計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)作業(yè)4(含答案)

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)作業(yè)4(含答案)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)作業(yè)4(含答案)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)作業(yè)4(含答案)xxx公司計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)作業(yè)4(含答案)文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度一、單項(xiàng)選擇題1．時(shí)鐘中斷是屬于______。A．硬件故障中斷B．程序中斷C．I/O中斷D．外部中斷2．在一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，特權(quán)指令______下執(zhí)行。A．只能在核心態(tài)B．只能在用戶態(tài)C．可在核心態(tài)，也可在用戶態(tài)D．不能在核心態(tài)，也不能再用戶態(tài)3.空白文件目錄法用于______。A．主存空間的管理B．文件存儲(chǔ)空間的管理C．虛存空間的管理D．外設(shè)的分配與回收4.采用SPOOLing技術(shù)后，使得系統(tǒng)資源______。A．利用率提高了B．利用率降低了C．利用率有時(shí)提高有時(shí)降低D．出錯(cuò)的機(jī)會(huì)增加了5.文件系統(tǒng)的主要目的是______。A．實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的按名存取B．實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)C．提高外存的讀寫(xiě)速度D．用于存儲(chǔ)系統(tǒng)文件6.為了解決不同用戶文件的“命名沖突”問(wèn)題，通常在文件系統(tǒng)中采用______。A．約定的方法B．多級(jí)目錄C．路徑D．索引7.操作系統(tǒng)中______采用了以空間換時(shí)間的技術(shù)。A．SPOOLing技術(shù)B．覆蓋技術(shù)C．通道技術(shù)D．虛擬存儲(chǔ)技術(shù)8.對(duì)磁盤(pán)進(jìn)行磁頭調(diào)度的目的是為了縮短______時(shí)間。A．尋道B．旋轉(zhuǎn)C．傳送D．啟動(dòng)9.加密保護(hù)和訪問(wèn)控制兩種機(jī)制相比______。A．加密保護(hù)機(jī)制的靈活性更好B．訪問(wèn)控制機(jī)制的安全性更高C．加密保護(hù)機(jī)制必須由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)D．訪問(wèn)控制機(jī)制必須由系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)10．在文件系統(tǒng)中引入“當(dāng)前目錄”的主要目的是______。A．方便用戶B．提高系統(tǒng)性能C．增強(qiáng)系統(tǒng)安全性D．支持共享文件11．在磁盤(pán)調(diào)度算法中敘述正確的是______。A．SSTF算法性能最好B．磁盤(pán)調(diào)度算法的性能與隊(duì)列中請(qǐng)求服務(wù)的數(shù)目無(wú)關(guān)C．對(duì)I/O隊(duì)列中的服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行干預(yù)處理有利于提高C-LOOK算法的性能D．C-SCAN算法適用于磁盤(pán)負(fù)載較小的系統(tǒng)12．位示圖用于______。A．頁(yè)面置換B．磁盤(pán)空間管理C．文件目錄查找D．磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)調(diào)度13.在下列有關(guān)旋轉(zhuǎn)延遲的敘述中，不正確的是______。A．旋轉(zhuǎn)延遲的大小與磁盤(pán)調(diào)度算法無(wú)關(guān)B．旋轉(zhuǎn)延遲的大小取決于磁盤(pán)空閑空間的分配程序C．旋轉(zhuǎn)延遲的大小與文件的物理結(jié)構(gòu)有關(guān)D．扇區(qū)數(shù)據(jù)的處理時(shí)間對(duì)旋轉(zhuǎn)延遲的影響較大14.使用I/O緩沖技術(shù)的先決條件是______。A．設(shè)備I/O速度與CPU運(yùn)行速度相當(dāng)B．設(shè)備帶寬高于CPU帶寬C．設(shè)備帶寬遠(yuǎn)低于CPU帶寬D．用戶對(duì)緩沖的要求15．在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)崩潰后重新啟動(dòng)時(shí)，操作系統(tǒng)通常進(jìn)行文件系統(tǒng)檢查，文件系統(tǒng)檢查通常不會(huì)進(jìn)行的工作是______。A．垃圾回收B．文件索引節(jié)點(diǎn)的重建C．磁盤(pán)空閑空間的重新組織D．文件備份16.磁盤(pán)是共享設(shè)備，每一時(shí)刻______進(jìn)程在使用磁盤(pán)。A．一個(gè)B．至少一個(gè)C．限定N個(gè)D．由磁盤(pán)容量決定17.采用樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)可以______。A．縮短查找文件的時(shí)間B．節(jié)省存儲(chǔ)空間C．減少文件的傳送時(shí)間D．存儲(chǔ)更多的文件18.DMAI/O控制方式的特點(diǎn)是______。A．設(shè)備與主機(jī)的并行執(zhí)行B．I/O批量數(shù)據(jù)的交換會(huì)大量浪費(fèi)CPU時(shí)間C．控制軟件容易編寫(xiě)D．簡(jiǎn)化了設(shè)備的設(shè)計(jì)19．有關(guān)設(shè)備的管理中，下列敘述中不正確的是______。A．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為每臺(tái)設(shè)備確定一個(gè)絕對(duì)號(hào)B．每臺(tái)設(shè)備都應(yīng)該有一個(gè)唯一的相對(duì)號(hào)C．申請(qǐng)?jiān)O(shè)備時(shí)指定絕對(duì)號(hào)可提高設(shè)備的使用率D．申請(qǐng)?jiān)O(shè)備時(shí)指定設(shè)備相對(duì)號(hào)使設(shè)備分配的靈活性強(qiáng)20.從資源分配角度來(lái)看，外設(shè)分為_(kāi)_____。①邏輯設(shè)備②獨(dú)享設(shè)備③共享設(shè)備④物理設(shè)備⑤虛擬設(shè)備A．①、②和④B．③和④C．④和⑤D．②、③和⑤21．為了便于上層軟件的編制，設(shè)備通常需要提供______。A．控制寄存器、狀態(tài)寄存器和控制命令B．I/O地址寄存器、工作方式狀態(tài)寄存器和控制命令C．中斷寄存器、控制寄存器和控制命令D．控制寄存器、編程空間和控制邏輯寄存器22.通過(guò)硬件和軟件的功能擴(kuò)充，把原來(lái)獨(dú)占的設(shè)備改造成若干用戶共享的設(shè)備，這種設(shè)備為_(kāi)_____。A．系統(tǒng)設(shè)備B．存儲(chǔ)設(shè)備C．用戶設(shè)備D．虛擬設(shè)備二、簡(jiǎn)答題1.什么是字節(jié)多路通道、數(shù)組選擇通道和數(shù)組多路通道2.I/O控制方式有幾種分別適用何種場(chǎng)合3.試說(shuō)明DMA的工作流程。4.簡(jiǎn)述設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序通常要完成哪些工作5.什么是文件的邏輯結(jié)構(gòu)和文件的物理結(jié)構(gòu)5.給出系統(tǒng)總體上的中斷處理過(guò)程。7.文件系統(tǒng)的功能和優(yōu)點(diǎn)8.具體闡述常用的幾種文件物理結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點(diǎn)。9.文件目錄結(jié)構(gòu)有哪幾種，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)10.緩沖區(qū)主要有哪幾種設(shè)置方式11.空閑空間管理主要有幾種方式12.外存空間的主要組織方式13.文件的邏輯結(jié)構(gòu)主要有哪幾種優(yōu)缺點(diǎn)三、應(yīng)用題1.假設(shè)磁盤(pán)有200個(gè)磁道，磁盤(pán)請(qǐng)求隊(duì)列中是一些隨機(jī)請(qǐng)求，它們按照到達(dá)的次序分別處于98、183、37、122、14、124、65、67號(hào)磁道上，當(dāng)前磁頭在53號(hào)磁道上，并向磁道號(hào)減小的方向上移動(dòng)。請(qǐng)給出按FCFS、SSTF、SCAN及CSCAN算法進(jìn)行磁盤(pán)調(diào)度時(shí)滿足請(qǐng)求的次序，并計(jì)算出它們的平均尋道長(zhǎng)度。2.某個(gè)文件系統(tǒng)，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13個(gè)地址項(xiàng)，每個(gè)盤(pán)塊的大小為512字節(jié)，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)如果每個(gè)盤(pán)塊號(hào)只需要用2個(gè)字節(jié)來(lái)描述，則該系統(tǒng)需要設(shè)置幾次間址項(xiàng)(2)如果每個(gè)盤(pán)塊號(hào)需要用3個(gè)字節(jié)來(lái)描述，并允許每個(gè)盤(pán)塊中存放170個(gè)盤(pán)塊地址，而且系統(tǒng)采用10個(gè)直接地址項(xiàng)、1個(gè)一次間址項(xiàng)、1個(gè)二次間址項(xiàng)和1個(gè)三次間址項(xiàng)，則對(duì)某個(gè)長(zhǎng)度為B的文件．它需占用多少個(gè)盤(pán)塊(包括間址塊)

參考答案一、選擇題DABAABAADBCBDCDAAABDAD二、簡(jiǎn)答題1.各類通道的定義如下：（1）字節(jié)多路通道含有多個(gè)子通道。每個(gè)子通道連接一臺(tái)低速設(shè)備，以輪流方式共享主通道。一子通道交換完一個(gè)字節(jié)后就將主通道讓給下一個(gè)子通道。（2）數(shù)組選擇通道可連接多臺(tái)告訴外設(shè)，具有較高的傳輸速度，它有一個(gè)分配型子通道，一段時(shí)間內(nèi)只能執(zhí)行一道通道程序，使一臺(tái)設(shè)備獨(dú)占通道以進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，直到交換完后才可讓給其他的設(shè)備。（3）數(shù)組多路通道含有多個(gè)非分配型子通道。每個(gè)子通道連接一臺(tái)高速外設(shè)，以輪流方式共享主通道。一子通道交換完若干字節(jié)后就將主通道讓給下一個(gè)子通道。2.I/O控制方式共有四種：（1）程序I/O方式，又稱作"忙-等"方式。該方式執(zhí)行一個(gè)循環(huán)程序，反復(fù)查詢外設(shè)狀態(tài)，如果外設(shè)"忙碌"則循環(huán)查詢直到查得外設(shè)狀態(tài)為"閑置"時(shí)止。該方式適用于機(jī)內(nèi)沒(méi)有中斷機(jī)構(gòu)得場(chǎng)合。（2）中斷控制I/O方式。該方式在進(jìn)行I/O時(shí)，CPU向設(shè)備控制器發(fā)出I/O命令后便轉(zhuǎn)其他任務(wù)得處理，外設(shè)操作由設(shè)備控制器控制，CPU于外設(shè)并行工作。當(dāng)外設(shè)完成I/O后向CPU發(fā)中斷信號(hào)，CPU只需花費(fèi)很少的時(shí)間進(jìn)行I/O的善后處理，此前無(wú)須進(jìn)行干預(yù)。該方式適用于低速設(shè)備I/O，并可配合DMA和通道方式實(shí)現(xiàn)I/O。（3）DMA（直接內(nèi)存訪問(wèn)）方式。該方式適用于高速外設(shè)I/O，一次可以在外設(shè)與內(nèi)存之間傳輸一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)快，傳輸完畢后才需CPU干預(yù)。（4）通道方式。該方式中系統(tǒng)預(yù)先要將I/O的過(guò)程實(shí)現(xiàn)為一段通道程序，置于內(nèi)存的特定位置，而后啟動(dòng)通道。由通道負(fù)責(zé)執(zhí)行通道程序?qū)ν庠O(shè)進(jìn)行I/O控制，CPU轉(zhuǎn)其他程序運(yùn)行。I/O完成后通道向CPU發(fā)中斷信號(hào)，CPU花很少時(shí)間作善后處理。3.DMA的工作流程如下：（1）CPU需要訪問(wèn)外存時(shí)便發(fā)送。一條訪問(wèn)命令給DMA的命令寄存器CR、一個(gè)內(nèi)存地址碼給DMA的內(nèi)存地址寄存器MAR、本次要傳送的字節(jié)數(shù)給DMA的數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器DC、外存地址給DMA的I/O控制邏輯。（2）CPU啟動(dòng)DMA控制器后轉(zhuǎn)向其他處理。（3）DMA控制器負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)在內(nèi)存與外設(shè)之間傳送。每傳送一個(gè)字節(jié)就需挪用一個(gè)內(nèi)存周期，按MAR從內(nèi)存讀出或?qū)懭雰?nèi)存一個(gè)字節(jié)，修改MAR和計(jì)算器DC。（4）當(dāng)DC修改為0時(shí)，表示傳送結(jié)束，由DMA向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。4.1）將抽象要求轉(zhuǎn)化為具體要求（2）檢查I/O請(qǐng)求的合法性（3）讀出和檢查設(shè)備的狀態(tài)（4）傳送必要的參數(shù)（5）工作方式的設(shè)置（6）啟動(dòng)I/O設(shè)備5.文件的邏輯機(jī)構(gòu)是從用戶的觀點(diǎn)出發(fā)所觀察到的文件組織形式，是用戶可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)，它獨(dú)立于文件的物理特性，又稱為文件組織。文件的物理結(jié)構(gòu)，又稱為文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，是指文件在外存上的存儲(chǔ)組織形式。這不僅與存儲(chǔ)性能有關(guān)，而且與所采用的外存分配方式有關(guān)。6.CPU每執(zhí)行完一條指令就去掃描中斷寄存器，檢查是否有中斷發(fā)生，若沒(méi)有中斷就繼續(xù)執(zhí)行下條指令；若有中斷發(fā)生就轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。中斷處理過(guò)程可粗略的分為以下四個(gè)過(guò)程：①保護(hù)當(dāng)前正在運(yùn)行程序的現(xiàn)場(chǎng)；②分析是何種中斷，以便轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序；③執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序；④恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)。7.文件系統(tǒng)的功能：（1）統(tǒng)一管理文件存儲(chǔ)空間（即外存），實(shí)施存儲(chǔ)空間的分配與回收；（2）確定文件信息的存放位置及存放形式；（3）實(shí)現(xiàn)文件從名字空間到外存地址空間的映射，即實(shí)現(xiàn)文件的按名存??；（4）有效實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的各種控制操作（如建立、撤消、打開(kāi)、關(guān)閉文件等）和存取操作（如讀、寫(xiě)、修改、復(fù)制、轉(zhuǎn)儲(chǔ)等）；（5）、實(shí)現(xiàn)文件信息的共享，并且提供可*的文件保密和保護(hù)措施。文件系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：（1）按名存取文件，以對(duì)用戶透明的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)名字空間的管理和信息浮動(dòng)，使用方便靈活；（2）采取保護(hù)、保密措施，安全可靠；（3）實(shí)現(xiàn)文件共享，節(jié)省空間和時(shí)間開(kāi)銷。8.（1）順序結(jié)構(gòu)又稱連續(xù)結(jié)構(gòu)。這是一種最簡(jiǎn)單的物理結(jié)構(gòu)，它把邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放在連續(xù)編號(hào)的物理塊中。只要知道文件在存儲(chǔ)設(shè)備上的起始地址（首塊號(hào)）和文件長(zhǎng)度（總塊數(shù)），就能很快地進(jìn)行存取。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是訪問(wèn)速度快，缺點(diǎn)是文件長(zhǎng)度增加困難。（2）鏈接結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)將邏輯上連續(xù)的文件分散存放在若干不連續(xù)的物理塊中，每個(gè)物理塊設(shè)有一個(gè)指針，指向其后續(xù)的物理塊。只要指明文件第一個(gè)塊號(hào)，就可以按鏈指針檢索整個(gè)文件。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是文件長(zhǎng)度容易動(dòng)態(tài)變化，其缺點(diǎn)是不適合隨機(jī)訪問(wèn)。（3）索引結(jié)構(gòu)采用這種結(jié)構(gòu)，邏輯上連續(xù)的文件存放在若干不連續(xù)的物理塊中，系統(tǒng)為每個(gè)文件建立一張索引表，索引表記錄了文件信息所在的邏輯塊號(hào)和與之對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。索引表也以文件的形式存放在磁盤(pán)上。給出索引表的地址，就可以查找與文件邏輯塊號(hào)對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。如果索引表過(guò)大，可以采用多級(jí)索引結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是訪問(wèn)速度快，文件長(zhǎng)度可以動(dòng)態(tài)變化。缺點(diǎn)是存儲(chǔ)開(kāi)銷大，因?yàn)槊總€(gè)文件有一個(gè)索引表，而索引表亦由物理塊存儲(chǔ)，故需要額外的外存空間。另外，當(dāng)文件被打開(kāi)時(shí)，索引表需要讀入內(nèi)存，否則訪問(wèn)速度會(huì)降低一半，故又需要占用額外的內(nèi)存空間。（4）Hash結(jié)構(gòu)又稱雜湊結(jié)構(gòu)或散列結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)只適用于定長(zhǎng)記錄文件和按記錄隨機(jī)查找的訪問(wèn)方式。Hash結(jié)構(gòu)的思想是通過(guò)計(jì)算來(lái)確定一個(gè)記錄在存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)位置，依次先后存入的兩個(gè)記錄在物理設(shè)備上不一定相鄰。按Hash結(jié)構(gòu)組織文件的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是：定義一個(gè)雜湊函數(shù)；解決沖突；（5）索引順序結(jié)構(gòu)索引表每一項(xiàng)在磁盤(pán)上按順序連續(xù)存放在物理塊中。9.文件目錄結(jié)構(gòu)一般有一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)、二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)和多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)。一級(jí)目錄結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是文件不能重名，限制了用戶對(duì)文件的命名。二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了文件從名字空間到外存地址空間的映射：用戶名->文件名à文件內(nèi)容。其優(yōu)點(diǎn)是有利于文件的管理、共享和保護(hù)；適用于多用戶系統(tǒng)；不同的用戶可以命名相同文件名的文件，不會(huì)產(chǎn)生混淆，解決了命名沖突問(wèn)題。缺點(diǎn)是不能對(duì)文件分類；當(dāng)用文件較多時(shí)查找速度慢。多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是便于文件分類，可為每類文件建立一個(gè)子目錄；查找速度快，因?yàn)槊總€(gè)目錄下的文件數(shù)目較少；可以實(shí)現(xiàn)文件共享；缺點(diǎn)是比較復(fù)雜。10.參考講義11.參考講義12.參考講義13.參考講義三、應(yīng)用題1.磁盤(pán)調(diào)度的次序以及平均尋道長(zhǎng)度FCFSSSTFSCANCSCAN被訪問(wèn)的下一個(gè)磁道號(hào)移動(dòng)的磁道數(shù)被訪問(wèn)的下一個(gè)磁道號(hào)移動(dòng)的磁道數(shù)被訪問(wèn)的下一個(gè)磁道號(hào)移動(dòng)的磁道數(shù)被訪問(wèn)的下一個(gè)磁道號(hào)移動(dòng)的磁道數(shù)9845651237161439183856721423372337146373065516528122851423672672141089884