第七章 设备管理习题
一. 选择最合适的答案
1．在下面的I/O控制方式中，需要CPU干预最少的方式是（ ）。 （A）程序I/O方式 （B）中断驱动I/O控制方式 （C）直接存储器访问DMA控制方式 （D）I/O通道控制方式
2．某操作系统中，采用中断驱动I/O控制方式，设中断时，CPU用1ms来处理中断请求，其它时间CPU完全用来计算，若系统时钟中断频率为100HZ，则，CPU的利用率为（ ）。
（A）60% （C）80%
（B）70% （D）90%
3．下列哪一条不是磁盘设备的特点（ ）。 （A）传输速率较高，以数据块为传输单位 （B）一段时间内只允许一个用户（进程）访问 （C）I/O控制方式常采用DMA方式 （D）可以寻址，随机地读/写任意数据块 4．利用通道实现了（ ）之间数据的快速传输。
（A）CPU和外设 （C）内存和外设
（B）内存和CPU （D）外设和外设
5．假脱机技术中，对打印机的操作实际上是用对磁盘存储实现的，用以替代打印机的部分是指（ ）。
（A）共享设备 （C）虚拟设备
（B）独占设备 （D）物理设备
6．设从磁盘将一块数据传送到缓冲区所用时间为80μs，将缓冲区中数据传送到用户区所用时间为40μs，CPU处理数据所用时间为30μs，则处理该数据，采用单缓冲传送某磁盘数据，系统所用总时间为（ ）。
（A）120μs （C）150μs
（B）110μs （D）70μs
7．对于速率为9.6KB/s的数据通信来说，如果说设置一个具有8位的缓冲寄存器，则CPU中断时间和响应时间大约分别为（ ）。
（A）0.8ms，0.8ms （C）0.8ms，0.1ms
（B）8ms，1ms （D）0.1ms，0.1ms
8．在调试程序时，可以先把所有输出送屏幕显示而不必正式输出到打印设备，其运用了（ ）。
（A）SPOOLing技术 （C）共享技术
（B）I/O重定向 （D）缓冲技术
9．设备驱动程序是系统提供的一种通道程序，它专门用于在请求I/O的进程与设备控制器之间传输信息。下面的选项中不是设备驱动程序功能的是（ ）。
（A）检查用户I/O请求的合法性
（B）及时响应由控制器或通道发来的中断请求 （C）控制I/O设备的I/O操作
（D）了解I/O设备的状态，传送有关参数，设置设备的工作方式
10．下列关于通道、设备、设备控制器三者之间的关系叙述中正确的是（ ）。 （A）设备控制器和通道可以分别控制设备 （B）设备控制器控制通道和设备一起工作 （C）通道控制设备控制器，设备控制器控制设备 （D）设备控制器控制通道，通道控制设备 二. 多选题
1．下列哪一个选项是引入缓冲的原因（ ）。 （A）缓和CPU和I/O设备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）减少CPU对I/O控制的干预 （D）提高CPU和I/O设备之间的并行性 2．从设备分配的角度来看，设备分成（ ）。
A．独享设备 C． 用户设备 E．虚拟设备
3．在操作系统中，下列选项属于软件机制的是（ ）。
（A）缓冲池
（B）通道技术 （D）Spooling技术
B.系统设备 D.共享设备
（C）覆盖技术
4．下列哪种设备是从设备分配策略角度来说的（ ）。
（A）系统设备 （C）共享设备
（B）独享设备 （D）虚拟设备
5．下列关于通道、设备、设备控制器三者之间的关系叙述中正确的是（ ）。
（A）控制器和通道可以分别控制设备 （B）控制器、通道和设备一起工作
（C）通道控制设备控制器，设备控制器控制设备 （D）设备控制器控制通道，通道控制设备
6．在假脱机I/O技术中，对打印机的操作实际上是用对磁盘存储的访问。那么，用以
替代打印机的部分通常称作（ ）。
（A）共享设备 （C）虚拟设备
（B）独占设备 （D）物理设备
7．下列存储设备中，适合作为共享设备的是（ ）。
（A）语音输入输出设备 （C）鼠标
（B）打印机 （D）磁盘
8．低速设备一般被设置成独占设备，可用作独占设备的有（ ）。
（A）软磁盘
（B）磁带机 （D）磁鼓
（C）可擦写光驱
9．系统中的通道数量较少，可能会产生“瓶颈”问题。（ ）不是解决此问题的有效方法
（A）在结构上增加一些连线，以增加数据传送通路 （B）在数据传输线路上多增设一些缓冲区 （C）提高CPU的速度 （D）采用虚拟设备技术
10．I/O系统硬件结构分为4级：1. 设备控制器 2. I/O设备 3. 计算机 4. I/O通道，按级别由高到低的顺序是（ ）。
（A）2-4-1-3 （C）2-1-4-3
三、判断正误，简要说明理由
1．操作系统采用缓冲技术的缓冲池主要是通过硬件来实现的。 2．低速设备一般被设置成共享设备。 3．通道指令和一般机器的指令没有什么不同。
4．数组选择通道和数组多路通道可以支持多个通道程序并发执行，而字节多路通道不支持多个通道程度并发执行。
5．共享设备允许多个作业同时使用设备，即每一时刻可有多个作业在使用该共享设备，因而提高了系统设备资源的利用率。
6．由于设备分配中设置了若干数据结构，所以在设备分配中不会发生死锁。 7．I/O通道控制方式中不需要任何CPU干预。
8.先来先服务算法、优先级高者优先算法、时间片轮转算法等是经常在设备分配中采用算法。
9．由于独占设备在一段时间内只允许一个进程使用，因此，多个并发进程无法访问这类设备。
10．操作系统中应用的缓冲技术，多数通过使用外存来实现。
（B）3-1-4-2 （D）3-4-1-2
四、简答题
1. 计算机中设备控制器是由哪些部分构成的？
2. 什么是字节多路通道？什么是数组选择通道和数组多路通道？ 3. 有哪几种I/O控制方式？分别适用何种场合？ 4. 试说明DMA的工作流程。
5. 在单缓冲情况下，为什么系统对一块数据的处理时间为max(C,T)+M。 6. 为什么在双缓冲情况下，系统对一块数据的处理时间为max(C,T)？ 7. 试绘图说明把多缓冲用于输出时的情况。
8. 试说明收容输入工作缓冲区和提取输出工作缓冲区的工作情况。 9. 何谓安全分配方式和不安全分配方式？
10. 为什么要引入设备独立性？如何实现设备独立性？ 11. 试说明SPOOLing系统的组成。
12. 在实现后台打印时，SPOOLing系统应为请求I/O的进程提供哪些服务？ 13. 试说明设备驱动程序具有哪些特点？ 14. 试说明设备驱动程序应具有哪些功能？ 15. 设备驱动程序通常要完成哪些工作？ 16. 设备中断处理程序通常需完成哪些工作？
答案
一 单选题 1．D
2．D
3．B
4．C
5．C
6．A
7．C
8．B
9．C 10．C
二 多选题 1．（ABD）
6．（C）
2．（ADE） 7．（D）
3．（ACD）
4．（BCD） 5．（BC）
10．（D）
8．（ABC） 9．（BCD）
三 判断题
1．答案：（错）。缓冲技术的实现方法有硬件和软件两种。
? 硬件方法，适于应用在速度和安全性要求较高的重要场合，且费用很高； ? 软件方法，即在内存中开辟出专门的存储区来做缓冲区。
操作系统采用的缓冲池技术是系统公用资源，由多个缓冲区组成，是通过采用软件的方法在内存中实现的。
2．答案：（错）计算机外部设备分为：高速设备和低速设备。低速设备是不可以共享使用的，因为在一段时间内不能由多个进程同时访问。
3．答案：（错）通道指令与一般机器指令有如下几点不同之处：①通道指令的寻址方式
较一般机器指令简单。②通道指令的指令格式方式较一般机器指令简单。③通道指令的操作码较一般机器指令简单。
4．答案：（错）在硬件结构中只有数组多路通道支持多个通道程序并发执行。 5．答案：（错）共享设备允许多个作业在一段时间内同时使用设备。
6．答案：（错）为了保证每一次设备分配的顺利实施，系统中设置了DCB、COCB、CHCB、SDT等数据结构。但这并不能保证设备分配的安全性。要想保证分配不发生死锁，还需进行安全性测算。
7．答案：（错）通道在I/O程序执行的开始或结束时，必需要CPU进行一定的处理。只有在执行I/O程序期间，无需CPU干预。
8．答案：（错）前两种算法可用在设备分配中采用，而时间片轮转算法则不适合在设备O分配中。因为一般设备的I/O操作一经启动后，便一直运行下去直到完成，I/O操作期间不宜中断，更不宜切换给其他进程使用。
9．答案：（错）可以把独占设备作为系统的一种临界资源，用互斥的方法访问它。 10．错。因为操作系统中应用的缓冲技术是有其限定性的，一般是在内存中或通过硬件技术来实现的。基本上不通过外存来实现。
四 简答题
1．答：包括：①设备控制器与CPU的接口；②设备控制器与设备的接口；③输入输出逻辑（见下图所示）。
2．答：① 字节多路通道含有多个子通道。每个子通道连接一台低速设备，以轮流方式共享主通道。任一子通道交换完一个字节后就将主通道让给下一个子通道。
② 数组选择通道可连接多台高速外设，具有较高的传输速率。它有一台分配型子通道，一段时间内只能执行一道通道程序，使一台设备独占通道以进行数据交换，直到交换完后才可让给其他的设备。
③ 数组多路通道含有多个非分配型子通道，每个子通道连接一台高速外设，以轮流方式共享主通道。任一子通道交换完若干字节后就将主通道让给下一个子通道。
3．答：共有四种I/O方式：
① 程序I/O方式，又称作“忙-等”方式。该方式执行一个循环程序，反复查询外设状
操作系统-第七章 设备管理习题(有答案)
