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  • 2. 主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式 ( I/O 控制方式) 有 程序直接控制、中断驱动方式、 DMA 方式 和 通道控制方式。 3. 在响应比最高者优先的作业调度算法中,各个作业等待时间相同时, 运行时间短 ...

    一、填空


    1.   操作系统为用户提供三种类型的使用接口,它们是 命令方式 和 系统调用 和 图形用户界面 。 

    2.   主存储器与外围设备之间的数据传送控制方式 ( I/O 控制方式) 有 程序直接控制、中断驱动方式、 DMA 方式 和 通道控制方式。 

    3.   在响应比最高者优先的作业调度算法中,当各个作业等待时间相同时, 运行时间短 的作业将得到优先调度;当各个作业要求运行的时间相同时, 等待时间长 的作业得到优先调度。 

    4.   当一个进程独占处理器顺序执行时,具有两个特性: 封闭性和可再现性 。 

    5.   程序经编译或汇编以后形成 目标程序 ,其指令的顺序都是以 零 作为参考地址,这些地址称为 逻辑地址 ( 相对地址) 。 

    6.   进程由 程序 、 数据 和 PCB 组成。 

    7.   对信号量 S 的操作只能通过   原语 ( P 、 V 操作)   操作进行,对应每一个信号量设置了一个等待队列。 

    8.   操作系统是运行在计算机 裸机 系统上的最基本的系统软件。

    9.   虚拟设备是指采用 SPOOLING 技术,将某个独 占 设备改进为供多个用户使用的的共享设备。

    10.   文件系统中,用于文件的描述和控制并与文件一一对应的是 文件控制块 ( FCB ) 。 

    11.   段式管理中,以   段   为单位   ,每段分配一个 连续区 。由于各段长度不同,所以这些存储区的大小不一,而且同一进程的各段之间不要求连续。

    12.   在采用请求分页式存储管理的系统中,地址变换过程可能会因为 缺页 和 越界 等原因而产生中断。

    13.   段的共享是通过 共享段表 实现的。

    14.   文件的物理结构分为 顺序文件、索引文件 和 索引顺序文件 。

    15.   所谓 通道 ,是一块能控制一台或多台外围设备与 CPU 并行工作的硬件。 

    16.   UNIX 的文件系统空闲空间的管理是采用 成组链接法 。

    17.   分页管理储管理方式 能使存储碎片尽可能少,而且使内存利用率较高,管理开销小 。

    18.   计算机操作系统是方便用户、管理和控制计算机 系统资源 的系统软件。

    19.   操作系统目前有五大类型: 批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统 和 分布式操作系统。

    20.   按文件的逻辑存储结构分,文件分为 有结构文件 ( 又称为记录式文件 ) 和 无结构文件 ( 又称流式文件 ) 。

    21.   主存储器与外围设备之间的信息传送操作称为 输入输出操作 ( I/O 操作) 。

    22.   在设备管理中,为了克服独占设备速度较慢、降低设备资源利用率的缺点,引入了 虚拟分配技术 ,即用共享设备模拟独占设备。

    23.   常用的内存管理方法有 分区管理 、 页式管理 、 段式管理 和 段页式管理 。

    24.   动态存储分配时,要靠硬件地址变换机构实现 重定位 。 

    25.   在存储管理中常用 虚拟存储器 方式来摆脱主存容量的限制。 

    26.   在请求页式管理中,当 硬件 地址 变换机构 发现所需的页不在 内存 时,产生缺页中断信号, 中断处理程序 作相应的处理。 

    27.   置换算法是在内存中没有 空闲页面 时被调用的,它的目的是选出一个被 淘汰 的页面。如果内存中有足够的 空闲页面 存放所调入的页,则不必使用 置换算法 。 

    28.   在段页式存储管理系统中,面向 用户的地址空间 是段式划分,面向 物理实现的地址 空间是页式划分。

    29.   文件的存储器是分成大小相等的 物理块 ,并以它为单位交换信息。 

    30.   缓冲区的设置可分为 单缓冲 、 双缓冲 、 多缓冲 和 缓冲池 。其中关于缓冲池的操作有 提取输入 、 提取输出 、 收容输入 和 收容输出 。 

    31.   在多道程序环境中,用户程序的相对地址与装入内存后的实 际物理地址不同,把相对地址转换为物理地址,这是操作系统的地址 重定位 功能。 

    32.   在操作系统中,进程是一个 资源分配 的基本单位,也是一个 独立运行 和 调度 的基本单位。

    33.   在信号量机制中,信号量 S > 0 时的值表示 可用资源数目 ;若 S < 0 ,则表示 等待该资源的进程数 ,此时进程应阻塞。

    34.   操作系统提供给编程人员的唯一接口是 系统调用 。

    35.   设备从资源分配角度可分为 独占设备 、 共享设备 和 虚拟设备 。

    36.   设备管理的主要任务是控制设备和 CPU 之间进行 I/O 操作。

    37.   常用的文件存取方法有 顺序存取法 , 随机存取法 和 按键存取法 。 

    38.   在页面置换算法中最有效的一种称为 LRU 算法(近期最少使用算法) 。

    39.   地址变换机构的基本任务是将虚拟 地址空间中的 逻辑地址 变换为内存中的 物理地址 。

    40.   在  UNIX  系统中采用的页面置换算法是 页面缓冲算法 。

    41.   现代操作系统的两个重要特征是   并发   和   共享   。

    42.   操作系统的基本类型有   批处理操作系统 、 分时操作系统 和 实时操作系统 三种。

    43.   采用对换方式在将进程换出时,应首先选择处于   阻塞   且优先权低的进程换出内存。

    44.   能方便实现信息共享的存储管理办法有   段式   和   段页式   。

    45.   选择距当前磁头最近,且方向一致的磁盘调度算法 是 循环扫描算法 。

    46.   在成组链结法中,将第一组的 空闲块号 和该组的 空闲块数目 记入到 内存的工作栈 中,作为当前可供分配的 空闲盘块号 。

    47.   在动态分区式内存分配算法中,倾向于优先使用低地址部分空闲区的算法是 首次适应算法   ;能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是 循环首次适应算法 。

    48.   在分时系统中,当用户数目为 100 时,为保证响应时间不超过 2 秒,此时时间片最大应为 20ms 。分时系统采用的调度方法是 时间片轮转调度算法 。

    49.   正在执行的进程等待 I/O 操作,其状态将由 执行状态 变为 阻塞状态 。

    50.   页是信息的物理单位,进行 分页 是出于系统管理的需要;段是信息的逻辑单位, 分段 是出于用户的需要。 

    51.   存储管理中的快表是指 联想存储器 。

    52.   分段保护中的越界检查是通过 段表寄存器 中存放的 段表长度 和 段表中的段长 等数据项。

    53.   在请求调页系统中的调页策略有 预调入策略 ,它是以预测为基础的;另一种是 请求调入 ,由于较易实现,故目前使用较多。

    54.   若干个事件在同一时刻发生称为 并行 ,若干个事件在同一时间间隔内发生称为 并发 。

    55.   使用缓冲区能有效地缓和 I/O 设备 和 CPU 之间 速度不匹配 的矛盾。

    56.   用户编写的程序与实际使用的物理设备无关,而由操作系统负责地址的重定位,我们称之为 设备无关性(设备独立性) 。

    57.   用户是通过 命令方式 或者 程序接口 向计算机发出请求的。

    58.   在操作系统中的异步性主要是指 在系统中进程推进的顺序是走走停停 。

    59.   进程间通信的方式有 管道 、 共享存储区 和 消息传递方式 。

    60.   操作系的动态分区管理内存分配算法有 首次适应算法 、 循环首次适应算法、和最佳适应算法 。

    61.   通道是一个独立于 CPU 的专管 I/O 的处理机,它控制 设备与内存之间 的信息交换。 

    62.   一张 1.44M 的软盘,其 FAT 表占的空间为 2.16K 。

    63.   缓冲池包括 空白缓冲队列 、 装满输入数据的缓冲队列 和 装满输出数据的缓冲队 列三种队列。

    64.   在生产者 — 消费者问题中,消费者进程的两个 wait 原语的正确顺序为: Wait(full) ; 和 wait(mutex); 。

    65.   段式管理中,提供二维维的地址结构。以段为单位进行空间分配,每段分配一个连续内存区。

    66.   逻辑设备表( LUT ) 的主要功能是 实现逻辑设备到物理设备的映射 。

    67.   在一个请求分页系统中,假如系统分配给一个作业的物理块数为 3 ,且此作业的页面走向为 2 , 3 , 2 , 1 , 5 , 2 , 4 , 5 , 3 , 2 , 5 , 2 。 OTP 算法的页面置换次数为 3   , LRU 算法的页面置换次数为 4 , CLOCK 算法的页面置换次数为 5   。

    68.   设单 CPU 环境下,有三道作业,它们的提交时间及运行时间如下表:

    作业

    提交时间 ( 单位:基本时间单位 )

    运行时间 ( 单位:基本时间单位 )

    J1
    J2
    J3

    0
    2
    3

    7
    4
    2

     

     

     

    若采用短作业优先调度策略,作业单道串行运行时的调度次序为 J1,J3,J2 ,平均周转时间 = 8 。

    69.   进程间通信的类型有: 共享存储区 、 管道机制 、 消息队列 和 信箱机制 。

    70.   若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为 20 , 44 , 40 , 4 , 80 , 12 , 76 ,移动臂当前位于 40 号柱面,则先来先服务算法的平均寻道长度为 292 ;   最短寻道时间优先算法的平均寻道长度为 120 ;扫描算法(当前磁头移动的方向为磁道递增)的平均寻道长度为 116 。

    71.   有三个同时到达的作业 J1 , J2 和 J3 ,它们的执行时间分别是 T1 , T2 和 T3 ,且 T1<T2<T3 。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法,则平均周转时间是 (3*T1+2*T2+T3)/3 。 

    72.   位示图是利用 二进制的一个位 来表示 磁盘中一个盘块 的使用情况。

    73.   在 SPOOLing 系统中,进程执行输出的过程是:将进程产生的数据送到 磁盘的输出井 , 输出程序 再将数据提出,通过内存的输出缓冲区送往 输出设备 。

    74.   在请求分页系统中,假如一个作业的页面走向为 1 , 2 , 3 , 4 , 1 , 2 , 5 , 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ,当分配给该作业的物理块数 M 为 3 ,采用先进先出页面置换算法时,访问过程中发生的缺页次数为: _9_ ;采用最佳页面置换算法时,缺页次数为: _7_ ;采用 LRU 页面置换算法时,缺页次数为: _10_ 。(假定开始时,物理块中为空)

    75.   进程和线程都是系统进行 系统调度 的基本单位,它们最大的区别在于 进程拥有资源,线程没有 。

    76.   将数据从设备送入缓冲池称为: 收容输入 ;将数据从缓冲池送入设备称为: 提取输出 ;

    77.   用户程序必须通过 系统调用 方能取得操作系统的服务。

    78.   如果信号量的当前值为 3 ,表示可用的资源数目为 3 ,如果信号量的当前值为 -3 ,则表示 3 个进程进入阻塞状态 。

    79.   在首次适应算法中,要求 空闲分区按地址递增顺序链接成空闲分区链 ;在最佳适应算法中是 按空闲分区从小到大顺序形成空闲分区链 。

    80.   现代操作系统的特征是 并发、共享、虚拟 和 异步性 。

    81.   产生死锁的四个必要条件是 互斥条件 、 请求和保持 、 不剥夺条件 和 环路条件 。

    82.   操作系统的五大功能是 CPU 管理 (进程管理) 、 存储管理 、 设备管理 、 文件系统 (文件管理) 和 用户接口 。

    83.   在操作系统中进程和线程的区别是: 是否拥有资源 。

    84.   文件系统的基本任务是实现 按名存取 。

    85.   静态链接是 在程序编译时进行 ,动态链接是 在执行时进行 。

    86.   文件的保护是通过 存取控制表 来实现的。

    87.   文件共享的方式有 基于索引结点的方式 和 利用符号链 。

    88.   操作系统为用户提供两种类型的使用接口,它们是 命令接口 和 程序接口 。

    89.   一次只允许一个进程访问的资源叫 临界资源 。

    90.   在操作系统中 进程 是一个拥有资源的单位,也是一个 调度和执行 的基本单位。

    91.   在批处理兼分时的系统中,往往由分时系统控制的作业称为前台作业,而由 批处理系统控制 的作业 称为 后台作业 。 

    92.   操作系统为用户提供两种类型的使用接口,它们是 操作员(或用户) 接口和 程序员(或程序) 接口。 

    93.   操作系统中,进程可以分为 系统进程 和 用户进程 两类。 

    94.   用户调用 建立 和 打开 (可交换次序)文件操作来申请对文件的使用权。

    95.   一个作业从进入系统到运行结束,一般要经历 “后备” 、 “执行” 和 “完成” 三个 不同状态。

    96.   Windows NT 操作系统结构由两个部分构成:一是 保护子系统 ,另一是 执行体 。

    97.   目前硬盘中最常使用的两种接口是 IDE 接口和 SCSI 接口。

    98.   用户要求计算机系统所做的工作的集合称为 作业 。

    99.   在存储器 可变式分区管理中,对内存状态的记录和分配管理通常可采用 表格法 、 位图法 和 链表法 。 

    100.   操作系统的主要 设计目标是 方便用户使用或界面友好 和 系统能高效工作或资源利用率高 。

    101.   当一个进程完成了特定的任务后,系统收回这个进程所占的 工作区或主存空间或资源 和 取消该进程的进程控制块 (PCB) 就撤消了该进程。

    102.   单个分区存储管理仅适用于 个人计算机 ( 单用户 ) 和 专用计算机 ( 单道,单作业 ) 系统。

    103.   每个索引文件都必须有一张索引表,其中每个登记项用来指出一个逻辑记录的 存放位置 或 指针 或 首地址 。

    104.   一个理想的作业调度算法应该是既能 提高系统效率或吞吐量高 及时得到计算结果又能 使进入系统的作业周转时间短等。

     

    二、单选题


    1 .(   )不是基本的操作系统。 

    A 、批处理操作系统   B 、分时操作系统  C 、实时操作系统   D 、网络操作系统 

    2 .(   )不是分时系统的基本特征: 

          A 、同时性     B 、独立性       C 、实时性     D 、交互性 

    3 .进程所请求的一次打印输出结束后,将使进程状态从(     ) 

    A 、运行态变为就绪态   B 、运行态变为等待态 

    C 、就绪态变为运行态     D 、等待态变为就绪态 

    4 .采用动态重定位方式装入的作业,在执行中允许(     )将其移动。 

      A 、用户有条件地   B 、用户无条件地   

    C 、操作系统有条件地   D 、操作系统无条件地 

    5 .分页式存储管理中,地址转换工作是由(     )完成的。 

        A 、硬件     B 、地址转换程序      C 、用户程序    D 、装入程序 

    6 .如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名,通常采用(   )来保证按名存取的安全。 

        A 、重名翻译机构      B 、建立索引表        C 、建立指针       D 、多级目录结构 

    7 .对记录式文件,操作系统为用户存取文件信息的最小单位是(   )。 

      A 、字符     B 、数据项      C 、记录     D 、文件 

    8 .为了提高设备分配的灵活性,用户申请设备时应指定(     )号。 

      A 、设备类相对       B 、设备类绝对      C 、相对       D 、绝对 

    9 .一作业进入内存后,则所属该作业的进程初始时处于(     )状态。 

     A 、运行      B 、等待       C 、就绪      D 、收容 

    10 .共享变量是指(     )访问的变量。 

     A 、只能被系统进程  B 、 只能被多个进程互斥 

    C 、只能被用户进程   D 、 可被多个进程 

    11 .临界区是指并发进程中访问共享变量的(   )段。 

     A 、管理信息      B 、信息存储      C 、数据           D 、程序 

    12 .若系统中有五台绘图仪,有多个进程均需要使用两台,规定每个进程一次仅允许申请一台,则至多允许(   )个进程参于竞争,而不会发生死锁。 

     A 、 5         B 、 2       C 、 3          D 、 4 

    13 .产生系统死锁的原因可能是由于(     )。 

     A 、进程释放资源           B 、一个进程进入死循环 

    C 、 多个进程竞争,资源出现了循环等待     D 、多个进程竞争 独占 型设备 

    14 .地址重定位的结果是得到(     ) 

    A 、 源程序     B 、 编译程序     C 、 目标程序     D 、执行程序 

    15 .为了对文件系统中的文件进行安全管理,任何一个用户在进入系统时都必须进行注册, 

    这一级管理是___ 安全管理。(   ) 

    A 、系统级     B 、 用户级    C 、 目录级    D 、 文件级 

    16 .运行时间最短的作业被优先调度,这种企业调度算法是(   ) 

    A 、 优先级调度    B 、 响应比高者优先     C 、短作业优先     D 、 先来先服务 

    17 .产生死锁的主要原因是进程运行推进的顺序不合适(   ) 

    A 、 系统资源不足和系统中的进程太多     B 、 资源的独占性和系统中的进程太多 

    C 、 进程调度不当和资源的独占性   D 、 资源分配不当和系统资源不足

    18.   实时操作系统追求的目标是(   )。 

    A 、 高吞吐率   B 、 充分利用内存   C 、 快速响应    D 、 减少系统开销 

    19.   操作系统是为了提高计算机的 [1] 和方便用户使用计算机而配置的基本软件。它负责管理计算机系统中的 [2] ,其中包括 [3] , [4] ,外部设备和系统中的数据。操作系统中的 [3] 管理部分负责对进程进行管理。操作系统对系统中的数据进行管理的部分通常叫做 [5] 。 

    供选择的答案: 

    [1] A 、速度   B 、 利用率   C 、灵活性     D 、兼容性 

    [2] A 、程序  B 、功能     C 、 资源      D 、进程 

    [3]    A 、主存储器   B 、虚拟存储器   C 、运算器  D 、控制器  E 、微处理器   F 、处理机 

    [ 4 ]    A 、主存储器   B 、虚拟存储器   C 、运算器  D 、控制器  E 、微处理器   F 、处理机 

    [5]  A 、数据库系统   B 、 文件系统   C 、检索系统   D 、数据库   E 、数据存储系统   F 、数据结构  G 、数据库管理系统 

    20.   批处理系统的主要缺点是(   )。 

    A.CPU 的利用率不高    B. 失去了交互性    C. 不具备并行性  D. 以上都不是 

    21 .    如果文件系统中有两个文件重名,不应采用(   )。 

    A. 一级目录结构  B. 树型目录结构     C. 二级目录结构  D.A 和 C

    22 .    树型目录结构的第一级称为目录树的(   )。 

    A. 分支节点     B. 根节点      C. 叶节点      D. 终节点 

    23 、虚拟内存的容量只受(      )的限制。 

    A. 物理内存的大小   B. 磁盘空间的大小   C. 数据存放的实际地址   D. 计算机地址位数 

    24 、分段管理提供(   )维的地址结构。

    A.1       B. 2       C.3        D.4

    25 、(     )实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。

    A. 请求分页管理     B. 可变式分区管理     C. 段式管理    D. 段页式管理

    26 、以下存储管理技术中,支持虚拟存储器的技术是(     )。

    A .动态分区法    B .可重定位分区法   C . 请求分页技术    D .对换技术

    27 、下列(   )存储管理方式能使存储碎片尽可能少,而且使内存利用率较高。

    A. 固定分区         B. 可变分区    C. 分页管理     D. 段页式管理

    28 、操作系统中采用缓冲技术的目的是为了增强系统(     )的能力。

    A. 串行操作     B.  控制操作    C. 重执操作   D. 并行操作

    29.    B   是指从作业进入系统到作业完成所经过的时间间隔;   D   是从作业进入后备队列起,到被调度程序选中时的时间间隔。

    A :响应时间;   B :周转时间;   C :运行时间;  D :等待时间;   F :触发时间。

    30.  产生死锁的四个必要条件是互斥条件和  (1)  ,不剥夺条件和  (2)  。

    (1)    A :请求和阻塞条件;  B :请求和释放条件; C :请求和保持条件;

    D :释放和阻塞条件;   E :释放和请求条件。

    (2)    A :线性增长条件;   B :环路条件 ;   C :有序请求条件;   D :无序请求条件。

    31.  在   A   中,要求空闲分区按空闲区地址递增顺序链接成空闲分区链;在   C _ 中是按空闲区大小递增顺序形成空闲分区链;在   B   中,是按空闲区大小递减的顺序形成空闲分区链。 

    A :首次适应算法; B :最坏适应算法; C :最佳适应算法; D :循环首次适应算法。

    32 .在  UNIX  系统中获取帮助信息的命令为   。

    A : help     B : man    C : cat

    33 . CPU 的调度分为高级、中级和低级三种,其中低级调度是指     调度。

    A :作业    B :交换         C :进程

    34 .在请求调页中可采用多种置换算法,其中 LRU 是     置换算法。

    A :最佳   B :最近最久未用       C :最近未用      D :最少使用

    35 .对打印机进行 I/O 控制时,通常采用   B   方式;对硬盘的 I/O 控制采用     C   方式。

    A :程序直接控制   B :中断驱动     C : DMA    D :通道

    36 .在  UNIX  系统中采用的页面置换算法是     。

    A : CLOCK    B : OPT       C : NRU      D : LRU

    37 .在磁盘调度算法中,选择与当前磁头移动方向一致、磁头单向移动且距离最近的进程的算法为   。

    A : FIFO      B : SCAN     C : CSCAN      D : FSCAN

    39.   操作系统是计算机系统的核心软件。按功能特征的不同,可把操作系统分为 [1] 、 [2] 、 [3] 、网络操作系统和分布式操作系统基本类型。其中 [1] 的主要目标是提高系统的吞吐率和效率,而 [2] 是一旦有处理请求和要求处理的数据时, CPU 就应该立即处理该数据并将结果及时送回,例如 [4] 等。 

    供选择的答案: 

    [1] B [2] E [3] C 

    A 、单用户系统   B 、批处理系统   C 、分时系统     D 、微机操作系统   E 、实时系统 

    [4] D 

    A 、计算机激光照排系统  B 、办公自动化系统  C 、计算机辅助设计系统 D 、 航空订票系统 

    40.   现代操作系统的两个基本特征是(   )   和资源共享。 

    A. 多道程序设计  B.  中断处理     C. 程序的并发执行     D.  实现分时与实时处理 

    41.   以下(   )项功能不是操作系统具备的主要功能。

    A .内存管理  B .中断处理   C . 文档编辑    D . CPU 调度

    42.   批处理系统的主要缺点是(   )。 

    A.CPU 的利用率不高   B. 失去了交互性   C. 不具备并行性   D. 以上都不是 

    43.   引入多道程序的目的在于(   )。 

    A.   充分利用 CPU ,减少 CPU 等待时间     B.      提高实时响应速度 

    C.   有利于代码共享,减少主、辅存信息交换量     D .充分利用存储器 

    44.      在分时系统中,时间片一定,(   ),响应时间越长。 

    A. 内存越多       B. 用户数越多     C. 后备队列    D. 用户数越少 

    45.      系统调用是由操作系统提供的内部调用,它(   )。 

    A. 直接通过键盘交互方式使用       B.  只能通过用户程序间接使用 

    C. 是命令接口中的命令使用     D.  与系统的命令一样

    46.      为了对紧急进程或重要进程进行调度,调度算法应采用(   )。 

    A. 先进先出调度算法   B.  优先数法     C. 最短作业优先调度   D.  定时轮转法 

    47 、若一个系统内存有 64MB ,处理器是 32 位地址,则它的虚拟地址空间为(      )字节。 

    A.2GB               B.4GB   C.100KB D.64MB

    48 .外存(如磁盘)上存放的程序和数据(    )。

    A .可由 CPU                 B .必须在 CPU 访问之前移入内存

    C .是必须由文件系统管理的     D .必须由进程调度程序管理 

    49 、一个 40G 的硬盘,块的大小为1K,其 FAT 要占(   )空间。

    A .100M  B .120M       C .140M  D .160M

    50.      文件系统在创建一个文件时,为它建立一个(   )。 

    A. 文件目录    B. 目录文件     C. 逻辑结构      D. 逻辑空间

    51.      文件的存储方法依赖于(   )。 

    A. 文件的物理结构  B. 存放文件的存储设备的特性       C. A 和 B    D. 文件的逻辑 

    52.      使用绝对路径名访问文件是从(   )开始按目录结构访问某个文件。 

    A. 当前目录     B. 用户主目录   C. 根目录      D. 父目录

    53.      目录文件所存放的信息是(   )。  

    A. 某一文件存放的数据信息    B   某一文件的文件目录 

    C. 该目录中所有数据文件目录   D.  该目录中所有子目录文件和数据文件的目录 

    54.      由字符序列组成,文件内的信息不再划分结构,这是指(   )。 

    A. 流式文件     B.  记录式文件      C. 顺序文件      D. 有序文件 

    55.      数据库文件的逻辑结构形式是(   )。 

    A. 字符流式文件    B.  档案文件     C. 记录式文件      D. 只读文件 

    56.      逻辑文件是(   )的文件组织形式。 

    A. 在外部设备上     B. 从用户观点看      C. 虚拟存储      D. 目录

    57 、    存储管理的目的是(      )。 

    A. 方便用户   B. 提高内存利用率   C. 方便用户和提高内存利用率   D. 增加内存实际容量 

    58 、存储分配解决多道作业地址空间的划分问题。为了实现静态和动态存储分配,需采用地址重定位,即把 [1][2] ,静态重定位由 [3] 实现,动态重定位由 [4] 实现。

    供 选择的答案:

    [1] C 、 [2]   D   

    A  页面地址   B  段地址  C  逻辑地址   D  物理地址   E  外存地址    F  设备地址

    [3] D 、 [4]   A   

    A  硬件地址变换机构     B  执行程序       C  汇编程序   D  连接装入程序  

    E  调试程序      F  编译程序     G  解释程序

    (说明:汇编程序、解释程序、编译程序的作用是将源程序变为机器语言指令;调试程序是进行程序调试的一种工具。执行程序是可被计算机直接执行的机器代码程序。)

    59 、在请求页式存储管理中,若所需页面不在内存中,则会引起(     )。

    A. 输入输出中断       B.  时钟中断     C. 越界中断      D.  缺页中断;

    60 、若处理器有 32 位地址,则它的虚拟地址空间为(       )字节。 

    A.2GB         B. 4GB     C.100KB     D.640KB

    61 、虚拟存储技术是(     )。 

    A. 补充内存物理空间的技术   B. 补充相对地址空间的技术 

    C. 扩充外存空间的技术     D. 扩充输入输出缓冲区的技术 

    62 、     外存(如磁盘)上存放的程序和数据(     )。

    A .可由 CPU       B . 必须在 CPU 访问之前移入内存 

    C .是必须由文件系统管理的     D .必须由进程调度程序管理

    63 、段页式存储管理汲取了页式管理和段式管理的长处,其实现原理结合了页式和段式管理的基本思想,即(       )。

    A 、用分段方法来分配和管理物理存储空间,用分页方法来管理用户地址空间。

    B 、 用分段方法来分配和管理用户地址空间,用分页方法来管理物理存储空间 。

    C 、用分段方法来分配和管理主存空间,用分页方法来管理辅存空间。

    D 、用分段方法来分配和管理辅存空间,用分页方法来管理主存空间。

    64 、(   )存储管理支持多道程序设计,算法简单,但存储碎片多。

    A. 段式      B. 页式      C. 固定分区      D. 段页式

    65 、(       )存储管理方式提供一维地址结构。

    A. 固定分区   B. 分段     C. 分页   D. 分段和段页式

    66 、在请求分页系统中, LRU 算法是指(      )。

    A 、最早进入内存的页先淘汰     B 、 近期最长时间以来没被访问的页先淘汰 

    C 、近期被访问次数最少的页先淘汰  D 、以后再也不用的也先淘汰

    67 、请求分页存储管理中,若把页面尺寸增加一倍,在程序顺序执行时,则一般缺页中断次数会(     )。

    A .增加       B . 减少      C .不变       D .可能增加也可能减少

    68 、碎片现象的存在使得(   )。

    A. 内存空间利用率降低   B.  内存空间利用率提高 

    C. 内存空间利用率得以改善  D.  内存空间利用率不影响

    69 、当内存碎片容量大于某一作业所申请的内存容量时,(      )。

    A 、可以为这一作业分配内存     B 、不可以为这一作业分配内存

    C 、拼接后,可以为这一作业分配内存 D 、 一定能够为这一作业分配内存

    70 、设备管理的目的是为了合理地利用外部设备和 [1] ,设备按照信息的传递特性可分为 [2] 和 [3] 。设备管理的主要程序之一是设备分配程序,当进程请求在内存和外设之间传送信息时,设备分配程序分配设备的过程通常是 [4] 。

    供选择的答案:

    [1] : A 、提高 CPU 利用率   B 、提供接口     C 、 方便用户      D 、实现虚拟设备

    [2] : A 、 块设备  B 、存储设备      C 、独立设备     D 、虚拟设备

    [3] : A 、共享设备  B 、输入输出设备  C 、系统设备     D 、 字符设备

    [4] : A 、 先分配设备,再分配控制器,最后分配通道

    B 、先分配控制器,再分配设备,最后分配通道

    C 、先分配通道,再分配设备,最后分配控制器

    D 、先分配通道,再分配控制器,最后分配设备

    71 、通道是一种(   )。

    A.I/O 端口   B. 数据通道     C. I/O 专用处理机      D. 软件工具

    72 、缓冲技术用于(   )。

    A 、 提高主机和设备交换信息的速度   B 、提供主、辅存接口 

    C 、提高设备利用率    D 、扩充相对地址空间

    73 、采用 SPOOLing 技术的目的是(      )

    A. 提高独占设备的利用率  B. 提高主机效率 

    C. 减轻用户编程负担  D. 提高程序的运行速度

    74 、采用假脱机技术的目的是 [1] 。假脱机技术是将输入输出控制工作大部分交由相应的通道来承担,利用磁盘作为后援存储器,实现了外设同时联机操作,使得 [2] 成为 [3] ,减少了对频繁使用外设的压力,但假脱机技术一般不适用于 [4] 。

    供选择的答案: 

    [1] :   A 、 提高外设和主机的利用率    B 、提高内存和主机效率

    C 、减轻用户编程负担        D 、提高程序的运行速度

    [2] C [3] D :  A 、块设备   B 、字符设备       C 、独占设备      D 、虚拟设备

    [4] :   A 、 分时系统   B 、多道批处理系统   C 、网络操作系统   D 、多处理机系统

    75 、在操作系统中,用户在使用 I/O 设备时,通常采用(     )。 

    A. 物理设备名   B. 逻辑设备名      C. 虚拟设备名  D. 设备牌号 

    76.  操作系统有多种类型:允许多个用户以交互方式使用计算机的操作系统,称为   B   ;允许多用户将若干个作业提交给计算机系统集中处理的操作系统,称为   A   ;在   C 的控制下,计算机系统能及时处理由过程控制反馈的数据,并作出响应;在 IBM - PC 机上的操作系统称为   D   。

    A :批处理操作系统;  B :分时操作系统;     C :实时操作系统;

    D :微机操作系统;   E :多处理机操作系统;  F :分布式操作系统

    77.  我们如果为每一个作业只建立一个进程,则为了照顾短作业用户,应采用   B   ;为照顾紧急作业用户,应采用   E   ,为能实现人机交互作用应采用   C   ,而能使短作业,长作业及交互作业用户都比较满意时,应采用   D   。

    A :  FCFS 调度算法; B :短作业优先调度算法; C :时间片轮转法;

    D :多级反馈队列调度算法; E :基于优先权的剥夺调度算法; F :响应比优先算法。

    78.  产生死锁的基本原因是  (1)  和  (2)  。

    (1) A 、 资源分配不当; B 、 系统资源不足; C 、 作业调度不当; D 、 资源的独占性。

    (2)  A 、 进程推进顺序非法; B 、 进程调度不当; C 系统中进程太多; D 、 CPU 运行太快。

    79.  通道是一种特殊的  (1)  ,具有  (2)  能力。

    (1) A : I /O  设备; B :设备控制器; C : 处理机; D : I / O 控制器。

    (2)  A 执行  I / O 指令集; B 执行 CPU  指令集; C 传输 I / O  命令; D 运行 I / O 进程。

    80.  静态重定位是在作业的   B   中进行的,动态重定位是在作业的    D   中进行的。

    A :编译过程;   B :装入过程;   C :修改过程;   D :执行过程。

    81.  在存取文件时,如果是利用给定的记录键值对链表或线性表进行检索,以找到指定记录的物理地址,则上述文件分别称为   B   或   C   ;如果可根据给定的记录健值直接获得指定记录物理地址,则把这种文件称为   D   。

    A :顺序文件;   B :串联文件;   C :索引文件;   D :直接文件。

    82.  文件系统最基本的目标是   A   ,它主要是通过目录管理功能实现的,文件系统所追求的最重要目标是   D   。

    A :按名存取; B :文件共享; C :文件保护;

    D :提高对文件的存取速度; E :提高 I / O 速度; F :提高存储空间的利用率。

    83.  在设备管理中为了提高 I/O 速度和设备利用率,是通过   功能实现的。

    A :设备分配   B : 缓冲管理  C :设备独立性  D :虚拟设备

    84 .在 UNIX  系统中对空闲磁盘空间管理的方法是   。

    A :位示图  B :空闲空间链   C :成组链接法    D :空闲表

    85 .实现虚拟存储器最关键的技术是   。

    A :内存分配  B :置换算法     C :请求调页 ( 段 )   D :对换空间管理

    86 . 我们把在一段时间内,只允许一个进程访问的资源,称为临界资源,因此,我们可以得出下列论述,正确的论述为   。

    A :对临界资源是不能实现资源共享的。 

    B :只要能使程序并发执行,这些并发执行的程序便可对临界资源实现共享。

    C :为临界资源配上相应的设备控制块后,便能被共享。 

    D : 对临界资源,应采取互斥访问方式,来实现共享。

    87.  对于记录型信号量,在执行一次 P 操作时,信号量的值应当   C   ;在执行 V 操作时,信号量的值应当   B   。

    A :不变;  B :加 1 ;  C :减 1 ;  D :加指定数值;  E :减指定数值。

    88 .在动态分区式内存管理中,倾向于优先使用低地址部分空闲区的算法是   C   ;能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是   D   ;每次分配时把既能满足要求,又是最小的空闲区分配给进程的算法是   A   。

    A :最佳适应算法;  B :最坏适应算法;  C :首次适应算法;    D :循环适应算法; 

    89.  在回收内存时可能出现下述四种情况:

    (1)  释放区与插入点前一分区 F1 相邻接,此时应   C   ;

    (2)  释放区与插入点的后一分区 F2 相邻接,此时应   D   ;

    (3)  释放区不与 F1 和 F2 相邻接,此时应   A   。

    A :为回收区建立一分区表项,填上分区的大下和始址;

    B :以 F1 分区的表项作为新表项且不做任何改变;

    C :以 F1 分区的表项作为新表项,修改新表项的大小;

    D :以 F2 分区的表项作为新表项,同时修改新表项的大小和始址。

    E :以 F2 分区的表项作为新表项,同时修改新表项的始址。

    90.  产生死锁的四个必要条件是互斥条件和  (1)  ,不剥夺条件和  (2)  。

    (1) A :请求和阻塞条件;  B :请求和释放条件; C : 请求和保持条件 ;

    D :释放和阻塞条件; E :释放和请求条件。
      (2) A :线性增长条件; B : 环路条件 ; C :有序请求条件; D :无序请求条件。

    91.  按逻辑结构可把文件分为   E   和   F   两类。

    A :读,写文件;   B :只读文件;   C :索引文件;

    D :链式文件;   E :记录式文件;  F :流式文件。

    92 .利用基本文件目录法实现文件共享,文件系统必须设置一个 ( 1 )   ,每个用户都应具有一个     ( 2 )   。

    ( 1 )  A :系统文件目录  B :主目录   C : 基本文件目录  D :根目录

    ( 2 )  A :用户文件目录   B : 符号目录  C :基本文件目录  D :当前目录

    93 .在树型目录结构中,对某文件的首次访问通常都采用   C   ,文件被打开后,对文件的访问采用   D   。

    A :文件符号名;       B :从根目录开始的路径名; 

    C :从当前目录开始的路径名;  D :用户文件描述符

    94.  在 UNIX 系统中,复制文件采用的命令为   。

    A : cp        B : mv    C : rm    D : copy

    95 .假定磁盘的大小为 1K ,对于 1.2MB 的软盘, FAT 需占用   ( 1 )     的存储空间;对于 100MB 的硬盘, FAT 需占用   ( 2 )     的存储空间。

    ( 1 ) A : 1KB     B : 1.5KB    C : 1.8KB    D : 2.4KB

    ( 2 ) A : 100KB       B : 150KB    C : 200KB    D : 250KB

    96.  关于操作系统的叙述     是不正确的。 
    A . “ 管理资源的程序 ” B . “ 管理用户程序执行的程序 ”

    C . “ 能使系统资源提高效率的程序 ”  D . “ 能方便用户编程的程序 ”

    97 .对于一个文件的访问,常由     共同限制。

    A .   用户访问权限和文件属性     B .用户访问权限和文件优先级 

    C .   优先级和文件属性   D .文件属性和口令

    98 . 一作业 8 : 00 到达系统,估计运行时间为 1 小时,若 10 : 00 开始执行该作业,其响应比是     。

    A.2           B .1             C.3         D.0.5

    99 . 在动态分区分配方案中,某一作业完成后,系统收回其主存空间,并与相邻空闲区合并,为此需修改空闲区表,造成空闲区数减 1 的情况是     。

    A. 无上邻空闲区,也无下邻空闲区   B. 有上邻空闲区,但无下邻空闲区  

    C. 有下邻空闲区,但无上邻空闲区   D. 有上邻空闲区,也有下邻空闲区

    100 .如果进程需要读取磁盘上的多个连续的数据块,   数据传送方式的效率最高。

    A .程序直接控制方式   B .中断控制方式    C . DMA 方式   D .通道方式

    101 .使用文件之前必须先   文件。

    A .   命名     B .   打开      C .   建立      D .   备份 

    102 .若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为 20 , 44 , 40 , 4 , 80 , 12 , 76 ,当前磁头位于 40 号柱面,若用最短寻道时间优先磁盘调度算法,则访问序列为:   B   ; 若用扫描算法(当前磁头移动的方向为磁道递增),则访问序列为:   C   。

    A .   20 , 44 , 40 , 4 , 80 , 12 , 76

    B .   40 , 44 , 20 , 12 , 4 , 76 , 80

    C .   40 , 44 , 76 , 80 , 20 , 12 , 4

    D .   40 , 44 , 76 , 80 , 4 , 12 , 20

    103. 如果一个磁盘的容量为 40G ,盘块的大小为 4K ,那么该磁盘的 FAT 大小为:   。

    A .   20M        B .   25M   C .   30M     D .   35M 

    104 .   在循环首次适应算法中,要求空闲分区按   A   顺序链接成空闲分区链;在最佳适应算法中是按   C   顺序形成空闲分区链。 

    A .空闲区首址递增;    B .空闲区首址递减;

    C .空闲区大小递增;    D .空闲区大小递减。

     

    三、判断题


    (×) 1 .并发性是指若干事件在同一时刻发生。

    ( √ ) 2 .虚存容量的扩大是以牺牲 CPU 工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

    (×) 3 .用户为每个自己的进程创建 PCB ,并控制进程的执行过程。

    ( √ ) 4 .树型目录结构能够解决文件重名问题。 

    ( √ ) 5 .原语是一种不可分割的操作。

    ( √ ) 6 .通道一旦被启动就能独立于 CPU 运行,这样可使 CPU 和通道并行操作。

    ( √ ) 7 .页式的地址是一维的,段式的地址是二维的

    (×) 8 .位示图方法可用于磁盘的调度管理。

    (×) 9 .虚拟设备是指把一个物理设备变换成多个对应的逻辑设备,它通过逻辑设备表来实现的。

    (×) 10 .页式管理易于实现不同进程间的信息共享。

    ( √ )11 .在虚拟存储方式下,程序员编制程序时不必考虑主存的容量,但系统的吞吐量在很大程度上依赖于主存储器的容量;

    (×) 12 .可重定位分区管理可以对作业分配不连续的内存单元;

    ( √ )13 .采用动态重定位技术的系统,目标程序可以不经任何改动,而装入物理内存;

    (×) 14 .页式存储管理中,一个作业可以占用不连续的内存空间,而段式存储管理,一个作业则是占用连续的内存空间。

    (×) 15 .线程是最小的拥有资源的单位。

    ( √ )16 .文件系统最基本的功能是实现按名存取。

    (×) 17 .存取控制表是每个用户一张,表明该用户对不同文件的存取权限。

    (×) 18 . SPOOLing 技术可以解决进程使用设备死锁问题。

    (×) 19 .对于一个具有三级索引表的文件,存取一个记录需要访问三次磁盘。

    ( √ )20 .在 I/O 控制的多种方式中,传输速率高,对主机影响少的方式最好。

    (×) 21 .进程可以删除自己的 PCB 表。

    (×) 22 .可重定位分区法能够支持虚拟存储器的技术。

    (×) 23 .单级目录结构能够解决文件重名问题。

    (×) 24 .分页式存储管理中,页的大小是可以不相等的。

    ( √ )25 .执行原语时不会响应任何中断。

    ( √ )26 .段页式管理实现了段式、页式两种存储方式的优势互补。

    ( √ )27 .对临界资源应采取互斥访问方式来实现共享。

    (×) 28 .文件系统中分配存储空间的基本单位是记录。

    (×) 29 .外存对换空间保存的是虚拟内存管理系统调出的程序。

    ( √ )30 .虚存容量的扩大是以牺牲 CPU 工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

     

    四、名词解释


    1. 原语: 它是由若干条机器指令所构成,用以完成特定功能的一段程序,为保证其操作的正确性,它应当是原子操作,即原语是一个不可分割的操作。

    2. 设备独立性: 指用户设备独立于所使用的具体物理设备。即在用户程序中要执行 I/O 操作时,只需用逻辑设备名提出 I/O 请求,而不必局限于某特定的物理设备。

    3. 文件的逻辑结构: 又称为文件逻辑组织,是指从用户观点看到的文件组织形式。它可分为两类:记录式文件结构,由若干相关的记录构成;流式文件结构,由字符流构成。

    4. 树形结构目录: 利用树形结构的形式,描述各目录之间的关系。上级目录与相邻下级目录的关系是 1 对 n 。树形结构目录能够较好地满足用户和系统的要求。

    5. 操作系统: 操作系统是控制和管理计算机硬件和软件资源,合理地组织计算机的工作流程,以及方便用户的程序的集合。其主要功能是实现处理机管理、内存管理、 I/O 设备管理、文件管理和用户接口。

    6. 位示图: 它是利用一个向量来描述自由块使用情况的一张表。表中的每个元素表示一个盘块的使用情况, 0 表示该块为空闲块, 1 表示已分配。

    7. 置换策略: 虚拟式存储管理中的一种策略。用于确定应选择内存中的哪一页 ( 段 )  换出到磁盘对换区,以便腾出内存。通常采用的置换算法都是基于把那些在最近的将来,最少可能被访问的页 ( 段 ) 从内存换出到盘上。

    8. 用户接口: 操作系统提供给用户和编程人员的界面和接口。包括程序接口、命令行方式和图形用户界面。

    9.  死锁: 指多个进程因竞争资源二造成的一种僵局,若无外力的作用,这些进程将永远不能再向前推进。

    10. 文件系统 : OS 中负责管理和存取文件信息的软件机构。负责文件的建立,撤消,存入,续写,修改和复制,还负责完成对文件的按名存取和进行存取控制。

    11. 进程 : 进程是程序在一个数据集合上的运行过程,是系统进行资源分配和调度的一个独立的基本单位。

    12.wait(s) 原语

    wait(s)  : Begin

      Lock out interrupts;

     s = s – 1;

     If s < 0 then  Begin

         Status(q) = blocked;

         Insert(WL, q);

         Unlock interrupts; Scheduler;

         End

     Else    unlock interrupts;

    End

    13. 链接文件: 逻辑文件中的不同记录可以存储在离散的磁盘块中。每个盘块中都设置了一个指向下一个盘块的链接指针,用这些指针可将一个文件中的所有盘块拉成一条链,而在文件控制块中的“文件地址指针”便指向存放该文件的第一个盘块的编号。

    14. 快表: 采用联想存储器加快查表速度 , 在地址变换机构中,加入一个高速,小容量、具有并行查询能力的联想存储器,构成快表 , 存放正运行的作业的当前页号和块号。在快表中找到,直接进行地址转换;未找到,则在主存页表继续查找,并把查到的页号和块号放入联想存储器的空闲单元中,如没有,淘汰最先装入的页号。

    15 .虚拟存储器 : 指具有请求调入功能和置换功能,能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。从用户观点看,虚拟存储器具有比实际内存大得多的容量。这既方便了用户,又提高了内存的利用率和系统的吞吐量。 

    16 .文件目录 : 为了项用户提供对文件的存取控制及保护功能,而按一定规则对系统中的文件名, ( 亦可包含文件属性 ) 进行组织所形成的表,称为目录表或文件目录。

    17 . I/O 控制: 我们把从用户进程的输入 / 输出请求开始,给用户进程分配设备和启动有关设备进行 I/O 操作,以及在 I/O 操作完成之后响应中断,进行善后处理为止的整个系统控制过程称为 I/O 控制。

    18.  缓冲池: 这是具有多个缓冲区的公用缓冲器,其中的各个缓冲区可供多个进程或设备共享。为便于管理,通常把缓冲池中的缓冲区,按其性质的不同而构成若干个链表或队列,如空缓冲队列,输入缓冲队列等。

    19. SPOOLING : 即同时联机外围操作,又称脱机操作。在多道程序环境下,可利用多道程序中的一道程序,来模拟脱机的输入输出功能。即在联机条件下,将数据从输入设备传送到磁盘,或从磁盘传送到输出设备。

    20. 逻辑地址与物理地址 : 在具有地址变换机构的计算机中,允许程序中编排的地址和信息实际存放在内存中的地址有所不同。逻辑地址是指用户程序经编译后,每个目标模块以 0 为基地址进行的顺序编址。逻辑地址又称相对地址。物理地址是指内存中各物理存储单元的地址从统一的基地址进行的顺序编址。物理地址又称绝对地址,它是数据在内存中的实际存储地址。

    21 虚拟存储器 : 虚拟存储器是一种存储管理技术,用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。但是虚拟存储器的容量并不是无限的,它由计算机的地址结构长度所确定,另外虚存容量的扩大是以牺牲 CPU 工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

    22.PCB: 进程控制块

    23. 联想存储器 :  在分页 ( 请求分页 ) 存储管理中,为了加快查页表的速度,在地址变换机构中加入一组高速寄存器,这些寄存器连同管理它们的硬件构成了一个容量较小的存储嚣,称为联想存储器,也叫快表。

    25. 系统调用 :  系统调用就是用户在程序中能用访管指令调用的,由操作系统提供的子功能集台,其中每个子功能称为一个系统调用命令。

    2 6. 设备驱动程序 : 是一种可以使 计算机 和设备通信的特殊程序,可以说相当于 硬件的接 口,只有通过这个结构, 才能 控制硬件设备的工作。

     

    五、问答题


    1 .在单处理机环境下,进程间有哪几种通信方式,是如何实现的?

    作业调度:从一批后备作业中选择一个或几个作业,给它们分配资源,建立进程,挂入就绪队列。执行完后,回收资源。

    进程调度:从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程,使之占用 CPU 。

    交换调度:按照给定的原则和策略,将外存交换区中的进程调入内存,把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。

    2. 设备管理中的数据传送控制方式有哪几种?分别简述如何实现的。

    2.  程序直接控制:由用户进程来直接控制内存或 CPU 和外设间的信息传送。

    中断方式:进程通过 CPU 发出指令启动外设,该进程阻塞。当输入完成时, I/O 控制器通过中断请求线向 CPU 发出中断信号, CPU 进行中断处理。

    DMA 方式:在外设和内存之间开辟直接的数据交换通路。

    通道控制方式: CPU 发出启动指令,指出通道相应的操作和 I/O  设备,该指令就可启动通道并使该通道从内存中调出相应的通道指令执行。

    3. 简述进程的几种状态和引起状态转换的典型原因,以及相关的操作原语。

    3.  进程的基本状态有:新、就绪,阻塞,执行、挂起和终止六种。

    新到就绪:交换,创建原语

      就绪到执行:进程调度

      执行到阻塞: I/O 请求,阻塞原语

    阻塞到就绪: I/O 完成,唤醒原语

    执行到就绪:时间片完

    阻塞到挂起:挂起原语

    挂起到就绪:唤醒原语

      执行到终止:进程执行完毕

    4. 什么是段式存储管理?它从逻辑地址到物理地址是怎么变换的?

    4. 把程序按内容或构成关系分成段,每段有自己的名字。一个用户作业或进程包含的段对应于一个二维虚拟储存器。以段为单位分配内存,然后通过地址映射机构把逻辑地址转换成物理地址。只将那些经常访问的段驻留内存,其他的段放在外存,待需要时自动调入。

    地址变换过程:由虚地址中的段号为索引,查段表。找出该段在内存的起始地址,并将其和段内地址相加,从而得到物理地址。

    5. 什么是请求页式管理?能满足用户哪些需要?

    答:请求页式管理的基本原理是将逻辑地址空间分成大小相同的页,将存储地址空间分块,页和块的大小相等,通过页表进行管理。页式系统的逻辑地址分为页号和页内位移量。页表包括页号和块号数据项,它们一一对应。根据逻辑空间的页号,查找页表对应项找到对应的块号,块号乘以块长,加上位移量就形成存储空间的物理地址。每个作业的逻辑地址空间是连续的,重定位到内存空间后就不一定连续了。

    此外,页表中还包括特征位(指示该页面是否在内存中)、外存地址、修改位(该页的内容在内存中是否修改过)等。

    页式存储管理在动态地址转换过程中需要确定某一页是否已经调入主存。若调入主存,则可直接将虚地址转换为实地址,如果该页未调入主存,则产生缺页中断,以装入所需的页。

    页式存储管理将不常用的页面调出内存,使内存的利用率高;虚拟的容量大,用户不必担心内存不够;不要求作业连续存放,有效地解决了 “ 碎片 ” 问题。

    6 .在段页式虚拟存储系统中,不同进程之间是如何实现程序共享的?

    6. 在系统内设置有系统段表,用户段表指向系统段表,系统段表内有当前共享的用户数。当用户进程调入一个程序段之前,先查找系统段表,如果所需段存在,则将共享用户数加一,在将此段登记在用户进程段表中。当进程退出时,共享计数减一,最后一个用户删除共享代码段。

    7. 试比较内存管理和外存管理的异同点 .

    答:主要任务:内存管理的主要任务是为多道程序的运行,提供良好的环境;而外存管理的主要任务则是为文件提供存储空间。

    基本功能:内存管理的基本功能包含了内存空间的分配、回收、内存保护、对换、内存扩充等方面;而对外存管理的基本功能则只是对外存空间的分配和回收。

    分配方式:它们都可采用连续分配或离散分配方式,且都以离散分配方式为主。

    分配算法或机制:对于连续分配方式,内存与外存管理中的分配和回收算法类似,主要有首次适应算法、循环首次适应算法等;在离散分配方式中,两者采用的机制不同,内存管理主要是利用页(段)表;而在外存管理中,则主要利用文件分配表 FAT 。

    8.SPOOLing 的含义是什么?试述 SPOOLing 系统的特点、功能以及控制过程。

    答: SPOOLing 是 Simultaneous Peripheral Operation On-Line  (即外部设备联机并行操作)的缩写,它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术,通常称为 “ 假脱机技术 ” 。

    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。

    SPOOLing 系统由专门负责 I/O 的常驻内存的进程以及输入井、输出井组成;它将独占设备改造为共享设备,实现了虚拟设备功能。

    9 .在生产者 — 消费者问题中,能否将生产者进程的 wait(empty) 和 wait(mutex) 语句互换,为什么?

    不能。( 2 分)

    因为这样可能导致系统死锁。当系统中没有空缓冲时,生产者进程的 wait(mutex) 操作获取了缓冲队列的控制权,而 wait(empty)  导致生产者进程阻塞,这时消费者进程也无法执行。( 3 分)

    10 .进程的基本状态有哪些?这些状态之间是如何转换的?

    进程的基本状态有:就绪,阻塞,执行三种。( 2 分)

      就绪到执行:进程调度

      执行到就绪:时间片完

      执行到阻塞: I/O 请求或等待事件发生

      阻塞到就绪: I/O 完成或事件已发生   ( 3 分)

    11 .什么是快表?它在地址转换中起什么作用?

    快表是一个高速、具有并行查询能力的联想存储器,用于存放正运行的进程的当前页号和块号,或者段号和段起始地址。( 2 分)

    加入快表后 , 在地址转换时,首先在快表中查找,若找到就直接进行地址转换;未找到,则在主存页表继续查找,并把查到的页号和块号放入联想存储器中。快表的命中率很高,有效地提高了地址转换的速度。   ( 3 分)

    12 .什么是设备独立性,它是如何实现的?

    设备独立性即应用程序独立于使用的物理设备,在应用程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备。系统在执行时,是使用物理设备名称。( 3 分)

    要实现设备独立性必须由设备独立性软件完成,包括执行所有设备的公有操作软件提供统一的接口,其中逻辑设备到物理设备的映射是由逻辑设备表 LUT 完成的。   ( 2 分)

    13 .文件的物理结构有哪几类,那种结构能支持大型文件?

    文件的物理结构有:顺序文件、链接文件和索引文件。( 4 分)

    其中索引文件能支持大型文件。( 1 分)

    14. 试说明和比较几种文件共享的方法

    绕弯路法:

    连访法:

    利用基本文件目录实现文件共享:

    基于索引节点的共享方法:

    利用符号链实现文件共享:

    15. 处理机调度分为哪三级?各自的主要任务是什么?

    答:作业调度:从一批后备作业中选择一个或几个作业,给它们分配资源,建立进程,挂入就绪队列。执行完后,回收资源。

    进程调度:从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程,使之占用 CPU 。

    交换调度:按照给定的原则和策略,将外存交换区中的进程调入内存,把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。

    16 .什么是高级调度、中级调度和低级调度?

    答:作业调度:从一批后备作业中选择一个或几个作业,给它们分配资源,建立进程,挂入就绪队列。执行完后,回收资源。

    进程调度:从就绪进程队列中根据某个策略选取一个进程,使之占用 CPU 。

    交换调度:按照给定的原则和策略,将外存交换区中的进程调入内存,把内存中的非执行进程交换到外存交换区中。

    17 .请描述请求页式管理机制中的地址变换过程。

    18. 目前操作系统采用的目录结构是什么?它具有什么优点?

    为了给用户提供对文件的存取控制及保护功能,而按一定规则对系统中的文件名, ( 亦可包含文件属性 ) 进行组织所形成的表,称为目录表或文件目录。目前操作系统采用的目录结构是树型目录结构,它的优点有:

    有效地提高对目录的检索速度;

    允许文件重名;

    便于实现文件共享。

    19 .什么是死锁?产生死锁的四个必要条件是什么?

    死锁:当某进程提出资源申请后,使得系统中一些进程处于无休止的阻塞状态,在无外力作用下,永远不能再继续前进。

    产生死锁的必要条件:互斥条件:某段时间内某资源只能由一个进程使用。不剥夺条件:资源在未使用完前,不能被剥夺,由使用进程释放。部分分配(请求和保持):进程因请求资源而阻塞时,对已分配给它的资源保持不放。环路条件:发生死锁时,有向图必构成一环路。

    20. 什么是内存分页存储管理?它有什么特点?

    分页存储管理是将各进程的地址空间分成大小相等的页,把内存的存储空间也分成与页大小相同的片,称为物理块。在分配存储空间时,以块为单位来分配。

    优点:有效解决存储器的零头问题,能在更高的程度上进行多道程序设计,从而相应提高了存储器和 CPU  的利用率。

    缺点:采用动态地址变换为增加计算机成本和降低 CPU  的速度。表格占内存空间,费时来管理表格。存在页内碎片。作业动态的地址空间受内存容量限制。

    21 .说明进程的结构、特征和基本状态。

    答:结构: PCB ( 进程控制块 )+ 程序 + 数据集合。
    特征:动态性、并发性、独立性、制约性、结构性。
    基本状态:就绪态、执行态、等待态。

    22 .在生产者 — 消费者问题中,如果缺少了 signal(full) 或 signal(empty) ,对执行结果会有什么影响?

    23 .页式和段式内存管理有什么区别?怎样才能实现共享和保护?

    答:段式与页式存储管理的比较如下表所示。

    段式

    页式

    分段由用户设计划分,每段对应一个相应的的程序模块,有完整的逻辑意义。

    分页用户看不见,由操作系统为内存管理划分。

    段面是信息的逻辑单位

    页面是信息的物理单位

    便于段的共享,执行时按需动态链接装入。

    页一般不能共享

    段长不等,可动态增长,有利于新数据增长。

    页面大小相同,位置不能动态增长。

    二维地址空间:段名、段中地址;段号、段内单元号

    一维地址空间

    管理形式上象页式,但概念不同

    往往需要多次缺页中断才能把所需信息完整地调入内存

     

     

    实现页(段)的共享是指某些作业的逻辑页号(段号)对应同一物理页号(内存中该段的起始地址)。页(段)的保护往往需要对共享的页面(段)加上某种访问权限的限制,如不能修改等;或设置地址越界检查,对于页内地址(段内地址)大于页长(段长)的存取,产生保护中断。

    24 .在哲学家算法中,是否能防止或解除死锁?为什么?

    答:银行家算法部分防止和解除死锁,因为它只能根据安全状态防止部分死锁,没有防止和解除所有死锁的能力。

    25 .在原语执行期间,是否可以响应中断?为什么?

    答:原语执行期间可以响应中断,只是不能进行进程切换。

    26 .不同用户的不同任务之间的进程是有临界区?为什么?请举例说明。

    答:完全可能有临界区,如打印程序是可以由不同用户的不同进程使用,但是只能有一个进程在某一时刻进入。

    27 .文件目录有何作用?

    答:实现文件目录到物理地址的转换。

    28. 什么是文件的逻辑结构和物理结构?

    文件的逻辑结构(文件的组织):从用户角度看到的文件的全貌,也就是它的记录结构,包括流式文件、顺序文件、索引文件和索引顺序文件。

    文件的物理结构(文件的存储结构):文件在外存上的存储组织形式,包括连续文件、串联文件和索引文件。

    29 .请说明系统利用缓冲池进行输入操作的过程。( 7 分)

    收容输入:数据从设备输入到缓冲池

    hin = get-buf (emq) ;

    数据装入 hin 中;

    put-buf (inq, hin) :;

    提取输入:数据从缓冲池输入到内存

    sin = get-buf (inq) ;

    数据从 sin 中提走;

    put-buf (emq, sin) ;

    30 .什么是虚拟存储器,它有什么特点?

    答:虚拟存储器是一种存储管理技术,用以完成用小的内存实现在大的虚空间中程序的运行工作。它是由操作系统提供的一个假想的特大存储器。但是虚拟存储器的容量并不是无限的,它由计算机的地址结构长度所确定,另外虚存容量的扩大是以牺牲 CPU 工作时间以及内、外存交换时间为代价的。

    31 .比较基于索引节点和基于符号链的文件共享方法。

    答:基于索引节点的文件共享是在文件的目录中填上需要共享文件的索引节点的序号,在索引节点中加上用户计数。基于符号链的文件共享是建立一种特殊的链接文件,内容为需要共享的文件的路径和名字,访问该文件时,根据路径找到共享的文件。基于索引节点的文件共享访问速度快,但可能使索引节点指针悬空;基于符号链的文件共享安全,但访问速度慢,要占用索引节点。

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  • 计算机组成原理之输入输出系统

    千次阅读 2018-07-15 14:22:24
    输入输出系统外设与CPU进行数据交换的方式:简单外围设备:无条件传送模式:随时随地进行输入或输出慢速外围设备:程序查询方式:执行程序不断地读取外设的状态位中断方式:外设准备好时,CPU暂停当前执行程序,...

    输入输出系统

    外设与CPU进行数据交换的方式:

    简单外围设备:

    无条件传送模式:随时随地进行输入或输出

    慢速外围设备:

    程序查询方式:执行程序不断地读取外设的状态位

    中断方式:当外设准备好时,CPU暂停当前执行的程序,去执行完中断程序之后,接着返回原来的程序继续执行

    高速外围设备:

    DMA方式:不需要CPU的参与,使用专门的芯片来完成数据输入、输出

    通道方式:利用输入输出处理机完成对对外围设备的统一管理和外围设备与内存之间的数据传送。


    程序查询方式:一个字节全程干预

    中断方式:一个字节两次干预

    DMA方式:一个数据块两次干预

    通道方式:一组数据块两次干预

     

    注:前两种为应答式数据交换,后两种为同步定时式数据交换

     


    程序中断方式

    中断判优:

     

    中断地址的形成:

    DMA方式

    外部设备直接对内存的访问。

    周期窃取:窃取CPU的周期来执行外设的请求。

     

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  • 中断或异常发生时,运行用户模式程序的CPU会马上进入操作系统内核程序并运行。 中断的引入是为了开发CPU和通道(或设备)之间的并行操作。 异常表示CPU执行指令时本身出现算术溢出、零做除数、取数时发生奇偶错、...

    2、操作系统运行机制与用户界面

    2.1 中断和异常

    • 当中断或异常发生时,运行用户模式程序的CPU会马上进入操作系统内核程序并运行。
    • 中断的引入是为了开发CPU和通道(或设备)之间的并行操作
    • 异常表示CPU执行指令时本身出现算术溢出零做除数取数时发生奇偶错访存指令越界,或执行了一条所谓“陷入指令trap”等情况,这时也可以中断当前的执行流程,转到相应的错误处理程序或陷入处理程序。

    2.1.1 中断和异常的区别

    • 中断(Interruption),也称外中断。指来自CPU执行指令以外的事件发生;时钟中断,表示一个固定的时间间隔已到。在处理高级中断时,低级中断可以被临时屏蔽。
    • 异常(Exception),也称内中断、例外或陷入(Trap)。指源自CPU执行指令内部的事件,如程序的非法操作码、地址越界、算术溢出、虚存系统的缺页及专门的陷入指令等。异常不能被屏蔽,一旦出现应立即处理。

    2.2.2 中断分级

    • 为了区分和不丢失每个中断信号,通常用一些固定的触发器来寄存它们,并规定其值为1时表示有中断信号,其值为0时表示无中断信号。
    • 某小型机上的操作系统把中断级别分为如下三种:(1) 时钟中断的中断优先级为6级。(2)磁盘中断的中断优先级为5级。(3)终端等其他外设中断的中断优先级为4级。
    • 处理机优先级,指处理机当前正运行程序的中断响应级别。当处理机处于某一优先级时,只允许处理机响应比该优先级高的中断,而屏蔽低于或等于该优先级的中断。

    2.2 中断/异常响应和处理

    2.2.1 中断/异常响应

    • 中断信号是外部设备或时钟部件发给CPU的,故在CPU的控制部件中需增设一个能检测中断的机构。该机构扫描寄存器,判断是否有中断信号。
    • 异常是在执行指令的时候,由指令本身的原因发生的,指令的实现逻辑发现异常发生则转入操作系统内核的异常处理程序。

    1、断点和恢复点

    • 当中断发生时,CPU刚执行完的那条指令地址称为“断点”。
    • 中断时程序计数器所指的地址(即断点的逻辑后续指令)称为“恢复点”。
      在这里插入图片描述
      2、核心态和用户态
    • CPU通常执行两类不同性质的程序:一类是用户自编程序或系统外层的应用程序,另一类是操作系统内核程序。将CPU的运行状态分为核心态和用户态。
    • 把核心态称为管态、系统状态、监督方式,将用户态称为目态、用户状态或用户方式等。

    3、中断/异常向量及PS和PC寄存器

    • 中断/异常向量的每一个单元中除了存储中断/异常处理程序的入口地址外,还常用来保存CPU状态转换的信息。
    • PC是程序计数器寄存器,CPU的取指令部件是根据它到主存中取指令的。
    • PS寄存器描述CPU的执行状态,主要包含处理机当前运行态、处理机优先级、屏蔽外中断否等标志位。

    2.2.2 中断/异常处理

    • 在中断/异常处理中,一般包括保存现场分析中断/异常原因进入相应的中断/异常处理程序重新选择程序(进程)运行恢复现场等过程。

    在这里插入图片描述

    2.3 操作系统运行模型

    • 操作系统通常都包含进程管理、存储管理、外设管理、文件管理等主要功能模块,还需要提供支持用户使用计算机的命令解释程序。
    • 操作系统可以有如下三种运行模型。当前主流操作系统都采用嵌入用户进程运行模式。

    1、独立运行的内核。

    • 操作系统的执行不与任何用户进程关联,它有自己独立的存储空间。有自己独立的运行环境。
    • 在这种运行模型下,进程只运行用户态程序,内核程序可看成在一个特殊的系统执行实体(或称特殊的进程)中运行。

    2、嵌入用户进程中运行模式

    • 操作系统服务程序(各功能模块)、中断处理程序等在自陷和中断时,利用每个用户进程各自的核心栈空间,运行于用户进程中。
    • 操作系统空间独立于用户进程的用户空间,而且操作系统空间地址不与用户进程空间地址重叠。

    3、微内核运行模式

    • 将原来由内核态实现的大部分操作系统功能转由一些用户态运行的进程来实现,系统调用转接代码、进程调度切换代码和中断处理程序还是在核心态下嵌入在被中断的进程核心栈执行。

    在这里插入图片描述

    2.4 系统调用

    • 系统调用是操作系统内核和用户态运行程序之间的接口。
    • 操作系统必须提供某种形式的接口,以便让外层软件通过这种接口使用系统提供的各种功能。

    在这里插入图片描述

    • 当CPU运行到trap指令时,产生异常,保存现场后,控制转入内核总控程序。
    • 总控程序进一步保留现场,根据中断/异常类型编号6转到系统调用总入口处理程序。
    • 系统调用处理程序根据trap指令的类型号,查系统调用散转表,得知自带参数个数,然后从约定寄存器读入参数。最后根据系统调用散转表转相应的服务程序。
    • 服务程序结束后返回,系统调用处理程序将此次服务的结果存入约定的返回结果的寄存器。
    • 最后回到总控程序,恢复现场,退出系统调用处理。至此即完成了一次系统调用,用户程序又可继续运行。
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  • 需要输入输出时,CPU暂停执行程序,转去执行设备输入/输出的服务程序,根据服务程序中的I/O指令进行数据传输 1、接口 2、轮询 CPU周期性的调用各I/O设备的子程序 3、特点 ①、数据传输完全依赖于程序控制 ②、...

    计算机管理外围设备有以下几种方式:
    ①、程序查询方式
    ②、程序中断方式
    ③、直接内存访问(DMA)
    ④、通道方式

    一、程序查询方式
    又称程序控制I/O方式。当需要输入输出时,CPU暂停执行主程序,转去执行设备输入/输出的服务程序,根据服务程序中的I/O指令进行数据传输
    1、接口

    2、轮询
    CPU周期性的调用各I/O设备的子程序

    3、特点
    ①、数据传输完全依赖于程序控制
    ②、硬件结构简单
    ③、频繁的查询动作浪费了大量宝贵的CPU时间
    ④、目前只用在单片机中

    二、程序中断方式
    中断是指CPU暂时中止现行程序,转去处理随机发生的紧急事件,处理完后自动返回原程序的功能和技术,适合处理随机出现的事务
    1、中断系统
    计算机实现中断功能的软硬件总称
    ①、在CPU中设置中断机构
    ②、在外设接口中设置中断控制器
    ③、在软件上设置相应的中断服务程序
    2、中断流程
    ①、某外设数据准备就绪后,它主动向CPU发出中断请求信号
    ②、当CPU响应这个中断时,暂停运行主程序,自动转去执行该设备的中断服务程序
    ③、当中断服务程序执行完毕后,CPU又回到原来主程序继续执行


    3、中断技术
    (1)、响应中断时机
    外界中断请求信号通常存放在接口中的中断源锁存器里,并通过中断请求线连至CPU。外界中断请求是随机的,CPU只有在当前一条指令执行完毕后,即转入公操作时才受理中断请求
    (2)、断点保护
    断点:主程序被中断的地方(PC的值)
    保存现场:把程序计数器PC的内容以及当前指令执行结束后CPU的状态(包括寄存器的内容和一些状态标志位)都保存到堆栈中
    恢复现场:在中断服务程序执行完毕后,从堆栈中恢复PC内容和CPU状态,从断点处继续执行主程序
    (3)、多重中断处理
    多重中断:CPU响应中断后,在执行中断服务程序时,有新的中断源发出中断请求
    在CPU的中断管理部件中有一个中断屏蔽触发器,它可以在程序的控制下开关中断:
    置1:设置屏蔽,关中断
    置0:取掉屏蔽,开中断
    (4)、软硬件结合
    中断处理过程是由硬件和软件结合完成。中断周期的操作由硬件实现。中断服务程序由机器指令序列实现,其实现保存现场、恢复现场、开放中断并返回主程序的任务,同时还对要求中断的设备进行服务
    4、中断源
    能发出中断请求的事件,常见中断源:
    (1)、硬件中断
    ①、输入/输出设备中断
    ②、数据通道中断
    ③、实时时钟中断
    ④、硬件故障中断
    (2)、软件过程
    ①、运算出现溢出
    ②、数据格式非法
    ③、数据传输过程出现校验错
    ④、非法指令
    ⑤、调试断点
    5、基本I/O接口

    IR:中断请求触发器
    IM:中断屏蔽触发器
    EI:允许中断触发器
    RD:准备就绪标志
    例:数据输入流程:
    ①、程序启动外设,将BS置1,RD清0
    ②、接口向外设发出启动信号
    ③、数据由外设传到数据缓冲寄存器
    ④、外设动作结束或数据缓冲寄存器满时,设备将RD置1
    ⑤、EI为1时,接口向CPU发出中断请求信号
    ⑥、在执行公操作时,CPU检查中断请求线,将中断请求线的请求信号接收到IR寄存器
    ⑦、IM为0时,CPU受理中断请求,向外设发出中断响应信号INTA并关闭中断
    ⑧、中断服务程序的入口地址
    ⑨、中断服务程序将接口中数据缓冲寄存器数据读至CPU的寄存器中
    ⑩、CPU发出控制信号,将BS和RD复位
    6、单级中断
    所有的中断源都属于同一级,它们排成一行,离CPU近的优先权高。这是中断结构中最基本的形式。当响应某一中断请求时,执行该中断源的服务程序,在此过程中,不允许其他中断源再打断中断服务程序,即使优先权比它高的中断源也不能打断

    (1)、单级中断源的识别
    采用串行排队链法,IR为中断请求信号,IS为中断选中信号,INTI为中断排队输入,INTO为中断排队输出
    (2)、中断向量的产生
    向量中断:由于存储器的地址是一串二进制序列,所以常把地址码称为向量地址。CPU响应中断时,由硬件直接产生一个固定的地址(向量地址),指向每个中断源设备的中断服务程序入口
    每个中断源分别有一个中断服务程序,每个中断服务程序又有自己的向量地址

    7、多级中断
    多级中断系统指计算机系统中有相当多的中断源,根据中断事件的轻重缓急分成若干级别,每级有一个中断优先权,优先权高的中断可以打断优先级低的中断

    (1)、分类:
    ①、一维多级中断:每一级中断只有一个中断源
    ②、二维多级中断:每一级中断有多个中断源
    (2)、实现:
    一个系统有n级中断,则CPU有n个IR,n个IM。某级中断被响应后,则关闭本级和低于本级的IM,开放更高级的IM。每一级可以有多个中断源,多级中断可以嵌套,但同一级的中断不允许嵌套。使用多级堆栈保护现场,包括IM

    (3)、多级中断的识别
    独立请求和链式查询方式相结合。级间采用独立请求方式,同一级内采用链式查询方式

    (4)、允许和禁止中断、开放和屏蔽中断
    允许中断:中断接口中某中断源EI被置1,此时允许该中断源发出中断请求
    禁止中断:中断接口中某中断源EI被置0,此时不允许中断源发出中断请求
    开放中断:CPU中IM置0,处于开中断,可以响应中断源的中断请求
    屏蔽中断:CPU中IM置1,处于关中断,屏蔽中断源的请求而不响应
    8、中断控制器
    中断控制器是一块专用的集成电路芯片,将中断接口与优先级判断等功能集于一身
    9、Pentium中断机制
    (1)、中断类型
    ①、中断:通常称为外部中断,由外部信号引发,分为可屏蔽中断和非屏蔽中断(不能被禁止)
    ②、异常:由指令执行引发,分为执行异常和软件中断指令
    Pentium共有256种中断和异常,每种中断有一个中断向量号(0-255),中断优先级分为5级
    (2)、中断服务程序进入过程
    中断服务子程序的入口地址信息存于中断向量号检索表内。实模式为中断向量表IVT,保护模式为中断描述符表IDT
    Pentium识别中断类型取的中断向量号的途径有三种:指令给出、外部提供、CPU识别错误故障现象

    三、DMA
    直接内存访问完全由硬件执行I/O数据交换,DMA控制器接管对总线的控制
    ①、数据交换不经过CPU,直接在内存和I/O设备之间进行
    ②、DMA控制器将向内存发出地址和控制信号
    ③、用于高速传送成组数据
    1、基本操作
    ①、外围设备发出DMA请求
    ②、CPU响应请求,DMA控制器从CPU接管总线的控制
    ③、由DMA控制器对内存寻址,即决定数据传送的内存单元地址及数据传送个数的计数,并执行数据传送的操作
    ④、向CPU报告DMA操作的结束
    注:数据传送前的准备、传送后的处理,均由程序承担,而DMA控制器仅负责数据传送的工作
    2、传送方式
    DMA进行数据传送时,CPU仍执行主程序,此时DMA控制器和CPU可能同时要访问主存,引起访问冲突。采用以下传送方式:
    原则:I/O数据要尽快处理以防丢失
    ①、停止CPU访问内存
    DMA控制器使用总线,控制内存,CPU处于等待状态

    优点:控制简单,适合高速设备成组传送数据
    缺点:内存效能没有充分发挥(申请总线、释放总线的时间)
    ②、周期挪用
    CPU让出一个或多个周期(内存读写周期)的总线控制权,由DMA控制权挪用,进行一次数据传送。传送结束后,CPU继续工作,并重复操作直到数据块传送完

    特点:较好地发挥了CPU和内存的效率
    ③、DMA和CPU交替访问
    内存工作周期分为C1和C2两个分周期,一个供CPU访存,一个供DMA控制器访存。总线采用时分控制

    适合DMA控制器频繁访问内存的场合,硬件逻辑复杂,没有DMA数据传送时,时间片被浪费
    特点:DMA传送效率很高,没有总线申请时间
    3、基本组成

    ①、内存地址寄存器:当DMA传送时,每传送一次数据,地址计数器加1
    ②、字计数器:每传送一次数据,该计数器加1,直到溢出,向CPU发出中断请求信号
    ③、数据缓冲寄存器:暂存传送的数据
    ④、DMA请求标志:外设准备好数据字后,该标志置1,该标志引发DMA请求
    ⑤、控制、状态逻辑:修改内存地址计数器和字计数器、指定传送方向、定时
    ⑥、中断机构:当一数据块传送完成,字节数器溢出信号触发中断机构,向CPU提出中断请求,CPU将进行DMA传送的收尾处理
    4、数据传输过程
    停止CPU访问访问内存方式流程图:

    DMA的数据块传送过程可分为三个阶段:传送前预处理、正式传送、传送后处理
    (1)、传送前
    主机向DMA接口传送以下信息
    ①、测试设备状态
    ②、向内存地址计数器送数据块在内存中首地址
    ③、启动设备
    ④、向字计数器送字个数
    这些做完后,CPU继续原来的工作
    (2)、数据传送阶段
    ①、外设准备好收发数据时,由DMA控制器向主机发DMA请求
    ②、CPU响应请求,让出总线使用权
    ③、DMA控制器接管总线控制权,发送内存地址、读写命令
    ④、每传送一个字,主存地址计数器加1,字计数器加1
    ⑤、若字计数器为0时,进入传送后处理
    (3)、传送后处理
    ①、DMA控制器向CPU发出中断请求,报告数据传送结束
    ②、CPU停止主程序执行,转向中断服务程序进行DMA操作的后处理,包括校验送入内存的数据、决定是否继续DMA数据传送、测试是否发生错误
    5、DMA控制器类型
    (1)、选择型DMA控制器

    物理上可以连接多个设备,而逻辑上只允许连接一个设备。即:某一段时间内只能为一个设备服务
    (2)、多路型DMA控制器

    物理上可以连接多个设备,逻辑上允许这些设备同时工作,适合于同时为多个慢速设备服务。对于每个DMA通路,控制器内部都有独立的寄存器组用于保存各自的传送参数

    6、优点
    速度快:
    ①、省去了CPU取指令、取数、送数等操作
    ②、没有保存现场、恢复现场等操作
    ③、主存地址的修改、传送字个数的计数用硬件实现
    7、DMA方式与中断控制方式的比较
    ①、中断方式通过程序实现数据传送,而DMA直接用硬件实现
    ②、CPU在执行完一条指令后响应中断,而在一个机器周期(指令周期)后响应DMA请求
    ③、中断方式不仅具有传送数据的能力,还能处理异常事件,而DMA只能进行数据传送
    ④、中断方式需要切换程序、保护现场和恢复现场,而DMA不改变CPU现场
    ⑤、DMA请求比中断请求优先级高。之所以优先响应DMA请求,是为了防止丢失DMA高速传送的数据
    ⑥、DMA利用了中断技术

    四、通道方式
    通道是一个特殊功能的处理器,吸取了DMA技术,增加了软件管理,设有专用通道指令负责数据输入输出的传输控制。CPU只负责数据处理,进一步提高了CPU的效率

    1、总线
    从逻辑结构上将,I/O系统一般具有四级连接

    总线有2种类型:
    ①、系统总线:承担通道与内存、CPU与内存之间的数据传送
    ②、I/O总线:承担外围设备与通道之间的数据传送
    这2种总线可以按照各自时序同时进行工作
    2、类型
    (1)、选择通道
    在物理上可以连接多个设备,但这些设备不能同时工作,在某一时间内通道只能选择一个设备进行工作
    (2)、多路通道
    在同一时间能处理多个I/O设备的数据传送,又分为数组多路通道和字节多路通道
    ①、数组多路通道
    当某设备进行数据传送时,通道只为该设备服务。当设备在执行寻址等控制性动作时,通道暂时断开与这个设备的连接,挂起该设备的通道程序,去为其他设备服务,即执行其他设备的通道程序
    ②、字节多路通道
    字节多路通道主要用于连接大量的低速设备,如键盘、打印机

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当计算机系统执行通道程序