操作系统第7章答案.docx
- 文档编号:22819239
- 上传时间:2023-04-28
- 格式:DOCX
- 页数:9
- 大小:204.20KB
操作系统第7章答案.docx
《操作系统第7章答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《操作系统第7章答案.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
操作系统第7章答案
操作系统第7章答案
第七章作业赵盈盈2011210593
1、什么是“设备独立性”?
引入这一概念有什么好处?
答:
设备独立性是指用户在编制程序时所使用的设备与实际使用的设备是无关的,也就是在用户程序中仅使用逻辑设备名。
由系统实现从逻辑设备到物理设备(实际设备)的转换。
好处(蓝体字):
设计I/O软件的一个关键目标之一就是实现设备独立性,也就是说,除了直接与设备打交道的低层软件之外,其他部分的的软件并不依赖于硬件。
I/O软件独立于设备,就可以提高设备管理软件的设计效率,当输入输出设备更新时,没有必要重新编写全部设计设备管理的程序。
在实际应用的一些操作系统中,只要安装相应的设备驱动程序,就可以很方便地安装好新的输入输出设备。
如Windows中,系统可以自动为新安装的输入输出设备寻找和安装相应的设备驱动程序,从而实现输入输出设备的即插即用。
引入设备独立性,可使应用程序独立于物理设备。
独立性可使用户程序独立于某一特定的物理设备。
此时,进程只需用逻辑设备命名去请
行。
例如,输入设备先将第一个缓冲区装满数据,在输入设备向第二个缓冲区装数据时,处理机就可以从第一个缓冲区取出数据进行处理;当第一个缓冲区数据处理完毕,若第二个缓冲区已经装满数据,则处理机又可以从第二个缓冲区中取出数据进行处理,而输入设备又可以向第一个缓冲区装填数据。
5、对I/O设备分配的一般策略是什么?
若考虑设备使用特性,又有哪些针对设备特性的调度策略?
试简述这些分配策略的思想。
答:
(1)常用的I/O设备分配策略有:
先请求先服务策略、优先级高者先分配策略。
(2.1)独占设备应采用独占分配方式。
在申请设备时,如果设备空闲,就将其独占。
不再允许其他进程申请使用,一直等到设备被释放才允许其他进程申请使用。
对于独占设备的分配,有两种分配方式:
一种是静态分配,一种是动态分配。
静态分配是指在进程运行前,完成设备分配;在运行结束时。
收回设备。
其缺点是设备利用率低。
动态分配是之在进程运行过程中,当用户提出设备要求时,进行分配,一旦停止使用立即回收。
其优点就是效率高,缺点就是在分配策略不好时可能产生死锁。
(2.2)共享设备分配策略有:
先请求先服务策略、优先级高者先分配策略等。
(3.1)先请求先服务分配思想:
当多个进程对某一个设备提出I/O请求时,或者是在同一设备上进行多次I/O操作时,系统按提出I/O请求的先后顺序,将进程发出的I/O请求命令排成队列,其对首指向被请求设备的DCT。
当该设备空闲时,系统从该设备的请求队列的队首取下一个I/O请求消息,将设备分配给发出这个请求消息的进程。
(3.2)优先级高者先分配思想:
优先级高者是指发出I/O请求命令的优先级最高的进程。
这种策略与优先数法是一致的,即进程的优先级高,它的I/O请求也优先得到满足。
对于相同优先级的进程来说,则按先请求先分配策略分配。
因此,优先级高者分配策略把请求某设备的I/O请求命令按照进程的优先级组成队列,从而保证在该设备空闲时,系统能从I/O请求队列队首取下一个具有最高优先级的进程发出来的I/O请求命令,并设备分配给发出该命令的进程。
6、什么是虚拟设备技术?
什么是虚拟设备?
如何进行虚拟分配?
答:
虚拟设备技术:
是在一类物理设备上模拟另一个物理设备的技术。
是将独占设备转换成共享设备的技术。
目前最广泛流行的虚拟设备技术是SPOOLing技术。
虚拟设备是指在一类设备上模拟另一类设备,被模拟的设备是虚拟设备。
通过虚拟技术将一台设备转换为若干逻辑设备,供若干个用户进程使用,通常这种经过虚拟技术处理过后的设备成为虚拟设备。
引入虚拟设备的目的是提高设备利用率,克服独占设备所具有的速度较慢、资源的利用率低的缺点。
虚拟分配是针对虚拟设备而言的。
当进程申请独占设备时。
由系统分配给它共享设备(如磁盘)上的一部分存储空间;当进程要与设备交换信息(以输出为例)时,系统就将要交换的信息存放到这部分存储空间中;在适当的时候,系统再将存储空间中的信息传送到独占设备上。
7、实现虚拟设备技术的主要条件是什么?
列举出采用虚拟设备技术的三个优点,并逐一解释之。
答:
实现虚拟设备技术的硬件条件是:
配置大容量的磁盘,要有中断装置和通道。
操作系统应设计好“预输入”程序,“井管理”程序,“缓输出”程序。
实现虚拟设备技术的软件条件是:
要采用多道程序设计技术。
虚拟设备技术的优点:
(spooling技术特点)
(1)提高了I/O速度.从对低速I/O设备进行的I/O操作变为对输入井或输出井的操作,如同脱机操作一样,提高了I/O速度,缓和了CPU与低速I/O设备速度不匹配的矛盾.
(2)设备并没有分配给任何进程.在输入井或输出井中,分配给进程的是一存储区和建立一张I/O请求表.
(3)实现了虚拟设备功能.多个进程同时使用一独享设备,而对每一进程而言,都认为自己独占这一设备,不过,该设备是逻辑上的设备.
8、什么是SPOOLING技术?
简述SPOOLING系统的功能要点。
答:
SPOOLing技术是低速输入输出设备与主机交换的一种技术,通常也称为“假脱机真联机”,他的核心思想是以联机的方式得到脱机的效果。
功能:
预输入:
该系统在作业执行前将作业信息通过独占设备预先输入到辅存上的一个特定区域存放。
缓输出:
作业执行中,也不必直接启动独占设备输出数据,而只要将作业输出数据写入磁鼓或磁盘中存放,在作业执行完毕后,有操作系统来组织信息输出。
1、当输入数据,或作业需要进入系统时,利用输入进程模拟外围机输入到磁盘专用存储区;读调入作业或者取数据,从专用存储区读入。
2、在进程有输出时,利用输出进程模拟外围机输出到专用存储区上,待输出设备空闲时,再将存储在专用存储区上的数据送往低速输出设备上。
3、假脱机I/O系统,操作系统需建立I/O模块。
构成I/O进程。
CPU执行系统I/O进程模拟外围处理机。
Spooling系统的特点:
提高I/O速度;将低速I/O变成高速磁盘访问。
实现主机与外部低速设备的并行操作
利用共享设备模拟独占设备,逻辑上为每一个用户都配备一台高速独占设备。
提高设备利用率和系统吞吐量
实现对独占设备的改造和提高了进程的并发度和执行效率。
9、I/O控制的主要功能是什么?
答:
I/O控制的主要功能是:
将I/O设备与计算机系统进行同通信,或进行信息交换。
(1)、解释用户的I/O系统调用
(2)、设备驱动
(3)、中断处理
10、画图说明请求I/O的进程、I/O过程、设备处理进程和中断例程之间的控制关系和同步关系。
答:
用户进程I/O进程I/O处理进程
控制关系
I/O系统层次结构及每层的主要功能图:
I/O响应
层各层的I/O功能
用户进程
与设备无关的软件
设备驱动程序
中断处理程序
硬件
设备寄存器、检查状态
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 操作系统 答案