计算机操作系统作业4（含答案）

由天下分享时间：2024/12/17 17:43:33 加入收藏我要投稿点赞

一、单项选择题

1．时钟中断是属于______。

A．硬件故障中断 B．程序中断 C． I/O中断 D．外部中断 2．在一个计算机系统中，特权指令______下执行。 A．只能在核心态 B．只能在用户态

C．可在核心态，也可在用户态 D．不能在核心态，也不能再用户态 3. 空白文件目录法用于______。

A．主存空间的管理 B．文件存储空间的管理 C．虚存空间的管理 D．外设的分配与回收 4. 采用SPOOLing技术后，使得系统资源______。 A．利用率提高了 B．利用率降低了 C．利用率有时提高有时降低 D．出错的机会增加了 5. 文件系统的主要目的是______。

A．实现对文件的按名存取 B．实现虚拟存储 C．提高外存的读写速度 D．用于存储系统文件

6. 为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用______。 A．约定的方法 B．多级目录 C．路径 D．索引 7. 操作系统中______采用了以空间换时间的技术。

A． SPOOLing技术 B．覆盖技术 C．通道技术 D．虚拟存储技术 8. 对磁盘进行磁头调度的目的是为了缩短______时间。 A．寻道 B．旋转 C．传送 D．启动 9. 加密保护和访问控制两种机制相比______。

A．加密保护机制的灵活性更好 B．访问控制机制的安全性更高 C．加密保护机制必须由系统实现 D．访问控制机制必须由系统实现 10．在文件系统中引入“当前目录”的主要目的是______。

A．方便用户 B．提高系统性能 C．增强系统安全性 D．支持共享文件 11．在磁盘调度算法中叙述正确的是______。 A．SSTF算法性能最好

B．磁盘调度算法的性能与队列中请求服务的数目无关

C．对I/O队列中的服务请求进行干预处理有利于提高C-LOOK算法的性能 D．C-SCAN算法适用于磁盘负载较小的系统 12．位示图用于______。

A．页面置换 B．磁盘空间管理 C．文件目录查找 D．磁盘驱动调度 13. 在下列有关旋转延迟的叙述中，不正确的是______。 A．旋转延迟的大小与磁盘调度算法无关

B．旋转延迟的大小取决于磁盘空闲空间的分配程序 C．旋转延迟的大小与文件的物理结构有关 D．扇区数据的处理时间对旋转延迟的影响较大 14. 使用I/O缓冲技术的先决条件是______。

A．设备I/O速度与CPU运行速度相当 B．设备带宽高于CPU带宽 C．设备带宽远低于CPU带宽 D．用户对缓冲的要求

15．在计算机系统崩溃后重新启动时，操作系统通常进行文件系统检查，文件系统检查通常不会进行的工作是______。

A．垃圾回收 B．文件索引节点的重建 C．磁盘空闲空间的重新组织 D．文件备份 16. 磁盘是共享设备，每一时刻______进程在使用磁盘。

A．一个 B．至少一个 C．限定N个 D．由磁盘容量决定 17. 采用树形目录结构可以______。

A．缩短查找文件的时间 B．节省存储空间 C．减少文件的传送时间 D．存储更多的文件 18. DMA I/O控制方式的特点是______。

A．设备与主机的并行执行 B．I/O批量数据的交换会大量浪费CPU时间 C．控制软件容易编写 D．简化了设备的设计 19．有关设备的管理中，下列叙述中不正确的是______。 A．计算机系统为每台设备确定一个绝对号 B．每台设备都应该有一个唯一的相对号 C．申请设备时指定绝对号可提高设备的使用率 D．申请设备时指定设备相对号使设备分配的灵活性强 20. 从资源分配角度来看，外设分为______。

① 逻辑设备 ② 独享设备 ③ 共享设备 ④ 物理设备 ⑤ 虚拟设备 A．①、②和④ B．③和④ C．④和⑤ D．②、③和⑤ 21．为了便于上层软件的编制，设备通常需要提供______。 A．控制寄存器、状态寄存器和控制命令

B．I/O地址寄存器、工作方式状态寄存器和控制命令 C．中断寄存器、控制寄存器和控制命令 D．控制寄存器、编程空间和控制逻辑寄存器

22. 通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成若干用户共享的设备，这种设备为______。

A．系统设备 B．存储设备 C．用户设备 D．虚拟设备

二、简答题

1. 什么是字节多路通道、数组选择通道和数组多路通道？ 2. I/O控制方式有几种？分别适用何种场合？ 3. 试说明DMA的工作流程。

4. 简述设备驱动程序通常要完成哪些工作？ 5. 什么是文件的逻辑结构和文件的物理结构？ 5. 给出系统总体上的中断处理过程。 7. 文件系统的功能和优点

8. 具体阐述常用的几种文件物理结构及其优缺点。 9. 文件目录结构有哪几种，各有什么优缺点？ 10. 缓冲区主要有哪几种设置方式？ 11. 空闲空间管理主要有几种方式？ 12. 外存空间的主要组织方式？

13. 文件的逻辑结构主要有哪几种？优缺点？

三、应用题

1. 假设磁盘有200个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，它们按照到达的次序分别处于98、183、37、122、14、124、65、67号磁道上，当前磁头在53号磁道上，并向磁道号减小的方向上移动。请给出按FCFS、SSTF、SCAN及CSCAN算法进行磁盘调度时满足请求的次序，并计算出它们的平均寻道长度。

2. 某个文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，每个盘块的大小为512字节，请回答下列问题：

(1) 如果每个盘块号只需要用2个字节来描述，则该系统需要设置几次间址项?

(2) 如果每个盘块号需要用3个字节来描述，并允许每个盘块中存放170个盘块地址，而且系统采用10个直接地址项、1个一次间址项、1个二次间址项和1个三次间址项，则对某个长度为18000000B的文件．它需占用多少个盘块(包括间址块) ?

参考答案

一、选择题

DABAA BAADB CBDCD AAABD A D

二、简答题 1.

各类通道的定义如下：

（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。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告诉外设，具有较高的传输速度，它有一个分配型子通道，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。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。

I/O控制方式共有四种：

（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，反复查询外设状态，如果外设\忙碌\则循环查询直到查得外设状态为\闲置\时止。该方式适用于机内没有中断机构得场合。

（2）中断控制I/O方式。该方式在进行I/O时，CPU向设备控制器发出I/O命令后便转其他任务得处理，外设操作由设备控制器控制，CPU于外设并行工作。当外设完成I/O后向CPU发中断信号，CPU只需花费很少的时间进行I/O的善后处理，此前无须进行干预。该方式适用于低速设备I/O，并可配合DMA和通道方式实现I/O。

（3）DMA（直接内存访问）方式。该方式适用于高速外设I/O，一次可以在外设与内存之间传输一个或多个数据快，传输完毕后才需CPU干预。

（4）通道方式。该方式中系统预先要将I/O的过程实现为一段通道程序，置于内存的特定位置，而后启动通道。由通道负责执行通道程序对外设进行I/O控制，CPU转其他程序运行。I/O完成后通道向CPU发中断信号，CPU花很少时间作善后处理。

DMA的工作流程如下：

（1）CPU需要访问外存时便发送。一条访问命令给DMA的命令寄存器CR、一个内存地址码给DMA的内存地址寄存器MAR、本次要传送的字节数给DMA的数据计数器DC、外存地址给DMA的I/O控制逻辑。

（2）CPU启动DMA控制器后转向其他处理。

（3）DMA控制器负责控制数据在内存与外设之间传送。每传送一个字节就需挪用一个内存周期，按MAR从内存读出或写入内存一个字节，修改MAR和计算器DC。

（4）当DC修改为0时，表示传送结束，由DMA向CPU发出中断请求。

1）将抽象要求转化为具体要求（2）检查I/O请求的合法性（3）读出和检查设备的状态（4）传送必要的参数（5）工作方式的设置（6）启动I/O设备

文件的逻辑机构是从用户的观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文件的物理特性，又称为文件组织。

文件的物理结构，又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。这不仅与存储性能有关，而且与所采用的外存分配方式有关。

CPU每执行完一条指令就去扫描中断寄存器，检查是否有中断发生，若没有中断就继续执行下条指令；若有中断发生就转去执行相应的中断处理程序。中断处理过程可粗略的分为以下四个过程：

① 保护当前正在运行程序的现场；