操作系统作业六

发布 2021-05-05 17:56:28 阅读 1524

11.在磁盘调度算法中叙述正确的是__c___

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___b__。

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___d___

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__c___

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___d___

a.垃圾**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__a___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__。

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___

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__b___

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___d___

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、和④ b.③和④ c.④和⑤ d.②、和⑤

21.为了便于上层软件的编制,设备通常需要提供__a___

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___d_。

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?

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。

2. i/o控制方式有几种?分别适用何种场合?

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。

3. 试说明dma的工作流程。

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。

4. 简述设备驱动程序通常要完成哪些工作?

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。

5. 什么是文件的逻辑结构和文件的物理结构?

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。

5. 给出系统总体上的中断处理过程。

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:

保护当前正在运行程序的现场;

分析是何种中断,以便转去执行相应的中断处理程序;

执行相应的中断处理程序;

恢复被中断程序的现场。

7. 文件系统的功能和优点。

文件系统的功能:

1)统一管理文件存储空间(即外存),实施存储空间的分配与**;

2)确定文件信息的存放位置及存放形式;

3)实现文件从名字空间到外存地址空间的映射,即实现文件的按名存取;

4)有效实现对文件的各种控制操作(如建立、撤消、打开、关闭文件等)和存取操作(如读、写、修改、复制、转储等);

5)、实现文件信息的共享,并且提供可*的文件保密和保护措施。

文件系统的优点:

1)按名存取文件,以对用户透明的方式实现对名字空间的管理和信息浮动,使用方便灵活;

2)采取保护、保密措施,安全可靠;

3)实现文件共享,节省空间和时间开销。

8. 具体阐述常用的几种文件物理结构及其优缺点。

1)顺序结构。

又称连续结构。这是一种最简单的物理结构,它把逻辑上连续的文件信息依次存放在连续编号的物理块中。只要知道文件在存储设备上的起始地址(首块号)和文件长度(总块数),就能很快地进行存取。

这种结构的优点是访问速度快,缺点是文件长度增加困难。

2)链接结构。

这种结构将逻辑上连续的文件分散存放在若干不连续的物理块中,每个物理块设有一个指针,指向其后续的物理块。只要指明文件第一个块号,就可以按链指针检索整个文件。

这种结构的优点是文件长度容易动态变化,其缺点是不适合随机访问。

3)索引结构。

采用这种结构,逻辑上连续的文件存放在若干不连续的物理块中,系统为每个文件建立一张索引表,索引表记录了文件信息所在的逻辑块号和与之对应的物理块号。索引表也以文件的形式存放在磁盘上。给出索引表的地址,就可以查找与文件逻辑块号对应的物理块号。

如果索引表过大,可以采用多级索引结构。

这种结构的优点是访问速度快,文件长度可以动态变化。缺点是存储开销大,因为每个文件有一个索引表,而索引表亦由物理块存储,故需要额外的外存空间。另外,当文件被打开时,索引表需要读入内存,否则访问速度会降低一半,故又需要占用额外的内存空间。

4)hash结构。

又称杂凑结构或散列结构。这种结构只适用于定长记录文件和按记录随机查找的访问方式。

hash结构的思想是通过计算来确定一个记录在存储设备上的存储位置,依次先后存入的两个记录在物理设备上不一定相邻。按hash结构组织文件的两个关键问题是:

定义一个杂凑函数;解决冲突;

5)索引顺序结构。

索引表每一项在磁盘上按顺序连续存放在物理块中。

9. 文件目录结构有哪几种,各有什么优缺点?

文件目录结构一般有一级目录结构、二级目录结构和多级目录结构。

一级目录结构的优点是简单,缺点是文件不能重名,限制了用户对文件的命名。

二级目录结构实现了文件从名字空间到外存地址空间的映射:用户名->文件名à文件内容。其优点是有利于文件的管理、共享和保护;适用于多用户系统;不同的用户可以命名相同文件名的文件,不会产生混淆,解决了命名冲突问题。

缺点是不能对文件分类;当用文件较多时查找速度慢。

多级目录结构的优点是便于文件分类,可为每类文件建立一个子目录;查找速度快,因为每个目录下的文件数目较少;可以实现文件共享;缺点是比较复杂。

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?

1)空闲表法——连续分配方式。

与内存的动态分配方式相同,为每个文件分配一个连续的存储空间。

为外存上的所有空闲区建立一张空闲表,每个空闲区对应于一个闲表项,将所有空闲区按起始盘块号递增的顺序排列。

存储空间的分配与**可采用首次适应算法、循环首次适应算法等。

如对换方式中对对换空间的分配就采用连续分配,主要目的是提高速度。

2)位示图法。

用二进制的一位来表示磁盘中一个盘块的使用情况。

0:盘块空闲;

1:盘块已分配。

由所有盘块所对应的二进制位构成的一个集合称为位示图,通常可用m×n个位数来构成位示图,并使m×n等于磁盘总块数。

系统中的较小文件也采用连续分配方式,如“簇”

3)成组链接法。

在大型文件系统中,空闲表或空闲链表太长,在unix系统中,两种方法结合形成成组链接法。

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