操作系统 第九章 作业

单选题

  1. 以下说法正确的是( )?
    A. 磁盘是和磁带都是顺序设备
    B. 打印机是独占、随机设备
    C. 打印机是共享设备,磁盘是顺序设备
    D. 打印机是独占设备,磁带是顺序设备

  2. 下列说法正确的是( )?
    A. 采用中断控制输入输出方式中,CPU往往需要多次中断的原因在于,CPU要不断控制设备的启动
    B. 采用通道控制输入输出方式中,I/O完成时是由通道中断CPU来通知的
    C. 采用程序直接控制输入输出方式中,程序发起I/O请求后,就可以继续往下执行了
    D. 采用DMA控制输入输出方式中,具体数据的传输控制仍然需要CPU的参与

A. CPU只在一开始启动,后面只是不断记录监听而已;
B. 通道中断来通知CPU完成输入输出;
C. 程序直接控制方式:CPU发出I/O指令后需要不断轮询;
D. CPU不参与具体数据的传输控制;

知识补充:
数据传送控制方式及其各自的优缺点:
(1)程序直接控制方式:CPU发出I/O指令后需要不断轮询。它的优点是:控制简单,也不需要多少硬件支持。它的缺点是:CPU和I/O设备只能串行工作,CPU需要一直轮询检查,长期处于忙等状态,CPU利用率低
(2)中断控制方式:CPU发出I/O指令后可以做其他事情,本次I/O完成后设备控制器发出中断信号。优点:大大提高了CPU的利用率,支持多道 程序和设备并行。缺点:占用大量CPU时间,中断次数多,发生中断丢失的现象,数据丢失现象
(3)DMA方式:CPU发出I/O指令后可做其他事,本次I/O结束之后,DMA控制器发出中断信号。优点:数据传输以块为单位,CPU介入频率进一步降低,不再需要经过CPU写入内存。缺点:但每发出一条指令,只能读/写一个或多个连续的块
(4)通道方式:CPU发出I/O指令后可以做其他事,通道会执行通道程序,完成后会向CPU发出中断。优点:减轻CPU的工作负担,增加了并行工作程度。缺点:增加额外的硬件,造价昂贵

  1. 对于双缓冲情况,系统平均处理一块数据的时间等于( )?
    A. 数据传入用户区并得到加工(计算)所需要的时间
    B. 数据被输入到缓冲区所需要的时间
    C. 数据得到加工(计算)所需要的时间
    D. 数据被输入到缓冲区所需要的时间和,其被传入用户区并得到加工(计算)所需要的时间,两者中的最大值

主观题

假设一个磁盘有200个磁道,编号从 0~199。当前磁头处在143道上服务,且刚刚完成了125道的请求。如果有下列寻道请求序列:50,90,20,170,140,85,110,185,65,5。

请给出 FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN磁盘调度算法对应的访问顺序序列,

并分别计算出平均寻道距离(以125磁道作为初始时刻)。

知识补充(P 289-P291):
磁盘调度算法:

  1. 先来先服务 FCFS / 先进先出 FIFO;
  2. 最短寻道时间优先 SSTF(Shortest Seek Time First):从当前位置开始移动距离最短的I/O请求进程(若距离相等则先来先服务)【本题125距140和110都为15,但140先来,则先从140开始(125→140决定了方向)】;
  3. 扫描算法(SCAN):若选择磁道号小于当前磁头所在磁道号,则运动到不再有更小的了再改变方向,反之亦然【本题为125<143】;
  4. 循环扫描算法(CSCAN);

答:
FCFS:
顺序序列为 50,90,20,170,140,85,110,185,65,5
平均寻道距离为 70;
SSTF:
顺序序列为 140,170,185,110,90,85,65,50,20,5
平均寻道距离为 24;
SCAN:
顺序序列为 110,90,85,65,50,20,5,140,170,185
平均寻道距离为 30;
CSCAN:
顺序序列为 110,90,85,65,50,20,5,185,170,140
平均寻道距离为 34.5;

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