华工·操作系统作业二及答案
第五章：设备管理
及的结构
1． 计算机系统中I/O设备有哪些分类方式？
答： 可以从多方面对I/O设备进行分类
a 按使用特性分类可以划分为 ：1、存储设备如磁盘、磁带、光盘等；2、 输入/输出设备如打印机、键盘、显示器、音声输入/输出设备等等； 3、 终端设备包括通用终端、专用终端和虚终端；4 脱机设备。
b 按所属关系分类可划分为：1、 系统设备指在操作系统生成时已经等机载系统中的标准设备如打印机、磁盘等时钟也是一系统设备；2、用户设备指在系统生成时未登记在系统中的非标准设备。
c 按资源分配分类可划分为：1、独占设备通常分配给某个进程在该进程释放之前其他进程不能使用。如打印机和纸带读入机；2、共享设备允许若干个进程同时使用。如磁盘机；3、 虚拟设备通过假脱机技术把原来的独占设备改造成若干进程所共享的设备以提高设备的利用率。
d 按传输数据数量分类可划分为：1、字符设备如打印机、终端、键盘等低速设备；2、 块设备如磁盘、磁带等高速外存储器。
2． 操作系统设备管理的主要任务是什么？
答：主要任务是完成用户提出的I/O请求为用户分配I/O设备提高CPU和I/O设备的利用率提高I/O速度以及方便用户使用I/O设备。
3． 通道分为几类？各有什么特点？
答：1 答通道分为选择通道、字节多路通道和数组多路通道。
选择通道（selector channel）：可以连接多个外设而一次只能访问其中一个外设执行一道通道程序单道工作方式。以块为单位传送数据速度快适合高速外部设备。如磁盘磁带。
字节多路（byte multiplexor channel）通道：以字节为单位传送数据多个外设分时轮流使用通道分时系统工作方式。适合连接低速字符设备。
数组多路（block multiplexor channel）通道：以块为单位传送数据可以并发访问多个外设分
时执行多道通道程序。适合连接中高速外部设备。如磁盘、磁带。
4． 简要叙述四种I/O控制方式的工作过程。
答：I/O控制方式
    1、程序直接控制方式：CPU指挥控制器启动设备工作后反复测试设备的忙闲标志位I/O部件状态寄存器中某一位决定内存和外设之间是否继续交换一个字节。
2、中断控制方式：CPU向外设发出命令后转去做其他工作。当数据到达控制器的数据寄存器后控制器发中断信号要求CPU服务。CPU执行下一步数据传输。
3、DMA方式：允许DMA控制器“接管”总线的控制权直接控制外设与内存的数据交换。
4、通道方式：把对一个数据块的读或写为单位的干预减少为对一组数据块的读或写及有关的控制和管理为单位的干预。 同时又可实现CPU、通道和I/O设备三者的并行操作。
5． 什么是设备独立性？如何实现设备独立性？
答：设备独立性是指操作系统把所有外部设备统一当作成文件来看待只要安装它们的驱动程序任何用户都可以象使用文件一样操纵、使用这些设备而不必知道它们的具体存在形式。
为了实现设备的独立性应引入逻辑设备和物理设备两个概念。在应用程序中使用逻辑设备名称来请求使用某类设备而系统执行时是使用物理设备名称。鉴于驱动程序是一个与硬件或设备紧密相关的软件必须在驱动程序之上设置一层软件称为设备独立性软件以执行所有设备的公有操作、完成逻辑设备名到物理设备名的转换为此应设置一张逻辑设备表并向用户层或文件层软件提供统一接口从而实现设备的独立性。
6． SPOOLING系统有何特点。
答：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。
7． 设备驱动程序通常要完成哪些工作？
    答：当设备完成了I/O之后设备控制器向CPU发送一个中断请求CPU响应后即可转向中断处理程序。中断处理程序的工作可分为以下几步：① 唤醒等待该I/O的进程。 ② 保护被中断
进程的CPU运行环境。 ③ 分析中断原因转入相应的中断处理程序。 ④ 进行中断处理。 ⑤ 恢复被中断进程的现场。
8． 一次磁盘访问的时间由哪些部分构成？有哪些方法提高磁盘读写性能？
答：磁盘访问时间是由多因素决定的其中很大程度上取决于磁盘的物理性能。磁盘访问时间T由3部分组成：T=Ts+Tr+Tt 其中Ts为寻道时间、Tr为旋转延迟时间、Tt为传输时间。
9． 目前常用的磁盘调度算法有哪些？每种算法优先考虑的问题是什么？
      答：目前常用的磁盘调度算法有3种包括FCFS、SSTF和SCAN。它们优先考虑的问题分别如下：
FCFS，即先来先服务，优先考虑请求的先后次序。
SSTF，即最短寻道优先，优先考虑寻道时间短的请求。
SCAN，即扫描算法，主要从寻道较短且无“饥饿”现象两方面考虑。目前该算法又发展了多个修正版本电梯调度算法就是其中之一。
第六章：文件管理
1． 什么是文件？用户对文件施加的主要操作有哪些？
答：1、文件是具有文件名的一组相关信息的集合。
2、用户通过文件系统提供的系统调用对文件实施操作。
（1）基本文件操作创建、删除、读、写、截断、设置读/写位置等 ；（2）文件打开和关闭操作第一步通过检索文件目录到指定文件属性及其在外存上位置第二步对文件实施读写等相应操作；（3）其他文件操作一是文件属性操作二是目录操作三是文件共享与文件系统操作的系统调用实现等。
2． 什么是文件的逻辑结构和物理结构？按照这两种结构文件可以分为哪些类别？各有什么特点？
答：文件的逻辑结构：从用户观点出发所观察到的文件组成形式是用户可以直接处理的数据及其结构独立于文件的物理特性又称文件组织。 文件的物理结构 又称为文件的存储结构 是指文件在外存上的存储组织形式。
文件的逻辑结构可分为有结构文件和无结构文件。有结构文件是指由一个以上的记录构成的文件又称为记录式文件。根据记录的长度又可分为定长和不定长两类。定长记录指文件中所有记录的长度都是相同的。变长记录指文件中各记录的长度不相同。
根据组织方式不同又分为顺序文件、索引文件、索引顺序文件和无结构文件。
3． 外存分配有哪些方式？
  答：外存分配方式有：连续分配方式、链接分配方式和索引分配方式。
4． 什么是目录？什么是目录文件？文件控制块中包含什么信息项？
  答：1、目录：是文件的索引。
2、文件目录是一种数据结构用于表示系统中的文件及其物理地址供检索时使用 。
3、文件控制块中包含基本信息、存储控制信息和使用信息。
5． 目前广泛采用的目录结构形式是哪种？它有什么化点？
答：单级目录结构、两级目录结构和多级目录结构。
单级目录的优点是简单且能实现目录管理的基本功能——按名存取。
两级目录结构优点是提高了检索目录的速度在不同的用户目录中可以使用相同的文件名不同用户还可使用不同的文件名访问系统中的同一共享文件。
多级目录结构的优点是便于表示结构复杂的问题。
6． 常用的文件存储空间管理方法有哪些？
答：常用的方法有空闲表法和空闲链表法。
第八章：网络操作系统
1． 按照网络拓扑结构计算机网络可以分成娄几类？
答：主要有星型结构、环型结构、总线结构、分布式结构、树型结构、网状结构等。
2． 简述OSI七层模型分别是哪七层，每层有什么功能？
答：1、物理层
物理层所处理的数据单位是比特bit物理层向上为数据链路层提供物理链路实现透明的比特流bit stream传输服务物理层向下与物理媒体相连要确定连接物理媒体的网络接口的机械、电气、功能和过程方面的特性。
2、数据链路层
数据链路层负责在单个链路上的结点间传送以帧frame为PDU的数据在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。数据链路层的主要功能包括建立、维持和释放数据链路的连接链路的访问控制流量控制和差错控制。
3、网络层
网络层传送的PDU称为分组或包packet在物理网络间传送分组负责将源端主机的报文通过中间转发结点传送到目的端。网络层是通信子网的最高层为主机提供虚电路和数据报两种方式的服务。网络层主要负责分组转发和路由选择根据路由表把分组逐跳地由源站传送到目的站并能适应网络的负载及拓扑结构的变化动态地更新路由表。
4、传输层
传输层传输的PDU称为报文message传输层为源结点和目的结点的用户进程之间提供端到端的可靠的传输服务。端到端的传输指的是源结点和目的结点的两个传输层实体之间不涉及路由器等中间结点。为了保证可靠的传输服务传输层具备以下一些功能面向连接、流量控制与拥塞控制、差错控制相网络服务质量的选择等。
5、会话层
会话层在传输层服务的基础上增加控制会话的机制建立、组织和协调应用进程之间的交互过程。会话层提供的会话服务种类包括双工、半双工和单工方式。会话管理的一种方式是令牌管理只有令牌持有者才能执行某种操作。会话层提供会话的同步控制当出现故障时会话活动在故障点之前的同步点进行重复而不必从头开始。
6、表示层
表示层定义用户或应用程序之间交换数据的格式提供数据表示之间的转换服务保证传输的信息到达目的端后意义不变。
7、应用层
应用层直接面向用户应用为用户提供对各种网络资源的方便的访问服务。
3． TCP/IP网络体系结构分几层？每层作用是什么？
答：TCP/IP网络体系结构分4层。
应用层应用程序间沟通的层如简单传输SMTP、文件传输协议FTP、网络远程访问协议Telnet等。
传输层在此层中它提供了节点间的数据传送服务如传输控制协议TCP、用户数据报协议UDP等TCP和UDP给数据包加入传输数据并把它传输到下一层中这一层负责传送数据并且确定数据已被送达并接收。
互连网络层负责提供基本的数据封包传送功能让每一块数据包都能够到达目的主机但不检查是否被正确接收如网际协议IP。
网络接口层对实际的网络媒体的管理定义如何使用实际网络如Ethernet、Serial Line等来传
送数据。
4． 客户/服务器模式有什么优点？
答：（1）可实现资源共享。C/L结构中的资源是分布的客户机与服务器具有一对多的关系和运行环境。用户不仅可存取在服务器和本地工作站上的资源还可以享用其他工作站上的资源实现了资源共享。

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。