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第五章：设备管理。
1． 计算机系统中i/o设备有哪些分类方式？
答：i/o设备怎样分类？从资源分配角度来看，i/o设备可分为哪几类设备？
可以从多方面对i/o设备进行分类：
a) 按使用特性分类，可以划分为：
1) 存储设备，如磁盘、磁带、光盘等。
2) 输入/输出设备，如打印机、键盘、显示器、音声输入/输出设备等等。
3) 终端设备，包括通用终端、专用终端和虚终端。
4) 脱机设备。
b) 按所属关系分类，可划分为：
1) 系统设备，指在操作系统生成时已经等机载系统中的标准设备，如打印机、磁盘等，时钟也是一系统设备。
2) 用户设备，指在系统生成时未登记在系统中的非标准设备。
c) 按资源分配分类，可划分为：
1) 独占设备，通常分配给某个进程，在该进程释放之前，其他进程不能使用。如打印机和纸带读入机。
2) 共享设备，允许若干个进程同时使用。如磁盘机。
3) 虚拟设备，通过假脱机技术把原来的独占设备改造成若干进程所共享的设备，以提高设备的利用率。
d) 按传输数据数量分类，可划分为：
1) 字符设备，如打印机、终端、键盘等低速设备。
2) 块设备，如磁盘、磁带等高速外存储器。
2． 操作系统设备管理的主要任务是什么？
答：主要任务是：完成用户提出的i/o请求，为用户分配i/o设备；提高cpu和i/o设备的利用率；提高i/o速度；以及方便用户使用i/o设备。
3． 通道分为几类？各有什么特点？
答：通道分为选择通道、字节多路通道和数组多路通道。
选择通道(selector channel)：可以连接多个外设，而一次只能访问其中一个外设，执行一道通道程序（单道工作方式）。以块为单位传送数据，速度快，适合高速外部设备。
如：磁盘，磁带。
字节多路(byte multiplexor channel)通道 ：以字节为单位传送数据，多个外设分时轮流使用通道（分时系统工作方式）。适合连接低速字符设备。
数组多路(block multiplexor channel)通道：以块为单位传送数据，可以并发访问多个外设，分时执行多道通道程序。适合连接中高速外部设备。
如：磁盘，磁带。
4． 简要叙述四种i/o控制方式的工作过程。
答：i/o控制方式：
1）程序直接控制方式：cpu指挥控制器启动设备工作后，反复测试设备的忙闲标志位（i/o部件状态寄存器中某一位），决定内存和外设之间是否继续交换一个字节。
2）中断控制方式：cpu向外设发出命令后，转去做其他工作。当数据到达控制器的数据寄存器后，控制器发中断信号，要求cpu服务。cpu执行下一步数据传输。
3）dma方式：允许dma控制器“接管”总线的控制权，直接控制外设与内存的数据交换。
4）通道方式：把对一个数据块的读(或写)为单位的干预，减少为对一组数据块的读(或写)及有关的控制和管理为单位的干预。 同时，又可实现cpu、通道和i/o设备三者的并行操作。
5． 什么是设备独立性？如何实现设备独立性？
答：设备独立性是指操作系统把所有外部设备统一当作成文件来看待，只要安装它们的驱动程序，任何用户都可以象使用文件一样，操纵、使用这些设备，而不必知道它们的具体存在形式。
为了实现设备的独立性，应引入逻辑设备和物理设备两个概念。在应用程序中，使用逻辑设备名称来请求使用某类设备；而系统执行时，是使用物理设备名称。鉴于驱动程序是一个与硬件（或设备）紧密相关的软件，必须在驱动程序之上设置一层软件，称为设备独立性软件，以执行所有设备的公有操作、完成逻辑设备名到物理设备名的转换（为此应设置一张逻辑设备表）并向用户层（或文件层）软件提供统一接口，从而实现设备的独立性。
6． spooling系统有何特点。
答：spooling技术是在通道技术和多道程序设计基础上产生的，它由主机和相应的通道共同承担作业的输入输出工作，利用磁盘作为后援存储器，实现外围设备同时联机操作。
7． 设备驱动程序通常要完成哪些工作？
答：当设备完成了i/o之后，设备控制器向cpu发送一个中断请求，cpu响应后即可转向中断处理程序。中断处理程序的工作可分为以下几步：
唤醒等待该i/o的进程。
保护被中断进程的cpu运行环境。
分析中断原因，转入相应的中断处理程序。
进行中断处理。
恢复被中断进程的现场。
8． 一次磁盘访问的时间由哪些部分构成？有哪些方法提高磁盘读写性能？
答：磁盘访问时间是由多因素决定的，其中很大程度上取决于磁盘的物理性能。磁盘访问时间t由3部分组成：
t=ts+tr+tt 其中，ts为寻道时间，tr为旋转延迟时间、tt为传输时间。
9． 目前常用的磁盘调度算法有哪些？每种算法优先考虑的问题是什么？
答：目前常用的磁盘调度算法有3种，包括fcfs、sstf和scan。它们优先考虑的问题分别如下：
fcfs，即先来先服务，优先考虑请求的先后次序。
sstf，即最短寻道优先，优先考虑寻道时间短的请求。
scan，即扫描算法，主要从寻道较短且无“饥饿”现象两方面考虑。目前该算法又发展了多个修正版本，电梯调度算法就是其中之一。
第六章：文件管理。
1． 什么是文件？用户对文件施加的主要操作有哪些？
答：1）文件是具有文件名的一组相关信息的集合。
2）用户通过文件系统提供的系统调用对文件实施操作。
1）基本文件操作：创建、删除、读、写、截断、设置读/写位置等；
2）文件打开和关闭操作：第一步通过检索文件目录找到指定文件属性及其在外存上位置；第二步对文件实施读写等相应操作。
3）其他文件操作：一是文件属性操作；二是目录操作；三是文件共享与文件系统操作的系统调用实现等。
2． 什么是文件的逻辑结构和物理结构？按照这两种结构文件可以分为哪些类别？各有什么特点？
答：文件的逻辑结构：从用户观点出发所观察到的文件组成形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，独立于文件的物理特性，又称文件组织。
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。
文件的逻辑结构可分为有结构文件和无结构文件。有结构文件是指由一个以上的记录构成的文件，又称为记录式文件。根据记录的长度又可分为定长和不定长两类。
定长记录：指文件中所有记录的长度都是相同的。变长记录：
指文件中各记录的长度不相同。
根据组织方式不同又分为顺序文件、索引文件、索引顺序文件和无结构文件。
3． 外存分配有哪些方式？
答：外存分配方式有：连续分配方式、链接分配方式和索引分配方式。
4． 什么是目录？什么是目录文件？文件控制块中包含什么信息项？
答：1）目录：是文件的索引。
2）文件目录是一种数据结构，用于表示系统中的文件及其物理地址，供检索时使用。
3）文件控制块中包含：基本信息、存储控制信息和使用信息。
5． 目前广泛采用的目录结构形式是哪种？它有什么化点？
答：单级目录结构、两级目录结构和多级目录结构。
单级目录的优点是简单且能实现目录管理的基本功能——按名存取。
两级目录结构优点是：提高了检索目录的速度；在不同的用户目录中，可以使用相同的文件名；不同用户还可使用不同的文件名访问系统中的同一共享文件。
多级目录结构的优点是便于表示结构复杂的问题。
6． 常用的文件存储空间管理方法有哪些？
答：常用的方法有空闲表法和空闲链表法。
第八章：网络操作系统。
1． 按照网络拓扑结构计算机网络可以分成娄几类？
答：主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构等。
2． 简述osi七层模型分别是哪七层，每层有什么功能？
答：（1）物理层。
物理层所处理的数据单位是比特(bit)，物理层向上为数据链路层提供物理链路，实现透明的比特流(bit stream)传输服务，物理层向下与物理**相连，要确定连接物理**的网络接口的机械、电气、功能和过程方面的特性。
2）数据链路层。
数据链路层负责在单个链路上的结点间传送以帧(frame)为pdu的数据，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。数据链路层的主要功能包括：建立、维持和释放数据链路的连接，链路的访问控制，流量控制和差错控制。
3）网络层。
网络层传送的pdu称为分组或包(packet)，在物理网络间传送分组，负责将源端主机的报文通过中间**结点传送到目的端。网络层是通信子网的最高层，为主机提供虚电路和数据报两种方式的服务。网络层主要负责分组**和路由选择，根据路由表把分组逐跳地由源站传送到目的站，并能适应网络的负载及拓扑结构的变化，动态地更新路由表。
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