______ 、作业拥有的文件数以及预输入表和缓输出表的位置等. 51．为了能正确地管理进入系统的作业和存取输入井和输出井中的信息，SPOOL系统中设计了______、预输入表和______。 52．输入井中的作业有四种状态；输入状态、______、执行状态和______。 53______是指该作业的信息已经存放在输入井中，但尚未被选中执行。 (三)简答题
1．存储型设备和输入输出型设备的输人输出操作的信息传输单位有何不同? 2什么是独占设备?什么是共享设备? 3．共享设备允许多个作业同时使用，这里的“同时使用”的含义是什么? 4．什么是设备的绝对号和相对号? 5．用户程序中通常用什么方式指定要使用的设备?为什么? 6何谓设备的独立性? 7．独占设备采用哪种分配方式? 8．简述寻找时间，延迟时间和传送时间的含义。 9．磁盘移臂调度的目的是什么?常用移臂调度算法有哪些? 10．磁盘旋转调度的实现目标是什么?如何实现? 11．中央处理器与外围设备之间如何实现并行工作? 12．通道地址字、通道状态字与通道程序间有何关系? 13．简述操作系统启动外设完成输入输出的过程。 14．I／O中断有何作用?用户用访管指令请求启动外设时会产生什么中断事件? 15．简述SPOOL系统的组成。 16．采用SPOOL系统有何优越性? (四)计算题
1．若有一个磁盘共有l00个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面被划分成4个扇区。现有一个含3200逻辑记录的文件，逻辑记录的大小与扇面的大小一致，该文件以顺序结构的形式被存放到磁盘上。柱面、磁道、扇区以及逻辑记录的编号均从“0”开始。文件信息从0柱面、0磁道、0扇区开始存放，请问：(1)如何确定该文件的第1838个逻辑记录存放在磁盘上的位置，其柱面号、磁头号和扇区号? (2)第56柱面的第7磁道的第3扇区存放了该文件的第几个逻辑记录?
2．若某磁盘共有200个柱面，其编号为0～199，假设已完成68号柱面的访问请求，正在为访问96号柱面的请求者服务，还有若干个请求者在等待服务，他们依次要访问的柱面号为：175，52，157，36，159、106，l 08，72，(1)请分别计算用先来先服务调度算法、最短寻找时间调度算法、电梯调度算法和单向扫描调度算法来确定实际服务的次序。 (2)按实际服务次序计算(1)中四种算法下移动臂需移动的距离。
3．若现在磁盘的移动臂处于第15号柱面有六个请求者等待访问磁盘下表，如何响应这些访问才最省时间？
序号 柱面号 磁头号 扇区导 ① 12 2 6 ② 5 3 2 ③ 16 8 7 ④ 6 4 1 ⑤ 16 7 3 ⑥ 12 5 6
4．若某磁盘的旋转速度为20毫秒／周，磁盘初始化时每个盘面分成10个扇区，扇区按磁盘旋转的反向编号，依次为0～9，现有10个逻辑记录R0，R1,…,R9，依次存放在0～9十个扇区上。处理程序要顺序处理这些记录，每读出一个记录后处理程序要花6毫秒进行处理，然后再顺序读下一个记录并处理，直到全部记录处理完毕，请回答：(1)顺序处理完这10个记录总共花费多少时间? (2)优化分布这些记录，使这10个记录的处理总时间最短，并算出优化分布时需花费的时间。
第六章 设备管理 练习题参考答案 (一)单项选择题
1.B 2．D 3.B 4．A 5 D 6．C 7．B 8．C 9．A 10．B 11．C l 2．C 13．D 14．C 15．C 16．B (二)填空题
1设备管理部分 2．存储型设备，输入输出型设备 3．存储型设备 4．输入输出型设备 5．输入输出操作 6．块，字符 7．独占设备 8．共享设备 9．虚拟设备 10．绝对号 11．相对号 12．静态 13．绝对号，设备类，相对号 14．设备的独立性 15设备分配表 16．设备类表，设备表 17柱面号，磁头号，扇区号 18．寻找时间，延迟时间，磁盘上的位置 19．传送时间，硬件设计 20．磁道，柱面 21．移臂调度，旋转调度 22 先来先服务调度算法，电梯调度算法，单向扫描调度算法 23．寻找时间 24．最短寻找时间优先 25．柱面位置 26．延迟时间 27．旋转调度 28．优化分布 29．减轻用户负担 30．通道 31．独立，输入输出处理机 32．通道命令 33．数据主存地址，传送字节数 34．数据传输类，设备控制类 35．通道地址字 36通道状态字 37．启动I／O阶段，结束处理阶段 38．设备处理的独立性 39．请求cPu进行干预，输入输出操作 40．通道程序完成 41．设备故障，操作异常结束 42．磁盘，通道，中央处理机与通道并行工作的能力 43．输入井，输出井 44．联机的外围设备同时操作，虚拟设备 45．井管理程序，缓输出程序 46．预输入程序 47．井管理读程序 48．井管理写程序 49．缓冲输出程序 50．作业表，作业状态 51．作业表，缓输出表 52．收容状态，完成状态 53收容状态 (三)简答题
1．存储型设备输入输出操作的信息传输单位是“块”，而输入输出型设备输入输出操作的信息传输单位是“字符”。
2．独占设备是指那些只能让一个作业独占使用的设备；共享设备是指允许多个作业同时使用的设备。 3．“同时使用”的含义是多个作业可以交替地启动共享设备，在某一时刻仍只有一个作业占有。 4．设备的绝对号是指计算机系统为每一台设备确定的编号，用以区分和识别设备；设备的相对号是指用户在程序中定义的设备编号。
5．用户程序中通常用“设备类、相对号”请求要使用的设备，即不具体指定要哪一台设备，而是提出要申请哪类设备多少台。采用这种方式使设备分配适应性好、灵活性强。否则若用绝对号来指定设备，如果这台设备已被占用或有故障时，该作业就暂时无法装入主存储器。 6．设备的独方性是指用户编制程序时使用的设备与实际使用哪台设备无关的特性。
7．独占设备通常采用静态分配方式，即在一个作业执行前，将作业要使用的这类设备分配给作业，在作业执行期间均归该作业占用，直到作业执行结束才归还。
8．寻找时间是指磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间；延迟时间是指扇区旋转到磁头下所需的时间；传送时间是指由磁头进行读写完成信息传送的时间。
9．磁盘移臂调度的目的是尽可能地减少输入输出操作中的寻找时间。常用的移臂调度算法有先来先服务算法、最短寻找时间优先算法、电梯调度算法和单向扫描算法。
10．磁盘旋转调度的最终目标是减少输入输出的总时间，实现时应该优先选择延迟时间最短的访问者去执行。比如说，如果若干等待访问者请求访问同一磁道上的不同扇区，或访问不同磁道上的不同编号的扇区，旋转调度总是让首先到达读写磁头位置下的扇区先进行传送操作；而对若干等待访问者请求访问不同磁道上具有相同编号的扇区、则旋转调度可任意选择一个读写磁头进行传送操作。
11．当有输入输出请求时，中央处理器先执行启动I／O指令，启动指定通道上的指定设备。当启动成功，通道按规定的要求通过设备控制器控制外围设备进行操作。这时中央处理器就可执行其他任务并与通道并行工作,直到输入输出操作完成，由通道发出操作结束的I／O中断时中央处理器才暂停当前的工作，转去处理I／O中断事件。
12．通道程序用一组通道命令来规定通道执行一次输入输出操作应做的工作。编制好的通道
程序存放在主存储器中，为了使通道能取到通道命令并去执行，必须把存放通道的程序首地址告诉通道，这个存放通道程序首地址的主存固定单元就是通道地址字。通道在执行通道程序时把通道和设备执行操作的情况随时记录下来，汇集在通道状态字中。
13．该过程可分为三个阶段：准备阶段，即组织通道程序并把通道程序的首地址存入通道地址字中；启动I／O阶段，即用启动I／O指令启动通道工作，通道执行通道程序并把执行情况记录在通道状态字中；结束处理阶段，即完成输入输出操作后形成I／O中断，由操作系统做相应的处理。
14．I／O中断是使中央处理器和通道协调工作的一种手段，通道借助I／O中断请求中央处理器进行干预，中央处理器根据产生的I／O中断事件了解输入输出操作的执行情况。用户用访管指令请求启动外设，当cPu执行访管指令时产生一个自愿中断事件。
15.SPOOL系统由三部分程序组成：预输入程序、井管理程序和缓输出程序。预输入程序把作业流中的每个作业的初始信息传送到输入井中保存；井管理程序既负责从输入井中读出信息供用户使用，也负责把作业产生的结果保存到输出井中去；缓输出程序负责把输出井中的作业结果打印输出。
16．采用SPOOL系统极大地提高了独占设备的使用率，充分利用了系统的资源，提高了系统单位时间内处理作业的能力。 (四)计算题
1．(1)已知t＝8，s＝4，b＝1838，则D＝s×t＝4×8=32，M=[b／D]=[1838／32]=57，N＝b mod D＝1838 mod 32＝14，∴ 柱面号＝M＝57，磁头号＝[N／s]＝[14／4]＝3， 扇区号＝N mod s＝14 mod 4＝2
(2)已知s＝4，t＝8，i＝56，j＝7，k=3，则 记录号＝k+s×(j+i×t)＝3+4×(7+56×8)=1823 2．用图解法解此题。并分别按算法回答2个问题。
(1)先来先服务调度算法： 0 36 52 68 72 96 106 108 157 159 175 199
实际服务的次序： 68→96→175→52→157→36→159→106→108→72； ∵ (175-96)+(175-52)+(157-52)+(157-36)+(159-36)+(159-106)+(108-106)+(108-72)=642 ∴ 移动臂需移动642柱面的距离
(2)最短寻找时间优先调度算法： 0 36 52 68 72 96 106 108 157 159 175 199
实际服务的次序：68→96→106→108→72→52→36→157→159→175； ∵ (106-96)+(108-l06)+(108-72)+(72-52)+(52-36)+(157-36)+(159-l57)+(175-159)=223 ∴ 移动臂需移动223个柱面的距离
(3)电梯调度算法： 0 36 52 68 72 96 106 108 157 159 175 199
实际服务的次序：68→96→106→108→157→159→175→72→52→36； ∵ (106-96)+(108-l06)+(157-108)+(159-l57)+(175-159)+(175-72)+(72-52)+(52-36)=218 ∴ 移动臂需移动218个柱面的距离
(4)单向扫描调度算法： 0 36 52 68 72 96 106 108 157 159 175 199
实际服务的次序：68→96→106→108→157→159→175→199→0→36→52→72； ∵ (106-96)+(108- l06)+(157-108)+(159-l57)+(175-159)+(199-175)+(36-0)+(52-36)+(72-52)=175 ∴除了移动臂由里向外返回所用的时间外，还需移动l 75个柱面的距离
3．针对本题分析各种移臂调度算法，发现以最短寻找时间调度算法最优，移动臂距离最短，也就是设访问的柱面次序为：16，12，6，5。其次，从旋转调度角度出发无法确定访问同一柱面上扇区时先响应哪个扇区更快，所以最省时间的响应次序有以下四种：3→5→1→6→4→2；3→5→6→1→4→2；5→3→1→6→4→2；5→3→6→1→4→2； 4．〔1)顺序存放：R0→R9；由20ms÷10＝2ms知，每读一个扇区花2ms，由2ms+6ms＝8ms知，读出并处理完R0后，读写磁头已在R4的位置，要读Rl记录，则要有14ms延迟时间。顺序
处理完这十个记录需花费时间为：10×(2+6)+9×(2×7)＝926(ms) (2) 优化分布：R0→R5→R3→R8→R1→R6→R4→R9→R2→R7，即得逻辑记录的最优分布。此时处理十个记录所花费的时间为：10×(2+6)＝80(ms)
第七章 作业管理 练习题
(一)单项选择题
1．用户要求计算机处理的一个计算问题称为一个( )。 A．进程 B程序 c．作业 D系统调度
2.一个作业的完成要经过若干加工步骤，这每个步骤称为( )。A.作业流 B.子程序 c.子进程 D.作业步
3．通常一个批处理作业要经过若干作业步才能完成，系统要求用户( )给出说明。 A．只能在作业提交时 B．只能在作业执行过程中 c．在作业提交时或作业执行过程中 D.不必 4．在批处理方式下，操作员把一批作业组织成( )向系统成批输入。A．作业步 B．作业流 C．子程序 D．程序组
5．在批处理系统中，作业控制说明书是用操作系统提供的( )编写而成的。 A．c语言 B命令语言 c．作业控制语言 D会话语言
6．用户使用操作系统提供的操作控制命令表达对作业执行的控制意图，这种作业控制方式是( )。 A．自动控制方式 B．脱机控制方式 c．批处理方式 D．交互方式 7．采用批处理控制方式时，操作员只要用预输入命令就能把作业流中的信息存放到输入井中，完成输入工作后被输入的作业处于( )。 A．输入状态 B．收容状态 C执行状态 D．完成状态 8．批处理作业调度必须遵循的一个必要条件是( )可以满足被选作业的资源要求。 A．系统的主存容量 B，系统中的磁带机台数 C．系统配置的资源 D．系统现有的尚未分配的资源 9．作业调度程序的设计原则中并不考虑( )。 A．公平性 B．均衡使用资源 C．用户界面友好 D．极大的流量
10．从系统的角度出发，希望批处理控制方式下进入输入井的作业( )尽可能地小。A．等待装入主存的时间 B．执行时间 C．周转时间 D．平均周转时间
11．( )只考虑用户估计的计算机时间，可能使计算时间长的作业等待太久。 A．先来先服务算法 B．计算时间短的作业优先算法 C．响应比最高者优先算法 D．优先数算法
12．先来先服务算法以( )去选作业，可能会使计算时间短的作业等待时间过长。 A．进入输入井的先后次序 B．计算时间的长短 C．响应比的高低 D．优先数的大小
13．可以证明，采用( )能使平均等待时间最小。A优先数调度算法 B．均衡调度算法 c．计算时间短的作业优先算法 D．响应比最高者优先算法
14．在进行作业调度时．要想兼顾作业等待时间和计算时间，应选取( )。 A均衡调度算法 B．优先数调度算法 c．先来先服务算法 D．响应比最高者优先算法
15．作业调度的关键在于( )。 A．选择恰当的进程管理程序 B．选择恰当的作业调度算法 C．友好的用户界面 D．用户作业准备充分
16．作业调度算法提到的响应比是指( )。 A．作业计算时间与等待时间之比 B．作业等待时间与计算时间之比 c．系统调度时间与作业等待时间之比 D．作业等待时间与系统调度时间之比
17．作业调度选择一个作业装入主存后，该作业能否占用处理器必须由( )来决定。 A设备管理 B．作业控制 C．驱动调度 D、进程调度
18．交互作业的特点是采用( )的方式工作。 A．作业控制语句 B．人机对话 c．作业说明
书 D．作业信息文件
19．目前常用的操作使用接口中不包括( )。A.操作控制命令 B.作业控制语言 c.菜单技术 D.窗口技术
20．为了请求进入或退出系统，用户应使用( )。 A．注册和注销命令 B．编辑类命令 c调试类命令 D．操作方式转换命令
21．在程序中设置断点、跟踪等功能要通过( )来实现。A．编辑类命令 B．编译、装配和运行类命令 c．调试类命令 D．操作方式转换类命令
22．Windows和UNIX都采用( )，为用户提供了友善的图形用户接口。A．菜单技术 B．窗口技术 C．操作控制命令 D．会话语句
23.Windows的每个窗口都有相同的风格,其中显示程序名或文件名的是( )。A.控制菜单 B.题标栏 C.菜单框 D.卷滚条
24．窗口系统中若要对非活动的窗口操作，要采用( )。A打开一个窗口 B．移动窗口 c改变窗门的大小 D．切换窗口
25．操作命令有两类，一类是由操作系统中相应处理模块直接解释执行，而( )属于另一类，必须创建用户进程去解释执行。A．注册和注销命令 B．目录类命令 c．编译、连接和装配类命令 D.操作方式转换命令
26．终端用户控制终端作业的执行大致有四个阶段，其中( )实际上可看作是对终端作业的作业调度。 A终端的连接 B．用户注册 c．控制作业执行 D．用户退出
27．在分时系统控制下,对终端用户采用( )方法使每个终端作业去占用处理器。 A．先来先服务 B．优先数 C．时间片轮转 D．分级调度 (二)填空题
1．______是用户要求计算机系统处理的一个计算问题。 2．完成一个作业一般要经过若干加工步骤，作业的每一个加工步骤称为一个______ 3．每个作业步都是一个______的执行，前一个作业步的结果信息往往作为后一作业步的______。 4．一个作业执行时要分若干作业步，作业步的顺序是由______指定的。 5．操作系统为用户提供了说明作业加工步骤的两种手段，______和______ 6．作业控制方式有______和______。 7．在批处理时操作系统按各作业的控制说明书的要求，分别控制相应的作业按指定的步骤去执行，这种控制方式称为______。 8．批处理方式也称为______和______。 9．______下用户用操作系统提供的操作控制命令来表达对作业执行的控制意图。 10．采用交互方式时必须在计算机上直接操作，为此也称它为______。 11．用户准备批处理作业，除了要准备好源程序和初始数据外，还必须有用作业控制语言编写的______。 12______由若干控制语句组成，每个控制语句含有关键字和参数。 13．操作员启动预输入命令把作业流中的作业信息存放在______中，这些作业处于______ 14______就是操作系统从输入井中选取若干作业装入主存，使它们有机会获得处理器运行。 15．设计作业调度程序的原则有：公平性、______和______。 16作业调度选择作业的必要条件是系统现有的______的资源可以满足作业的资源要求。 17．作业的周转时间是指该作业被选中执行得到结果的时间与进入______时间之差. 18．从系统的角度来看，作业调度希望进入输入井的作业的______尽可能地小. 19．常用的作业调度算法有先来先服务算法、______、响应比最高者优先算法、______和均衡调度算法。 20．一个理想的调度算法应该是既能______，又能使进入系统的作业______得到计算结果。 21．先来先服务算法仅从输入井的先后次序去选作业，可能会使计算时间______的作业等待时间过______。 22．计算时间短的作业优先算法只考虑用户估计的计算时间，可能使计算时间______的作业等待太______。 23．采用计算时间短的作业优先算法，肯定能使______最小。 24．响应比最高者优先算法综合考虑作业的______和______ 25．确定作业的优先数可以由______来提出自己作业的优先数，也可以由______根据作业的缓急程度、作业类型等因素综合考虑。 26．作