1、全国自考操作系统（设备管理）模拟试卷 2 及答案与解析一、单项选择题1 在使用 Spooling 技术的系统中，用户作业的打印输出结果将被送到_。（A）磁盘区域（B）内存区域（C）屏幕（D）打印机2 操作系统设置_，用来记录计算机系统所配置的独占设备类型、台数和分配情况。（A）设备分配表（B）设备类表（C）设备表（D）设备控制表3 如有多个中断同时发生，要影响和调整中断事件的响应次序，可以利用_。（A）中断向量（B）中断嵌套（C）中断优先级（D）中断屏蔽4 为了解决 CPU 与外部设备的速度匹配问题，可采用_。（A）并行技术（B）预读技术（C）中断技术（D）虚存技术5 用于连接大量低速或中速的
2、 IO 设备的通道设备是_。（A）字节多路通道（B）数据选择通道（C）成组多路通道（D）IO 通道6 在磁盘存储器中，无须移动读写头即可读写的一组磁道称为_。（A）扇区（B）柱面（C）盘面（D）分区7 在 UNIX 设备管理中，为了减少 IO 次数，使用的方法有_。（A）采用缓冲技术（B）采用同步读的方法（C）增加预读操作（D）采用通道技术二、填空题8 操作系统按设备与内存之间信息交换的物理单位进行分类，设备可分为_和_两类。9 从设备的资源属性分类，可以分为_、_和_。10 操作系统是通过 Spooling 技术把_设备改变成 _设备的。11 _通常包括相应中断处理程序入口地址和中断处理时处
3、理机状态字。12 存取盘块中的信息一般要有三部分时间，即_、_、_。13 为了减少移动臂进行移动所花费的时间，每个文件的信息不是按盘面上的_顺序存放满一个盘面后，再放到另一个盘面上，而是按_顺序存放。14 UNIX 缓冲管理中的自由队列采用的是_ 淘汰算法。三、简答题15 缓冲技术的作用是什么?设置不同缓冲区的根据是什么?16 在 UNIX 系统中，中断和陷入有什么区别?17 有哪几种 IO 控制方式?18 普通服务器使用较多的独立磁盘冗余阵列是 RAID5。对于用户数据最多要占用n 个磁盘的 RAID5 阵列由多少个磁盘组成?如果系统在运行时，损坏了任何一个磁盘，是否会丢失部分磁盘数据信息?
4、为什么?19 分别写出 UNIX 设备管理中的 4 种缓冲区管理队列的名称和主要的功能。20 在 UNIX 系统中，块设备的延迟写有什么作用 ?系统是如何处理延迟写的?四、判断题21 操作系统对磁盘上的普通文件以记录为单位读写。( )（A）正确（B）错误22 I O 中断处理程序的工作一般与现运行进程没有关系。( )（A）正确（B）错误23 文件的输入输出通过缓冲区进行，而进程映像的传送则不通过缓冲区进行。( )（A）正确（B）错误24 采用延迟写的方法，有可能造成其他进程读该文件盘块时数据的不一致。( )（A）正确（B）错误全国自考操作系统（设备管理）模拟试卷 2 答案与解析一、单项选择题1
5、 【正确答案】 A【试题解析】 作业的打印输出首先送入内存缓冲区，再通过 IO 请求队列写入磁盘区域。Spooling 然后将磁盘区域的作业打印输出结果输出到打印机，Spooling是不直接涉及内存缓冲区的。【知识模块】 设备管理2 【正确答案】 A【知识模块】 设备管理3 【正确答案】 D【试题解析】 中断优先级是在硬件设计时固定下来的，不能调整。中断向量登记了中断处理程序的地址和中断处理时的处理机状态字，与中断事件的响应次序无关，中断嵌套是中断结构自有的功能，不能调整。【知识模块】 设备管理4 【正确答案】 B【知识模块】 设备管理5 【正确答案】 A【知识模块】 设备管理6 【正确答案】
6、 B【知识模块】 设备管理7 【正确答案】 A【知识模块】 设备管理二、填空题8 【正确答案】 块设备、字符设备【知识模块】 设备管理9 【正确答案】 独占设备、共享设备、虚拟设备【知识模块】 设备管理10 【正确答案】 独享、共享【知识模块】 设备管理11 【正确答案】 中断向量【知识模块】 设备管理12 【正确答案】 寻道时间、(旋转延迟)等待时间、传输时间【知识模块】 设备管理13 【正确答案】 磁道、柱面【知识模块】 设备管理14 【正确答案】 LRU【知识模块】 设备管理三、简答题15 【正确答案】 引入缓冲技术的作用是：(1)缓和 CPU 与 IO 设备间速度不匹配的矛盾；(2)提
7、高 CPU 与 IO 设备并行程度；(3)减少对 CPU 的中断次数，放宽 CPU 对中断响应时间的要求。设置不同缓冲区的根据是：如果数据到达缓冲的速率比离开缓冲速率低，可采用单缓冲方式；如果信息的输入和输出速率相同(或相差不大)时，则可用双缓冲区；对于阵发性的输入和输出，可以设立多个缓冲区；对于大量的输入和输出要设置多个缓冲池队列。【知识模块】 设备管理16 【正确答案】 IO 中断是来自通道或者各种外部设备的中断，用于反映通道或设备的工作情况。例如，打印机打印结束、磁盘传输完成、利用终端进行 IO操作等，也包括外设在执行 IO 操作时出错而引起的中断。UNIX 中断机构处理一切外部设备的
8、IO 中断。陷入机构是处理在系统内发生的需要立即干预的事件，包括使用指令的陷入(自陷)和由于软、硬件故障或错误造成的陷入。系统调用是 UNIX 操作系统面向在用户态下运行的程序的接口，在 C 语言和汇编语言级上都允许用户态程序使用系统调用。在汇编语言级上，系统调用使用 trap 指令，经由陷入机构使处理机从用户态转变为核心态，由操作系统执行相应处理程序，提供所需的服务。【知识模块】 设备管理17 【正确答案】 有四种 IO 控制方式，即程序 IO 控制方式、中断驱动 IO控制方式、直接存储器访问 DMA 控制方式及 IO 通道控制方式。【知识模块】 设备管理18 【正确答案】 最多要占用 n
9、个磁盘的 RAID5 阵列由 n+1 个磁盘组成。由于RAID5 把奇偶校验条带分布在所有磁盘中。一个典型的分配方案是循环分配。奇偶校验条带分布在所有驱动器上，可以避免 RAID4 中一个奇偶校验磁盘潜在的IO 瓶颈问题。如果系统在运行时，损坏了任何一个磁盘，不会丢失部分磁盘数据信息，因为 RAID5 无专门的校验盘，用来进行纠错的校验信息，是以螺旋方式散布在所有数据盘上，损坏的任何一个磁盘中的数据，可以其他盘中校验信息恢复出来。【知识模块】 设备管理19 【正确答案】 UNIX 设备管理中的 4 种缓冲区管理队列和主要的功能为：(1)自由 buf 队列，把空闲缓冲区的 buf 组成空闲 bu
10、f 队列，用于对空闲缓冲区资源的共享。对自由 buf 队列采用 LUR 管理算法，即回收一个缓冲区时，其相应 buf被插入自由 buf 队尾；当分配一个缓存时，总是从队首摘取一个 buf，它所管理的缓冲区被分配给申请者，若再次需使用这个缓冲区的信息，只需简单地从自由 buf队列中抽出相应的 buf，仍按原状使用缓冲区的信息，读写完成后，再释放到自由队列尾。(2)设备缓冲区队列，设备缓冲区队列连接所有各类设备使用过的缓冲区，用于对块设备缓冲内容的共享。读写盘块时，先到相应的设备队列中查找，以减少对硬盘的物理 IO。(3)空设备队列(NODEV 队列)，它用缓存存放传向该目标程序的参数；另一种情况
11、是用缓存存放文件系统的资源管理块。在系统初启时，所有空闲缓冲区的 buf 既在自由 buf 队列，又在 NODEV 的设备 buf 队列中。(4)设备 IO 请求队列，当对某一设备提出 IO 请求时，必须先生成 IO 请求块，系统按先后次序组成 IO 请求队列，系统从设备 IO 请求队列的队首取一个请求块，并按这个请求块的要求进行 IO 操作。【知识模块】 设备管理20 【正确答案】 写是指把某个内存区的信息传到缓冲区，然后把缓冲区的信息写到指定的物理设备上去。但当一次写操作未写满缓冲区时，就采用“延迟写” ，即不急于写到设备上去，而是把这个缓冲区的标志置延迟写，表示具体写操作延迟到以后的某个
12、时机进行，将其立即释放，并把这个 buf 挂到自由 buf 队尾，以实现缓存的充分共享，同时该缓冲仍留在原设备的 buf 队列中，这样可以减少写盘操作。当延迟写缓存被再次按原状使用并全部写满后，就可用异步方式写到块设备上去。已经设置“延迟写 ”标志的缓存，虽然已经在自由 buf 队列中，实际上其内容尚未写到相应设备上。当它已经移到自由 buf 队列队首准备移作他用时，不应将其按一般自由 buf 处理，即不能立即对它进行重新分配，而是要提出 IO 请求，将其内容写到相应设备的指定字符块上。为此将它从自由 buf 队列中抽出，而只留在原设备buf 队列中。写操作结束后，这种缓存又被释放进入自由 b
13、uf 队列的末尾(也有插到队列首的算法)，同时仍保留在原设备 buf 队列中。延迟写的优点是提高了写操作的效率，但是由于没有将信息及时送到盘上去，所以在系统发生故障时可能丢失信息。为此，应当采取措施周期性地将延迟写缓存的内容写到块设备上去。在系统即将发生掉电故障时，也要做及时的刷新缓存的写盘处理工作。【知识模块】 设备管理四、判断题21 【正确答案】 B【试题解析】 记录是面向用户应用的逻辑存取单位，但操作系统对磁盘是以块为单位进行读写的。【知识模块】 设备管理22 【正确答案】 A【试题解析】 当一个进程正运行时，发生的时钟中断一般与现运行进程是没有关系的。发生的 IO 中断一般是与其他阻塞
14、进程在先前发出的 I0 请求相关的。如一个因请求键盘输入的进程进入了阻塞状态，在其他进程执行时，键盘输入完成的中断就会中断其执行，而且中断与当前运行进程是没有关系的。【知识模块】 设备管理23 【正确答案】 A【试题解析】 文件的输入输出通过内存缓冲区进行，进程映像的传送直接在进程的内存区与盘交换区之间进行，不需再经过缓冲区中转。【知识模块】 设备管理24 【正确答案】 B【试题解析】 采用延迟写的策略，并没有立即将数据写入外存的文件块，而是写入内存的缓冲区，只有当写满一个缓冲区时，才发出 IO 请求。但其他进程读该文件盘块时，也是从该盘块对应的内存的缓冲区中读，不会造成数据的不一致。【知识模块】 设备管理
