1、计算机专业基础综合操作系统（输入输出管理）历年真题试卷汇编1 及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 虚拟设备是指_。【南京理工大学 2002 年】（A）允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备（B）允许用户以标准化方式来使用物理设备（C）把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备（D）允许用户程序不必全部装入主存便可使用系统中的设备2 在操作系统中，用户在使用 IO 设备时，通常采用_。【兰州大学 2005 年】（A）物理设备名（B）逻辑设备名（C）虚拟设备名（D）设备序号3 _是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。【北京理工大学 2004 年】（A）SP
2、OOLing 技术（B）虚拟存储技术（C）覆盖与交换技术（D）通道技术4 关于 SPOOLing 技术，下列说法错误的是_。（A）SPOOLing 技术是缓冲技术的应用（B） SPOOLing 技术是一种虚拟设备技术（C） SPOOLing 技术是一种设备驱动技术（D）SPOOLing 技术提高了独占设备的利用率5 CPU 输入数据的速度远远高于扣印机的打印速度，为解决这一矛盾可采用_。【南京理工大学 2001 年】（A）并行技术（B）通道技术（C）缓冲技术（D）虚拟技术6 DMA 方式是在_之间建立一条直接数据通路。【北京理工大学 2002 年】（A）IO 设备和主存（B）两个 IO 设备（
3、C） IO 设备和 CPU（D）CPU 和主存7 通道是一种_。【苏州大学 2002 年】（A）号用计算机（B）外部设备（C）内存缓冲区（D）外存缓冲区8 有关设备管理概念的下列叙述中，_是不正确的。【西安电子科技大学 2002年】（A）通道是处理输入、输出的软件（B）所有外部设备的启动工作都是由系统统一来做（C）来自通道的 IO 中断事件由设备管理负责处理（D）编制好的通道程序是存放在主存储器中的9 按_分类可以将设备分为块设备和字符设备。【武汉大学 2002 年】（A）从属关系（B）操作特性（C）共享属性（D）信息交换单位10 在下列问题中，_不是设备分配中应考虑的问题。【四川大学 200
4、1 年】（A）及时性（B）设备的固有属性（C）设备无关性（D）安全性11 下面关于 SPOOLing 系统的说法中，正确的是_。（A）构成 SPOOLing 系统的基本条件是有外围输入机与外围输出机（B）构成 SPOOLing 系统的基本条件是要有大容量、高速度的硬盘作为输入井和输出井（C）当输入设备忙时，SPOOLing 系统中的用户程序暂停执行，待 IO 空闲时再被唤醒执行输出操作（D）SPOOLing 系统中的用户程序可以随时将输出数据送到输出井中，待输出设备空闲时再由 SPOOLing 系统完成数据的输出操作12 在关于 SPOOLing 的叙述中，_描述是不正确的。【西安电子科技大学
5、 2000年】（A）SPOOLing 系统中不需要独占设备（B） SPOOLing 系统加快了作业执行的速度（C） SPOOLing 系统使独占设备变成共享设备（D）SPOOLing 利用了处理器与通道并行工作的能力13 下面关于 SPOOLing 系统的叙述，哪个是正确的_。【苏州大学 2002 年】（A）可以把共享设备改造成独占设备（B）可以把独占设备改造成共享设备（C）可以把动态分配的设备改造为静态分配的设备（D）可以把静态分配的设备改造为动态分配的设备14 缓冲技术中的缓冲池在_中。【武汉理工大学 2004 年】（A）主存（B）外存（C） ROM（D）寄存器15 SPOOLing 技术
6、的主要目的是_。（A）提高 CPU 和设备交换信息的速度（B）提高独占设备的利用率（C）减轻用户编程负担（D）提供主、辅存接口16 采用 SPOOLing 技术的计算机系统，外围计算机需要_。【兰州大学 2004 年】（A）一台（B）多台（C）至少一台（D）0 台17 在采用 SPOOLing 技术的系统中，用户的打印数据首先被送到_。【西安电子科技大学 2007 年】（A）磁盘固定区域（B）内存固定区域（C）终端（D）打印机18 _是直接存取的存储设备。【武汉理工大学 2004 年】（A）磁盘（B）磁带（C）打印机（D）键盘显示终端19 磁盘设备的 IO 控制主要是采取_方式。（A）位（B）
7、字节（C）帧（D）DMA20 如果有多个中断同时发生，系统将响应中断优先级最高的中断请求。若调整中断时间的响应次序，可以采用_。【武汉理工大学 2005 年】（A）中断禁止（B）中断嵌套（C）中断响应（D）中断屏蔽21 如果 IO 设备与存储设备问的数据交换不经过 CPU 来完成，则这种数据交换方式是_。【西安电子科技大学 2000 年】（A）程序查询方式（B）中断方式（C） DMA 方式（D）无条件存取方式22 如果 IO 所花费的时间比 CPU 处理时间短得多，则缓冲区 _。【西北工业大学 1999 年】（A）最有效（B）几乎无效（C）均衡（D）以上都不是23 为了使并发进程有效地进行输入
8、输出，应该采用_结构的缓冲技术。【北京理工大学 2005 年】（A）双缓冲（B）环形缓冲（C）缓冲池（D）多队列轮转24 提高单机资源利用率的关键技术是_。【四川大学 2002 年】（A）SPOOLing 技术（B）虚拟技术（C）交换技术（D）多道程序设计技术二、综合题25 描述打印共享的基本原理。26 什么是 DMA 方式?它与中断方式的主要区别是什么?【哈尔滨工业大学 2000 年】27 控制可用哪几种方式实现?各有何优缺点? 【清华大学 2001 年】28 在一个 32 位 100MHz 的单总线计算机系统中(每 10ns 一个周期)，磁盘控制器使用 DMA 以 40MBs 的速率从存储
9、器中读出数据或者向存储器写入数据。假设计算机在没有被周期挪用的情况下，在每个循环周期中读取并执行一个 32 位的指令。这样做，磁盘控制器使指令的执行速度降低了多少?29 某计算机系统中，时钟中断处理程序每次执行时间为 2ms(包括进程切换开销)，若时钟中断频率为 60Hz，试问 CPU 用于时钟中断处理的时间比率为多少?30 考虑 56kbits 调制解调器的性能。驱动程序输出一个字符后就阻塞，当一个字符打印完毕后，产生一个中断通知阻塞的驱动程序，输出下一个字符，然后再阻塞。如果发消息、输出一个字符和阻塞的时间总和为 01ms，那么由于处理调制解调器而占用的 CPU 时间比率是多少?假设每个字
10、符有一个开始位和一个结束位，共占10 位。31 在某系统中，从磁盘将一块数据输入到缓冲区需要的时间为 T，CPU 对一块数据进行处理的时间为 C，将缓冲区的数据传送到用户区所需时间为 M，那么在单缓冲和双缓冲情况下，系统处理大量数据时，一块数据的处理时间是多少?【复旦大学 2005 年】计算机专业基础综合操作系统（输入输出管理）历年真题试卷汇编1 答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 C【试题解析】 考查虚拟设备的定义。【知识模块】 输入输出(IO)管理2 【正确答案】 B【试题解析】 考查 IO 设备管理的基本概念。此题在 2010 年统考真题
11、中有涉及。没有虚拟设备名一说。【知识模块】 输入输出(IO)管理3 【正确答案】 A【试题解析】 综合考查操作系统中的几种技术。SPOOLing 技术通过建立缓冲区(输入井、输出井) ，使得物理上独占的设备实现逻辑共享，从而提高设备的利用率，使得系统效率提高。【知识模块】 输入输出(IO)管理4 【正确答案】 C【试题解析】 考查 SPOOLing 技术的基本概念。 SPOOLing 技术需要用到输入输出缓冲区，故 A 正确；通过在高速硬盘开辟输入井、输出井来模拟低速外设，故 B 正确；提高了 IO 速度，缓和了 CPU 和低速 IO 设备之间速度不匹配的矛盾，故 D 正确。SPOOLing
12、技术是虚拟设备技术，而非设备驱动技术，C 错误。【知识模块】 输入输出(IO)管理5 【正确答案】 C【试题解析】 考查缓冲技术的基本概念。为解决设备间传送速率不匹配问题，通常采用缓冲技术。通道技术能最大地使 CPU 摆脱外设的速度限制，并行技术能有效地提高 CPU 与外设的效率，虚拟技术则提高打印机的利用率。这些技术虽能有效地缓解 CPU 输入数据的速度远远高于打印机的打印速度的矛盾，但针对本题，最佳答案应该为 C。【知识模块】 输入输出(IO)管理6 【正确答案】 A【试题解析】 考查 DMA 的定义。DMA(DirectMemoryAccess，直接内存访问)，是一种不经过 CPU 而直
13、接从主存存取数据的数据交换模式，它在 IO 设备和主存之间建立了一条直接数据通路。【知识模块】 输入输出(IO)管理7 【正确答案】 A【试题解析】 考查通道的概念。通道可以独立完成系统交付的输入输出任务，通过执行自身的输入输出专用程序完成主存与外设间的数据传输，故通道可以视作一种专用计算机。【知识模块】 输入输出(IO)管理8 【正确答案】 A【试题解析】 考查设备管理的基本概念。通道不是软件，而是硬件。【知识模块】 输入输出(IO)管理9 【正确答案】 D【试题解析】 考查 IO 设备的分类。块和字符都是设备信息单元。【知识模块】 输入输出(IO)管理10 【正确答案】 A【试题解析】 考
14、查设备的分配。设备的固有属性决定了设备的使用方式；设备无关性可以提高设备分配的灵活性和设备的利用率；设备安全性可以保证分配设备时不会导致永久阻塞。设备分配时一般不需要考虑及时性。【知识模块】 输入输出(IO)管理11 【正确答案】 D【试题解析】 考查 SPOOLing 技术。构成 SPOOLing 系统的基本条件是要有大容量、高速度的外存作为输入井和输出井，因此 A、B 不对；同时，利用SPOOLing 技术提高了系统和 IO 设备的利用率，进程不必等待 IO 操作的完成，因此 C 也不对。【知识模块】 输入输出(IO)管理12 【正确答案】 A【试题解析】 考查 SPOOLing 技术。S
15、POOLing 系统使独占设备变成共享设备，故 A 错误，C 正确；SPOOLing 技术通过在磁盘上开辟存储空间模拟脱机输出，可以减少作业输出等待时间，加快作业完成速度，B 正确：SPOOLing 通过实现虚拟设备功能，实现了处理器与通道并行工作的能力，D 正确。【知识模块】 输入输出(IO)管理13 【正确答案】 B【试题解析】 考查 SPOOLing 技术。SPOOLing 是一种将独占设备改造成共享设备的技术，考查其基本概念。【知识模块】 输入输出(IO)管理14 【正确答案】 A【试题解析】 考查缓冲技术。输入输出井是在磁盘上开辟的存储空间，而输入输出缓冲区则是在内存中开辟的。因为
16、CPU 速度比 IO 设备高很多，缓冲池通常在主存中建立。【知识模块】 输入输出(IO)管理15 【正确答案】 B【试题解析】 考查 SPOOLing 技术。SPOOLing 技术可将独占设备改造为共享设备，其主要目的是提高系统资源独占设备的利用率。【知识模块】 输入输出(IO)管理16 【正确答案】 D【试题解析】 考查 SPOOLing 技术。SPOOLing 技术需要使用磁盘空间(输入输出井)和内存空间( 输入输出缓冲区)，不需要外围计算机的支持。【知识模块】 输入输出(IO)管理17 【正确答案】 A【试题解析】 考查 SPOOLing 技术。打印数据先存入输出井，再送入打印机，输出井
17、位于磁盘，故选 A。【知识模块】 输入输出(IO)管理18 【正确答案】 A【试题解析】 考查存储设备。只有磁盘是高速外设，其余三项均不适宜直接存取。【知识模块】 输入输出(IO)管理19 【正确答案】 D【试题解析】 考查磁盘设备的控制方式。DMA 方式主要用于块设备，磁盘是典型的块设备。【知识模块】 输入输出(IO)管理20 【正确答案】 D【试题解析】 考查中断技术。调整中断响应次序应该通过中断屏蔽实现。【知识模块】 输入输出(IO)管理21 【正确答案】 C【试题解析】 考查 DMA 的基本概念。DMA 方式下，设备与内存交换数据通过DMA 控制器而不需要经过 CPU，DMA 方式下仅
18、在传送开始或结束时需要 CPU干预。【知识模块】 输入输出(IO)管理22 【正确答案】 B【试题解析】 考查缓冲区的基本概念。缓冲区主要解决输入输出速度比 CPU处理的速度慢而造成的数据积压的矛盾，所以，如果 IO 花费的时间比 CPU 处理时间短得多，则缓冲区就没有必要设置了。【知识模块】 输入输出(IO)管理23 【正确答案】 D【试题解析】 考查缓冲技术。多进程并发执行，需要队列结构的支持。其余选项只适用于单进程的缓冲。【知识模块】 输入输出(IO)管理24 【正确答案】 D【试题解析】 考查几种操作系统设计的技术。在单机系统中，最关键的资源就是处理机资源，最大化的提高处理机利用率，就
19、是最大化的提高系统效率。多道程序设计技术是提高处理机利用率的关键技术，其他均为设备和内存的相关技术。【知识模块】 输入输出(IO)管理二、综合题25 【正确答案】 实现打印共享的技术是 SPOOLing 技术。SPOOling 系统由输入输出井、输入输出缓冲区、输入输出管理进程三部分组成。当用户请求打印输出时，SPOOLiag 系统同意为它输出，但并不是真正将打印机分配给用户进程，而是做两件事：1)由输出管理进程在输出井中为之申请一空闲盘块区，并将数据送入其中。2) 再为该用户申请一张请求打印表，将用户要求填入其中，并将该表挂在请求打印队列上。如果还有进程要求打印，系统仍可接收，也同样做上述两
20、件事。当打印机空闲时，输出管理进程从请求打印队列的队首取一打印表，并将数据从输出井送到缓冲区，由打印机输出，完成后再从队列中取下一张打印表，直至打印队列为空，才将自己阻塞，直到下次再有打印请求才被唤醒。【知识模块】 输入输出(IO)管理26 【正确答案】 DMA 是 DirectMemoryAccess(直接存储器访问 )的缩写。DMA 方式的特点：数据传输的基本单位是数据块，所传输的数据是从设备直接到内存，或者相反：仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时才需要 CPU 的干预。整块数据的传送是在 DMA 控制器的控制下完成的，与中断驱动 IO 方式相比，DMA 方式大大减少了中断的次数，但增
21、加了硬件开销。【知识模块】 输入输出(IO)管理27 【正确答案】 程序直接控制方式、中断控制方式、DMA 方式和通道方式。程序直接控制方式的优点：实现方法简单；缺点：耗费大量的 CPU 时间和无法检测发现设备或其他硬件产生的错误，而且设备和 CPU、设备和设备只能用串行工作。中断控制方式的优点：能够检测发现设备或其他硬件产生的错误，能够并行工作；缺点：中断次数多，CPU 仍需花较多的时间处理中断，能够并行操作的设备台数也受到中断处理时间的限制，中断次数增多导致数据丢失。DMA 方式的优点：减少了 CPU 的工作负担，因为采用了外设和内存直接交换数据的方式；缺点：一段数据传送结束时需中断处理，
22、增加了硬件开销。通道方式的优点：减轻了 CPU 的工作负担；缺点：增加了硬件开销，一段数据传送结束时需中断处理，要进行通道程序的设计。【知识模块】 输入输出(IO)管理28 【正确答案】 在 32 位单总线的系统中，磁盘控制器使用 DMA 传输数据的速率为 40MB s，即每 100ns 传输 4 个字节(32 位)的数据。控制器每读取 10 个指令就挪用 1 个周期。因此，磁盘控制器使指令的执行速度降低了 10。【知识模块】 输入输出(IO)管理29 【正确答案】 时钟中断频率为 60Hz，故时钟周期为 160s ，每个时钟周期中用于中断处理的时间为 2ms，故比率为 0002(160)=1
23、2。【知识模块】 输入输出(IO)管理30 【正确答案】 因为一个字符占 10 位，因此在 56kbits 的速率下，每秒传送5600010=5600 个字符，即产生 5600 次中断。每次中断需 01ms，故处理调制解调器占用 CPU 时间总共为 560001ms=560ms，占 56CPU 时间。【知识模块】 输入输出(IO)管理31 【正确答案】 1)在单缓冲的情况下，先从磁盘把一块数据输入到缓冲区，所花费时间为 T；然后由 CPU 对这一块数据进行计算，计算时间为 C；接下来便由操作系统将缓冲区的数据传送到用户区，所花费时间为 M。由于 CPU 的计算操作与磁盘的数据输入操作可以并行，
24、因此一块数据的处理时间为 max(C，T)+M。2)在双缓冲的情况下，先从磁盘把一块数据输入到第一个缓冲区，装满后便将数据输入到第二个缓冲区，与此同时操作系统可将第一个缓冲区的数据传送到用户区。当 CPU 对第一块数据进行计算时，又可将磁盘输入数据送入第一个缓冲区，当计算完成后又可从第二个缓冲区中取数据，如此反复交替使用两个缓冲区。当 CT时，计算操作比输入操作慢，在此情况下，上一块数据计算完成后，仍需将一个缓冲区中的数据传送到用户区，花费时间为 M 再加上计算时间 C，所以处理时间为M+C。当 CT 时，输入操作比计算操作慢，在此情况下，由于 M 远小于 T，故在将磁盘上的一块数据传送到一个缓冲区期间(花费时间为 T)，计算机已完成了将另一个缓冲区中的数据传送到用户区并对这块数据进行计算机的工作，所以一块数据的处理时间为 T，即 max(C，T) 。【知识模块】 输入输出(IO)管理
