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问答题
为什么说缓冲技术是以空间来换取时间
答案：
使用缓冲需要消耗存储(空间)资源，但是可以减少对慢速设备的访问次数，节省时间。
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问答题
一个软盘的扇区安排采用图(a)所示的形式。这个软盘的每个磁道有8个扇区，每个扇区可以存放512B数据，软盘的旋转速率为300rpm。如果旋转臂已经在合适的位置，那么顺序读完一个磁道上的所有扇区需要多长时间如果扇区安排使用图(b)和图(c)的形式呢
一个软盘的扇区安排采用图(a)所示的形式。这个软盘的每个磁道有8个扇区，每个扇区可以存放512B数据，软盘的旋转速率为300rpm。如果旋转臂已经在合适的位置，那么顺序读完一个磁道上的所有扇区需要多长时间如果扇区安排使用图(b)和图(c)的形式呢
答案：
旋转延迟为60000÷300=200(ms)，假设处理数据的速度为kB/ms。在(a)中读取一个磁道的时间为8×(200...
问答题
当数据发生如下情况时：
当数据发生如下情况时：
(1)很少修改并且随机、顺序频繁访问；
(2)频繁修改而且相对频繁地访问整个文件；
(3)频繁修改而且很少读取。
从系统性能方面考虑，请选择恰当的文件组织结构。
答案：
(1)顺序结构；
(2)顺序结构；
(3)链接结构。
(2)顺序结构；
(3)链接结构。
问答题
某个文件系统管理一个4GB多的磁盘，它可以管理一个大小为4GB的文件，也可以管理一个包含4000个10KB的文件的目录树。但是在测试中，如果顺序读取4GB的大文件，只需要2min，而当遍历4000个10KB的文件时几乎需要运行1h。请分析引起这种性能差别的原因。
答案：
顺序读取一个磁盘上仅有的一个文件，几乎没有旋转延迟和寻找时间。而读取多个文件则需要更多的寻找时间和旋转延迟(包括文件块和...
问答题
在许多UNIX系统中，索引结点往往放在磁盘的开始处。一种可选的设计是在文件创建时分配索引结点，而且索引结点作为文件的第一块。请讨论这两种方法的优劣。
答案：
索引结点放在磁盘开始处可以减少I/O次数(搜索文件的I/O次数)，但是开始处的磁盘空间大小是有限的，因此文件系统中文件数...
问答题
Spooling系统由哪几部分组成以打印机为例说明如何利用Spooling技术实现多个进程对打印机的共享。
答案：
Spooling系统由磁盘上的输入井和输出井、内存中的输入缓冲区和输出缓冲区以及输入进程和输出进程构成。
在用...
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问答题
如果将某些功能从操作系统内核中搬移到设备控制器，请问会有什么优缺点
答案：
优点：功能中存在的bug不会引起操作系统崩溃；使用专用的硬件和硬编码算法可以提高系统性能；将算法从内核中搬移出去，可以简...
问答题
Memory—Mapped I/O方式相对于I/O端口方式存在哪些优点
答案：
(1)不需要特殊的指令支持。Memory-Mapped I/O通过一般的访存指令访问设备控制寄存器，而I/O端口方式则需...
问答题
什么是设备无关性(device independence)
答案：
设备无关性一般是指程序可以通过一组统一的操作过程来操作设备，这种操作接口与具体的设备无关。[解析] 按照操作系统的设计目...
问答题
请分别说明阻塞(blocking)和非阻塞(non-blocking)I/O应该使用的基本情形。为什么不可以只实现非阻塞I/O，而且使用非阻塞I/O来实现阻塞I/O
答案：
一般说来，阻塞I/O比较适合于只是等待某个特殊事件的过程。例如磁盘、磁带和键盘的读操作，没有从这些设备中获得足够的信息就...
问答题
在程序直接控制方式中，主机与设备之间存在一种握手协议。设备控制通过status寄存器的busy位指示其忙闲，而主机通过置command寄存器的command-ready位指示其I/O意愿。有没有可能只使用一位进行握手为什么
答案：
使用一位是不够的。
如果没有busy位，那么主机无法知道发送控制命令的时机，一味发送控制命令，要么会丢失命令，...
如果没有busy位，那么主机无法知道发送控制命令的时机，一味发送控制命令，要么会丢失命令，...
问答题
一个系统通常使用中断驱动I/O来管理一个串口，为什么使用程序直接控制I/O来管理终端集线器(一种可以有多个串口、连接多个终端的串口设备)
答案：
这是因为程序直接控制I/O有时比中断驱动I/O方法的效率要高。特别是在I/O频繁发生，但是每次I/O比较短暂的时候。此时...
问答题
UNIX利用内核共享的数据结构来协调内核中的I/O部件，而Windows NT在I/O部件之间使用面向对象消息传递。请比较它们的优劣。
答案：
UNIX系统相对于Windows NT的优势：
①效率高，数据传递开销小，数据移动的数量小。
②实现...
①效率高，数据传递开销小，数据移动的数量小。
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问答题
考虑在一个单用户PC上的下述I/O情形：
考虑在一个单用户PC上的下述I/O情形：
(1)使用鼠标作为图形用户接口。
(2)在一个多任务操作系统上的磁带驱动器。
(3)包含用户文件的磁盘驱动器。
(4)通过直接总线连接的图形卡，可以通过内存映射I/O进行访问。
对于上述I/O，操作系统的设计应该怎样使用缓冲、高速缓存和Spooling等技术要使用程序控制I/O或者中断I/O吗为什么
答案：
(1)鼠标：缓冲是需要的，可以在高优先级操作发生时记录鼠标的移动。但是Spooling和高速缓存是不合适的。最合适的I/...
问答题
在设备子系统中引入缓冲可以有效改善CPU与I/O设备之间的速度不匹配的矛盾，但是也可能损失CPU与I/O设备的带宽，请问为什么
答案：
使用缓冲的主要原因是因为主存带宽一般都远远高于I/O设备的带宽，主存与CPU之间的带宽差小于CPU与I/O设备之间的带宽...
问答题
某用户文件共10个逻辑记录，每个逻辑记录的长度为480个字符，现把该文件存放到磁带上，若磁带的记录密度为800字符/英寸，块与块之间的间隙为0.6英寸，回答下列问题：不采用记录成组操作时磁带空间的利用率为多少
答案：
利用率为50%。[解析] 不成组记录时，一个逻辑记录对应于一个物理记录，因此每个逻辑记录所需的磁带长度为480÷800=...
问答题
下面的操作应该分别在哪些层次完成将二进制整数转换为可打印的ASCII字符。
答案：
应该由用户层I/O完成。[解析] 首先我们来看这些功能是不是应该由操作系统来完成。操作系统是一个代码相对稳定的软件，它很...
问答题
某用户文件共10个逻辑记录，每个逻辑记录的长度为480个字符，现把该文件存放到磁带上，若磁带的记录密度为800字符/英寸，块与块之间的间隙为0.6英寸，回答下列问题：采用记录成组操作且块因子为5时，磁带空间的利用率为多少
答案：
利用率为83%。[解析] 成组记录时，块因子为5，即5个逻辑记录存放在一个物理记录上，一个物理记录所需的长度为：0.62...
问答题
一张打印纸可以打印50行字符，每行80个字符。假设某台打印机每分钟可以打印6页(字符传输到打印机输出寄存器的时间可以忽略)。如果每次字符打印都要求50μs的服务时间，此时使用中断驱动I/O的方式是否合算
答案：
如果采用中断驱动I/O，按照打印速度，发出中断的频率为400Hz，发生中断的时间间隔为2.5ms，CPU的消耗率为50÷...
问答题
某用户文件共10个逻辑记录，每个逻辑记录的长度为480个字符，现把该文件存放到磁带上，若磁带的记录密度为800字符/英寸，块与块之间的间隙为0.6英寸，回答下列问题：当按上述方式把文件存放到磁带上后，用户要求每次读一个逻辑记录存放到它的工作区；当对该记录处理后，又要求把下一个逻辑记录读入它的工作区，直至10个逻辑记录处理结束。系统应如何为用户服务
答案：
设置长度为2400字符的主存缓冲区；找到该文件的存放位置，启动磁带机读出第1块内容存入主存缓冲区；进行记录分解，按用户要...
问答题
某个计算机的时钟中断处理程序每个tick需要2ms，时钟以60Hz的频率运转，请问CPU在单位时间内用于处理其他事务的时间比例至多为多少为什么
答案：
(1-2÷(1000÷60))×100%。
