备的工作
14. 缓冲技术中的缓冲池在（ A ）中。
A. 主存 B. 外存 C. ROM D. 寄存器
15．磁盘是可共享设备，因此每一时刻（ D ）作业启动它。
A. 可以由任意多个 B. 能限定多个
C. 至少能由一个 D. 至多能由一个
磁盘虽然是共享设备，但是对它进行读写操作的话必须先根据信息在磁盘上的指定位置，即把磁盘移动到指定的柱面，再等待指定的扇区旋转到磁头位置下。当磁头在进行读写操作时不能随意地改变磁头的位置，否则会造成错误。所以，磁盘虽是共享型设备，但任何时刻最多只能允许一个作业进行读写操作。故答案选D。
16. 在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（C）。
A. 使用轮询的程序I/O方式 B. 中断驱动I/O控制方式
C. I/O通道控制方式 D. 直接存储器访问DMA控制方式
17. 在操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用（ B ）。
A. 物理设备名 B. 逻辑设备名
C. 虚拟设备名 D. 设备牌号
为了提高操作系统的可适应性和可扩展性，在现代操作系统中都实现了设备独立性，即在应用程序中，使用逻辑设备名称来请求使用某类设备；而系统在实际执行时，还必须使用物理设备名称。
18．磁盘调度的目的是为了缩短（A）时间。
A．寻道 B．延迟 C．传送 D．启动
对磁盘进行移臂调度的目的是为了缩短查找定位时间。因为盘片在高速转动
磁头需要快速在各个磁道准确移动并定位才能正确读取到数据这个时间叫寻道时间，越短越好。
19．在磁盘中读取数据的下列时间中，影响最大的是（ D ）。
A．处理时间 B．延迟时间 C．传输时间 D．寻道时间
20．下列算法中，用于磁盘调度的是（C）。
A．时间片轮转调度算法 B．LRU算法
C．最短寻道时间优先算法 D．优先级高者优先算法
21．假设磁头当前位于第105道，正在向磁道序号增加的方向移动。现有一个磁道访问请求序列为35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN调度（电梯调度）算法得到的磁道访问序列是（ A ）。
A． 110，170，180，195，68，45，35，12
B． 110，68，45，35，12，170，180，195
C． 110，170，180，195，12，35，45，68
D． 12，35，45，68，110，170，180，195
22．如果磁头当前正在第53号磁道，现有4个磁道访问请求序列为98，37，124，65，当下一次磁头将达到98号磁道，则只能采用的是（ A）调度算法。
A．先来先服务 B．电梯调度（扫描算法）
C．最短寻道时间优先 D．循环扫描
23．设一个磁道访问请求序列为55，58，39，18，90，160，150，184，磁头的起始位置为100，若采用SSTF（最短寻道时间优先）算法，则磁头移动（ D ）个磁道。
A． 55 B． 184 C． 200 D． 248
24．在移臂调度时读写头从盘的一端开始朝另一端移动，在移动的过程中搜索每个磁道上的请求，若有则服务之，直至到达盘的另一端。在另一端，磁头移动的方向是相反的，并继续在移动中扫描服务，则此种算法称为（ C ）。
A. 先来先服务 B. 最短寻道时间优先
C. SCAN D. CSCAN
二、填空题
1、磁盘访问时间由三部分组成，即寻道时间、旋转延迟时间和__传输时间、
2、缓冲区的类型有单缓冲区、双缓冲区_环形缓冲区和缓冲池______。
3、通过硬件和软件的扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为__虚拟设备__
4、常用的对I/O设备的控制方式有_ 程序查询方式、中断方式、_____ DMA(直接内存存取)方式_ _ I/O通道控制方式__________。**
5、设备控制器是______CPU______和___I/O设备__________之间的接口，它接收来自______CPU_______的I/O命令，并用于控制 I/O设备____________的工作。
三、判断题
1、SPOOLING系统提高了共享设备的利用率。（ × ）
2、SPOOLING系统提高了独占设备的利用率。（ √ ）
3、操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用逻辑设备名。（ √ ）
4、操作系统中，用户在使用I/O设备时，通常采用物理设备名。（ × ）
5、增加设备到主机间的通路可有效地解决“瓶颈”问题。( √ )//是通路而不是通道
6、设备的独立性是指每类设备有自己的设备驱动程序。( × )
7、驱动程序与I/O设备的硬件特性紧密相关，因而对不同类型的设备应配置不同的驱动程序。( √ )
8、数组多路通道广泛用于连接多台高、中速I/O设备，数据传送按数组方式进行。( √ )
四、综合题
1、磁盘请求以10、22、20、2、40、6、38柱面的次序到达磁盘驱动器。移动臂移动一个柱面需要6ms，实行以下磁盘调度算法时，各需要多少总的查找时间？假定磁臂起始时定位于柱面20。
（1）先来先服务；
（2）最短寻道时间优先；
（3）电梯算法（向递增方向移动）。
(1)20->10->22->20->2->40->6->38
(10+12+2+18+38+34+32)*6ms=876ms
(2)20->22->10->6->2->38->40
(2+12+4+4+36+2)*6ms=360ms
(3)20->22->38->40->10->6->2
(2+16+2+30+4+4)*6ms=348ms