1、在下面的IO控制方式中，需要CPU干預最少的方式是I0通道控制方式。

2、字符設備不可尋址到字節，獨占設備可能引起死鎖，共享設備不會，共享設備是一段時間內可同時訪問，而不是同一時間。共享設備必須是可尋址和可隨機訪問的設備。

3、磁盤IO控制主要采取DMA方式

4、在設備控制器中用于實現對設備控制功能的是I0邏輯

5、DMA是在IO設備和主存之間建立一條直接數據通路。

6、通道又稱IO處理機，用于實現內存和外設之間的信息傳輸。

7、如果IO設備與存儲設備進行數據交換不經過CPU完成，這種數據交換方式是DMA和通道

8、DMA控制器有：命令狀態寄存器、數據寄存器、內存地址寄存器，沒有堆棧指針寄存器

9、通道控制設備控制器，設備控制器控制設備工作。

10、所有設備的啟動工作都是由系統統一做的；通道是硬件，不是軟件；通道的IO中斷由設備管理負責；通道程序是存放在主存的

11、本地用戶通過鍵盤登錄系統時，通過鍵盤輸入信息的程序是中斷處理程序

12、通道完成了通道程序的執行后，產生中斷

13、同一種設備可用一個設備驅動程序

14、將系統調用參數翻譯成設備操作命令的工作由設備無關的操作系統軟件（設備獨立性軟件）完成

15、IO軟件層次：用戶層、設備獨立性軟件、設備驅動程序、中斷處理程序，此外還有硬件

用戶層：用庫函數進行接口調用

設備獨立性軟件：會將用戶請求翻譯成格式化的IO請求，并通過系統調用請求操作系統的內核服務

設備驅動程序：主要負責對硬件設備進行控制（設置寄存器；檢查設備狀態；檢查用戶是否有權限；將抽象的請求轉化為具體的符號實際設備的請求，即響應由控制器和通道發來的中斷請求；傳遞參數）

中斷處理程序：

硬件：

16、控制IO設備和IO操作（I0控制器（又稱設備控制器），IO邏輯）

17、從磁盤讀到內存的過程順序是：初始化DMA控制器并啟動磁盤、從磁盤傳輸一塊數據到內存緩沖區、DMA控制器發出中斷請求、執行DMA結束中斷服務程序

18、系統正確處理IO請求的流程是：用戶程序；系統調用處理程序（設備獨立性軟件）；設備驅動器；中斷處理程序。

19、計算數據所在磁盤的柱面號、磁頭號、扇區號的程序是設備驅動程序

20、文本打印頁面有50行，每行80個字符，假定標準打印機每分鐘能打印6頁，向打印機的輸出寄存器中寫一個字符的時間很短，可忽略不計。如果每打印一個字符都需要花費50微秒的中斷處理時間，則使用中斷驅動IO方式運行這臺打印機，中斷的系統開銷占CPU的百分比為2%（答案）。解題思路：中斷總時間：50*80*6*50微秒；CPU開銷1分鐘換算為微秒：60*1000*1000微秒。中斷總時間除以CPU1分鐘開銷，得0.02。

21、某操作系統采用中斷驅動IO控制方式，中斷時CPU用1ms來處理中斷請求，其它時間CPU完全來計算，若系統時鐘中斷頻率為100HZ，則CPU利用率為90%?

22、設備獨立性是指用戶編程時使用的設備與實際使用的設備無關

23、程序員使用系統調用打開IO設備時，通常使用的設備標識是邏輯設備名

24、改善IO設備性能的方式有：重排IO請求次序；優化文件物理塊的分布；預讀和滯后寫；不能改善IO設備性能的是：在一個磁盤上設置多個分區。

25、緩沖技術的緩沖池在主存（又稱內存）中

26、如果IO所花費的時間比CPU的處理時間短得多，則緩沖區幾乎無效

27、某操作系統中采用單緩沖傳送磁盤數據。假設從磁盤將數據傳送到緩沖區所用時間為T1，將緩沖區數據傳送到用戶區所用時間為T2，CPU處理數據所用時間為T3。則系統處理該數據所用總時間為MAX(T1，T3)+T2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 這道題的意思是：處理數據的總時間，是看綜合情況的。T1，T2，T3也分別是三個階段的總時間。三個階段間存在一定的并發關系。就是T1和T3的子部分，互不干擾，可以并發。而當T2執行時，T2子部分執行將緩沖區數據傳送到用戶區時，既占用了緩沖區，又占用了用戶區，導致T1的緩沖區相關部分不能進行，T3的處理數據的用戶區部分也無法進行。所以T2可以說是與兩者互斥，要獨立出來。綜上，T1與T3并發，T2獨立出來，所以就是MAX(T1,T3)+T2。

28、某文件占10個磁盤塊，現在把該文件磁盤塊逐個讀入主存緩沖區，并送用戶區進行分析。假設一個緩沖區與一個磁盤塊大小相同，把一個磁盤塊讀入緩沖區的時間是100微秒，將緩沖區的數據傳送到用戶區的時間是50微秒，CPU對一塊數據進行分析的時間是50微秒。在單緩沖區和雙緩沖區結構下，讀入并分析完該文件的時間是1550微秒，1100微秒。

29、設系統緩沖區和用戶工作區均采用單緩沖，從外設讀入1個數據塊到系統緩沖區的時間為100，從系統緩沖區讀入1個數據塊到用戶工作區的時間為5，對用戶工作區中的1個數據塊進行分析的時間為90，進程從外設讀入并分析2個數據塊的最短時間是300。

30、對于速率為9.6KB/S的數據通信而言，如果設置一個具有8位的緩沖寄存器，則CPU中斷時間和響應時間內大約為0.8ms,0.1ms。

對于中斷時間，數值越大，說明中斷間隔越大，效率越高，即中斷少了。

31、虛擬設備靠SPOOLing技術來實現

32、SPOOLing技術的主要目的是提高獨占用戶設備的利用率

33、SPOOLING系統由下列程序組成:預輸入程序、井管理程序和緩輸出程序。

34、SPOOLing技術的敘述中如下

（1）解決了獨占設備利用率低的問題（正確）

（2）沒有解決了CPU的速度和設備速度的差異性（錯誤，解決了的）

（3）SPOOLing技術需要利用磁盤空間作為緩沖（正確）

（4）SPOOLing技術可用于打印機的管理

35、獨占設備采用靜態分配

共享設備采用動態分配方式

打印機、掃描儀等屬于獨占設備

共享設備是指一個作業尚未撤離，另一個作業即可使用，但每一刻只有一個作業（核心是表面上一段時間并發，實際精確到每一刻無法一起作業）

36、SPOOLing技術的系統中，用戶的打印數據首先被送到磁盤固定區域

37、在設備管理子系統中，引入緩沖區的目的：

（1）緩和CPU和IO設備間速度不匹配的矛盾

（2）減少對CPU的中斷頻率，放寬對CPU中斷響應時間的限制

（3）解決基本數據單元大小不匹配（即數據粒度），小的組裝成大的，大的亦可拆解位小的。

（4）提高CPU和IO設備之間的并行性

38、下面設備管理中，以下是正確的：

（1）設備管理使用戶能獨立于具體設備的復雜物理特性（方便使用）

（2）設備管理可提高CPU和設備、設備和設備之間的并行工作能力

（3）操作系統對用戶屏蔽了具體內部實現的IO操作細節

（4）操作系統應盡量提供統一的接口

39、對于提高IO性能：

靜態分配不可以

異步IO可提高

DMA方式可提高（直接存儲訪問，direct memory access）

緩沖技術可提高

40、補充題：

（1）在采用時間片輪轉調度時（時間片單位為1），某進程擁有9個用戶級線程（應用程序支持用戶級的，系統看不到，用戶空間可見，時間片直接分配給進程，然后由進程自己調度，所以該進程占用的時間片是1），所以答案是該進程占用的時間是1

用戶線程由線程庫調度（并發由線程庫里的線程調度器來調度）

內核不知道用戶線程的

（2）如果題目改為內核級線程，該進程占用時間就是9

總結

以上是生活随笔為你收集整理的操作系统13章（个人笔记）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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