第六章输入输出系统一、填空题l 、操作系统中，设备管理的目标是（）和（）。
2、中断装置通常是按预定的顺序来响应同时出现的中断事件的，这个预定的顺序通常被称为（）。
3．通道通过执行通道程序来完成控制设备工作，完成指定的（）操作．4．通道可分为（）、（）和（）三种类型．5．中断向量实际上是一种指针，它指向对应（）的入口．6．访问磁盘时间由（），（）和（）三部分组成．7．缓冲是一种（）扶术，它利用某种存储设备，在数据传送过程中进行暂时的存放．8．I／O管理中，（）技术是操作系统得以响应外部和内部物理请求的必不可少的重要机制．9、（）算法是选择当前磁头所在磁道距离远近的请求作为下一次服务的对象．10．磁盘地址空间是（）维的．11．为实现CPU与外部设备的并行工作，系统引入了（）硬件机制．12，IlO涉及的基本的硬件元素有（）等等．13．控制设备的核心模块为（）·14．设备和CPU之间数据传送控制方式有四种：程序直接控制方式，中断控制方式，DMA方式和（）·15. 缓冲，中断及（）也是设备管理中的一个重要部分．16. 磁盘是海量存储设备．海量存储设备的出现使得计算机系统的数据保留得以实现．磁盘也就成了（）数据的关键．17．许算机两个最主要的工作就是（）和处理机．18．磁盘又可以分为（）·19．如何有效地对连接到计算机的外设进行（）是操作系统设计者最关心的问题之一．20．一个设备可能通过电缆甚至（）发送信号，与计算机系统通信．21 、一般来说，把设备与主机之间的接口称之为（）·22．如果很多设备都共用一条线路通信，称镇线路为（）23．之所以区分控制器和设备本身是因为操作系统大多与（）打交道，而非设备本身．24．大多数小型计算机的CPU和控制器之间的通信采用（）·25．一个I／O端口一般有四个寄存器：状态寄存器，（）、输入寄存器和输出寄存器．26．对磁盘来说，数据传输率由磁头的读／写速度来决定，而磁头的读／写速度经常超过（）字节／秒．这样，磁盘和内存之间传榆一个字节的时间不能超过5us．27．通道指的是一种带有处理机特征的，能够自动编制和执行通道程序以实现外设和主存直接交换数据的控制设备．我们常又称之为（）·28．通道都由一个核心部件即（）进行控制．29．设备管理的主要任务之一是控制设备和（）或CPU之间的数据传送常用的数据传送控制方式．30．程序方式是指用户用进程来控制内存或CPU对外围设备进行信息传送．按照硬件结构的简易程度，我们又可以细分为（）·31．在（）传送方式下，外设具有中请CPU服务的主动权，当输入设备将数据准备好或者输出设备可以接收数据时，便可以向CPU发出中断请求，使CPU暂时停下目前的工作而和外设进行一次数据传榆．等输入操作或者输出操作完成以后，CPU继续进行原来的工作．32．为了准确有效地知道中断请求来自何种设备，中断机制提供了一种特殊的中断地址．在大部分架构中，这种地址为中断向量表中的一个偏移量，一般我们把它称作（）·33．每个外设对应的接口上连接一个逻辑电路，这些逻辑电路构成一个链，将这种链称为（）·34．用周期扩展法进行DMA传送，一次能传送（）个字节．35．DMA方式对外圈设备的管理和某些操作仍由（），搜制．36、（）是指仅供操作系统和其他系统软件使用的具有特权的指令。
一般用户不能使用．37．启动I／O设备指令是一条主要的I／O指令，它属于（）指令，在被访管指令调用的系统管理程序的最后一条执行．38．I／O子系统提高系统性能的方法除I／O调度之外，就是（）·39．数据传榆过程中，在内存中划出一个区域用于存放在两个外设或设备与进程间传榆的数据，这个区域我们称之为（）·40．多缓冲是把多个缓冲区连接起来组成两部分，一部分专门用于输入，另一部分专门用于（）·41．根据中断源产生的条件，可以把中断分为（）·42．I／O设备发生错误可能有多种情况：或者是（），如网络不堪重负；或者是物理机械特性的原因，如硬盘出现坏扇区．43．现在的操作系统通过路径使得请求与（）之间的联系变得更加灵活方便．44．对于磁盘来说，要提高访问速度，主要着眼于两个方面：（）和磁盘带宽．45．在磁盘存取数据之前，我们必须将磁盘划分为扇区，以便磁盘控制器进行读写．这个过程叫做低格或者（）·二、选择题1．通道是一种( )．A 保存I／O信息的部件B．传榆信息的电子线路C 通用处理器D．专用处理器2．CPU对通道的请求形式是( )．A．自陷B．中断 C 通道命令D．转移指令3．通道对CPU的请求形式是( )．A．自陷B．中断C．通道命令D．跳转指令4．环形缓冲区是一种( )．A 单缓冲区B．双缓冲区C．多缓冲区D．缓冲池5．系统利用SPOOLING技术实现( )．A 对换手段B．虚拟设备C．系统调用D．虚拟存储6．在配有操作系统的计算机中，用户程序通过( )向操作系统提出使用外部设备的要求．A 作业中请B．原语C．系统调用D．I／O指令7．CPU与通道可以并行执行，并通过( )实现彼此间的通讯和同步．A I／O指令B．I／O中断C．I／O指令和I／O中断D．操作员8．( )是直接存储设备．A．磁盘B．磁带C．打印机D．键盘显示终端9．下列叙述，正确的一条是( )．A 在设备I／O中引入缓冲技术的目的是为了节省内存B．指令中的地址结构和外存容量是决定虚存作业地址空间的两个因素C．处于阻塞状态的进程被唤醒后，可直接进入运行状态D．在请求页式管理中，FIFO置换算法的内存利用率是较高的10．系统中，像键盘，终端、打印机等以字符为单位组织和处理信息的设备称为( )．A 字符设备B．块设备 C 虚拟设备D．独享设备11．磁盘上的文件以( )单位读写。
A 磁道B．页C．柱面D．块12．引入缓冲技术是为了( )．A 提高设备利用律B．提高内存接口C．扩充相对地址空间D．提高CPU和I／O设备之间交换信息的速度13．所谓的输A．／输出操作，也叫I／O操作，它是指( )．A CPU和内存中的信息传输B．CPU和外存中的信息传榆C．内存和设备之间的信息传输D．内存和外存之间的信息传输14．除了中断屏蔽外，设置( )也能解决中断响应次序．A 特权指令B．时间片C．中断优先级D．响应比15．下面叙述错误的是( )．A 由于磁带的价格比磁盘便宜，用磁带实现索引文件最经济B．索引顺序文件既能顺序访问C 直接访问文件既能顺序访问，又能随机访问D．变更磁盘上的顺序文件记录的内容，不一定要复制整个文件16．( )是利用虚拟设备达到I／O要求技术．A．把I／O要求交给多个物理设备分散完成B．利用外存作缓冲，将作业与外存交换信息和外存与物理设备交换信息两者独立起来，使他们并行工作C 把I／O信息先存放在外存，然后由一台物理设备分批完成I／O要求D．把共享设备改为某作业的独享设备，集中完成I／O要求17．( )属于直接存储设备．A 打印机B．磁盘C．磁带机D．键盘18．缓冲技术的缓冲池在( )中．A．主存B．外存 C. ROM D．寄存器19．( )中断是正在运行的进程所期待的自愿中断事件．A. 程序B．访问C．输入／输出D．程序状态字三、判断题1．CPU通过安排I／O完成从设备到内存的数据移动，或者通过DMA控制器、通道等完成设备间数据移动．( )2．程序直接控制方式和中断控制方式都不适用于简单的、外设很少的计算机系统．( )3．缓冲是为了匹配设备和CPU的处理速度，以及为了进一步减少中断次数和解决DMA方式或通道方式时的瓶颈问题引入的。
中断有硬中断和软中断之分．硬中断又分外中断和内中断，即中断和陷阱．( )4．外部设备的数据传榆串通常是由外设本身决定的，而不是由CPU决定的．( )5．在DMA方式下，外部设备利用专用的接口电路直接和存储器进行高速数据传送，但仍需要经过CPU．( )6．菊花链法是解决中断优先级的一个简单软件方法．( )7．在多任务或多用户系统中，I／O指令属于特权指令，一般用户程序不许使用这些指令．( ) 8．FCFS算法在性能上明显优于SSTF算法．( )9．调度算法的性能很大程度上依赖于访问请求的数量和类型。
( )10．空间交换管理是操作系统另一种低层次的任务处理．( )四、简答题1. Spooling技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机?2．按资源分配管理技术，输入输出设备类型可分为哪三类?3．设备驱动程序是什么?为什么要有设备驱动程序?用户进程怎样使用驱动程序?4．什么叫通道技术?通道的作用是什么?5．数据传送控制方式有哪几种?比较它们各自的优缺点．6．什么是中断?中断处理的过程是怎样的?7．什么是陷阱，什么是软中断?试比较中断、陷阱和软中断之间的异同．8、什么是DMA传送方式?简述DMA传送的过程．9．什么是缓冲?为什么要引入缓冲?10．试叙述I／O请求处理的过程．11．什么是I／O控制?主要任务有哪些?12．试说说如何划分交换区间．13．简述RAID技术奇偶校验处理的过程．14．简述如何实现稳定存储．15．为什么一个多任务环境下的系统，在多个磁盘及控制器间的文件系统I／O的平衡很重要?16．试讨论备份扇区与顺延扇区的异同．17．如果硬盘的每一个GB的成本可以与磁带相同，是否磁带还有存在的价值，试说明你的想法?18．试说明可被处理器检测的3种异常，井举例说明各自的使用时机．19．试问典型的I／O端口包含哪4种寄存器?其作用是什么?20．试问一般的CPU有哪两类中断要求?其使用的时机是什么721．试说明DMA的传输步骤．22．试说明顺序访问及随机访问的差异．23．试描述阻塞与非阻塞间的差异．24．试说明非阻塞式系统调用与异步系统调用的差异．25．为什么使用I／O调度能够改良系统整体的性能?试举例说明．26．试说明使用缓冲的3个理由．27．试问何谓高速缓存?它与缓冲区有何差异?28．试列举几种改变I／O执行性能的方法．29．试举例分别说明3种适合使用阻塞I／O与非阻塞I／O的状况．30．试说明轮询与中断间的差异及个别的使用时机．31，试说明当CPU速度增加时，若同时增加系统总线与设备的速度，是否一定能增加整体性能．32．试举出将功能置于设备控制器中，而不置于内核内的优缺点．33．试说明DMA如何增加系统并发性及硬件设计的复杂度．34．试描述DMA的传输方式，并举出一个使用DMA却不会改善执行性能的例于．35．为提供I／O设备服务，试描述结合轮询、睡眠与中断的综合方法，并举例说明适合的应用环境·36．试举例说明是什么I／O的系统调用相当耗费CPU资源．37．试举出SCAN和C-SCAN，以及LOOK和C-LOOK算法适用的状况．38．假设磁盘驱动器具有5000个柱面，编号从0到4999，现今磁头正在服务柱面143的要求，而前一次的要求是柱面125．如果队列中未服务的要求以FIFO的次序排列如下：86，1470，913，958，1590、1022、1657、173由目前的读写头位置开始，对于下列的每一种磁盘调度算法，它的磁盘臂的移动总距离(以柱面数为单位)是多少?a．SSTFK．b．SCANL．c．C-SCAN．39．什么样的应用程序或磁盘访问的状态，对于SSTF，SCAN和C。