2.5 設(shè)備管理 一、單項(xiàng)選擇題 【例 5-1】 I/O系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為四級(jí)：（ 1 ）設(shè)備控制器（ 2） I/O設(shè)備（ 3）存儲(chǔ)器（ 4） I/O通 道，按級(jí)別由高到低的順序是 ( )。 A．（ 2 ） - （ 4 ） - （ 1 ） - （ 3 ） B．（ 3 ） - （ 1 ） - （ 4 ） - （ 2 ） C．（ 2 ） - （ 1 ） - （ 4 ） - （ 3 ） D.（ 3） -（ 4） -（ 1） -（ 2） 解析：在具有通道的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，存儲(chǔ)器、通道、設(shè)備控制器和 I/O設(shè)備之間采用四級(jí)連 接、三級(jí)控制，如圖 2.3所示。 答案： D。 圖 2.3 單通道 I/O系統(tǒng) 【例 5-2】在下面的 I/O控制方式中，需要 CPU干預(yù)最少的方式是 ( )。 A．程序 I/O方式 B．中斷驅(qū)動(dòng) I/O控制方式 C．直接存儲(chǔ)器訪向 DMA控制方式 D． I/O通道控制方式 解析：在早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，采用程序 I/O方式；當(dāng)在系統(tǒng)中引入中斷機(jī)制后， I/O方式 發(fā)展為中斷驅(qū)動(dòng)控制方式，這種方式在 I/O傳輸每個(gè)數(shù)據(jù)的過(guò)程中， 無(wú) 需 CPU干預(yù)， 僅 當(dāng)輸 完一 個(gè)數(shù)據(jù) 時(shí) ， 才 需 CPU花費(fèi)極短 的 時(shí) 間 去做 這 些 中斷 處理 ； 此 后， 隨著 DMA控制器的 出現(xiàn) ， 又使 I/O方式 從以字節(jié) 為單 位 的傳輸 擴(kuò)大 到 以 數(shù)據(jù) 塊 為單 位進(jìn)行 傳輸， 僅 在傳輸 一 個(gè) 或多 個(gè) 數(shù)據(jù) 塊開(kāi)始或 結(jié) 束時(shí) ， 才 需要 CPU干預(yù)； 而 I/O通道 可進(jìn)一步減 少 CPU的干預(yù)， 把對(duì)一 個(gè)數(shù) 據(jù) 塊 的 讀 （ 或?qū)?）為單 位 的干預(yù)， 減 少為 對(duì)一 個(gè)數(shù)據(jù) 塊 的 讀 （ 或?qū)?） 及 有 關(guān) 的控制和 管理 為 單 位 的干預(yù)。 答案： D。 【例 5-3】 表 2-14是 一段簡(jiǎn) 單的通道程序， 則 四個(gè) 選項(xiàng) 中 敘述不正確 的是 ( )。 表 2-14 通道程序 操作 P R 計(jì)數(shù) 內(nèi) 存 地址 WRITE 0 1 90 743 WRITE 0 1 100 250 READ 0 1 230 1200 WRITE 0 0 120 400 WRITE 0 1 120 350 存儲(chǔ)器 通道 1 通道 2 控制器 1 控制器 2 控制器 3 控制器 4 設(shè)備 1 設(shè)備 2 設(shè)備 3 設(shè)備 4 設(shè)備 5 設(shè)備 6 設(shè)備 7 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 READ 1 1 70 2000 A． 該段 通道程序 包括六條 、 兩類 通道 指令 B．這 些指令涉及 的數(shù)據(jù) 內(nèi) 存 地址 有 相鄰 接的 地 方 C． 該段 通道程序 共處理了五條記錄 D． 記錄 最 大 為 230個(gè) 字節(jié) 解析：在通道程序中，每 一行就 是 一條指令 ； 該段 通道程序 包括了 WRITE和 READ兩類 通道 指令 ， 故選項(xiàng) A正確 。 第二條 和 第五條指令 數(shù)據(jù) 內(nèi) 存 地址 在 350相鄰 接， 因此選項(xiàng) B正確 。 R 是 記錄 結(jié) 束標(biāo)志 ， R=0表 示 本 通道 指令與 下 一條 通道 指令 所 處理 的數(shù)據(jù) 同 一 個(gè) 記錄 ， R=1 表 示 處理記錄 的最后 一條指令 ， 因此 R=1的個(gè)數(shù) 就 是 處理 的 記錄 個(gè)數(shù)， 該 題目 為 五條 ，所 以 選項(xiàng) C是 正確 的。 因 為 第 四 條記錄 為 240個(gè) 字節(jié) (120+120)， 它 才 是最 大記錄 ，所 以選項(xiàng) D 錯(cuò)誤 。 答案； D。 【例 5-4】 某 系統(tǒng)中，采用中斷驅(qū)動(dòng) I/O控制方式， 假 設(shè)中斷 時(shí) ， CPU用 1ms來(lái) 處理 中斷 請(qǐng) 求 ， 其它 時(shí) 間 CPU完 全 用 來(lái) 計(jì) 箕 ， 若 系統(tǒng) 時(shí) 鐘 中斷 頻率 為 100Hz， 則 CPU的 利 用 率 為 ( )。 A． 60% B． 70% C． 80% D． 90% 解析： 時(shí) 鐘周 期 ＝ 1/100=0.01s=10ms CPU利 用 率＝ 1-1ms/l0ms=90% 答案： D。 【例 5-5】 某 操作 系統(tǒng)采用 雙緩沖 傳 送某磁盤(pán) 數(shù)據(jù)，設(shè) 從 磁盤(pán)將 數(shù)據(jù)傳 送 到 緩沖區(qū) 所用 時(shí) 間 為 T1， 將緩沖區(qū) 中數(shù)據(jù)傳 送 到用 戶區(qū) 所用 時(shí) 間為 T2(假 設(shè) T2<T1， 即 CPU處理 數(shù)據(jù) 比 數(shù) 據(jù)傳 送慢 ， 此時(shí) 意味 著 I/O 設(shè)備 可 連 續(xù)編 入， 磁盤(pán)將 數(shù)據(jù)傳 送 到 緩沖區(qū)再 到用 戶區(qū) 與 CPU 處理 數(shù)據(jù) 可以 看成 在 并 行 ， 但 時(shí) 間 花費(fèi) 取決于 CPU最 大花費(fèi)時(shí) 間， 則 系統(tǒng)所用 總 時(shí) 間為 T3。 (2)如 果 T3<T1， 即 CPU處理 數(shù)據(jù) 比 數(shù)據(jù)傳 送快 ， 此時(shí) CPU不 必等待 I/O設(shè)備， 磁盤(pán)將 數(shù)據(jù) 傳 送 到 緩沖區(qū) 與 緩沖區(qū) 中數(shù)據(jù)傳 送 到用 戶區(qū)再 CPU處理 數(shù)據(jù) 可以 看成 在 并 行 ， 則時(shí) 間 花費(fèi) 取 決于磁盤(pán)將 數(shù)據(jù)傳 送 到 緩沖區(qū) 所用 時(shí) 間 T1。 答案： D。 【例 5-6】為 了使多 個(gè) 進(jìn) 程有 效 地 同 時(shí)處理 輸入和輸 出 ， 最 好 使 用 （ ） 結(jié)構(gòu)的 緩沖技 術(shù) 。 A． 單 緩沖區(qū) B． 雙緩沖區(qū) C． 閉緩沖區(qū)環(huán) D． 緩沖池 解析：在 現(xiàn) 代 操作 系統(tǒng)中， 幾乎 所有 I/O設(shè)備 與處理 器（ 內(nèi) 存） 交換 數(shù)據(jù) 時(shí) ， 都 使 用 了 緩沖 技術(shù) 。 因 為 提 高 I/O設(shè)備的 利 用 率 ，在 很 大 程 度上都 需要 借助于緩沖技術(shù)來(lái)實(shí) 現(xiàn) 。 緩沖 管理 的 主 要 功能 是 組織好 這 些 緩沖區(qū) ， 并提供獲得 和 釋放緩沖區(qū) 的 手 段 。 答案： D。 【例 5-7】下面 關(guān) 于 設(shè)備 獨(dú)立性 的 敘述 中， 正確 的是（ ）。 A．設(shè)備 獨(dú)立性 是 指 I/O設(shè)備具有 獨(dú)立執(zhí) 行 I/O功能 的 一 種 特性 B．設(shè)備 獨(dú)立性 是 指 用 戶 程序 獨(dú)立于 具 體 使 用的 物 理 設(shè)備的 一 種 特性 C．設(shè)備 獨(dú)立性 是 指 能獨(dú)立實(shí) 現(xiàn) 設(shè)備 共 享 的 一 種 特性 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 D．設(shè)備 獨(dú)立性 是 指 設(shè)備驅(qū)動(dòng) 獨(dú)立于 具 體 使 用的 物 理 設(shè)備的 一 種 特性 解析：設(shè)備 獨(dú)立性 是 指 用 戶 設(shè)備 獨(dú)立于 所 使 用的具 體物 理 設(shè)備， 即 在用 戶 程序中要 執(zhí) 行 I/O 操作時(shí) ， 只 需用 邏輯 設(shè)備 名提 出 I/O請(qǐng)求 ， 而不 必 局限 于某特 定 的 物 理 設(shè)備。 答案： B。 【例 5-8】設(shè)備 管理 的 主 要程序之 一 是設(shè)備分 配 程序，當(dāng) 進(jìn) 程 請(qǐng)求 在 內(nèi) 存和 外 設(shè)之間傳 送 信 息 時(shí) ，設(shè)備分 配 程序分 配 設(shè)備的過(guò)程通 常 是（ ）。 A ． 先 分 配 設(shè)備， 再 分 配 控制器，最后分 配 通道 B． 先 分 配 控制器， 再 分 配 設(shè)備，最后分 配 通道 C． 先 分 配 通道， 再 分 配 設(shè)備，最后分 配 控制器 D． 先 分 配 通道， 再 分 配 控制器，最后分 配 設(shè)備 解析：在單通道 I/O系統(tǒng)中，按 照 如下 步 驟 分 配 設(shè)備：（ 1 ）分 配 設(shè)備。 根 據(jù) 進(jìn) 程所 提 出 的設(shè) 備 名來(lái) 檢索 系統(tǒng)設(shè)備 表 ， 從 中 找 到 該 物 理 設(shè)備的設(shè)備控制 塊 ， 根 據(jù)設(shè)備控制 塊 的 狀態(tài) 決 定 是 否 分 配 該 設(shè)備。（ 2 ）分 配 控制器。當(dāng)系統(tǒng) 把 設(shè)備分 配給 要 求 的 I/O進(jìn) 程后， 從 設(shè)備控制 表 中 的控制器 指 針找 到 與此 設(shè)備 相 連的控制器 表 ， 再 檢查 該表 的 狀態(tài)信息 進(jìn)行 分 配 。（ 3 ）分 配 通 道。通過(guò)控制器控制 塊 找 到 與此 控制器 相 連的通道 表 ，從 中 了 解 此 通道的 狀態(tài)信息 進(jìn)行 分 配 。 答案： A。 【例 5-9】下 列 關(guān) 于 SPOOLing技術(shù) 的 敘述 中， 不正確 的是（ ）。 A ． SPOOLing系統(tǒng)中 不 需要 獨(dú) 占 設(shè)備 B． SPOOLing使 獨(dú) 占 設(shè)備 變 成 共 享 設(shè)備 C． SPOOLing系統(tǒng) 加 快 了作 業(yè) 的 執(zhí) 行 速 度 D． SPOOLing實(shí) 現(xiàn)了 虛擬 設(shè)備 功能 解析： SPOOLing技術(shù) 應(yīng) 以 外 存 空 間 作 為 物 質(zhì)基礎(chǔ) ， 同 時(shí) 應(yīng) 該 至 少有 一 臺(tái) 獨(dú) 占 設(shè)備 實(shí) 現(xiàn) 輸入 / 輸 出 ， 因此選項(xiàng) A錯(cuò)誤 。 SPOOLing技術(shù)將 外 存 空 間 模擬 成 多 臺(tái) 獨(dú) 占 設(shè)備， 從 功能上看 ， 它 將 一 臺(tái) 獨(dú) 占 設(shè)備 變 成 多 臺(tái) 共 享 設(shè)備， 選項(xiàng) B正確 。 SPOOLing技術(shù)將獨(dú) 占 設(shè)備 變 成 共 享 設(shè)備， 使進(jìn) 程 避免長(zhǎng) 期 等待 I/O操作 的 完 成 ， 因此 加 快 了作 業(yè) 的 執(zhí) 行 速 度 ， 選項(xiàng) C正確 。 宏觀 上 ， SPOOLing系統(tǒng) 雖然 是 多 個(gè) 進(jìn) 程 同 時(shí)使 用 一 臺(tái) 獨(dú) 占 設(shè)備， 而對(duì) 每 一 個(gè) 進(jìn) 程 而 言 ， 都 認(rèn) 為 自己 是 獨(dú) 占 了一 個(gè)設(shè)備。 因此 ， SPOOLing系統(tǒng) 實(shí) 現(xiàn)了 將獨(dú) 占 設(shè)備 變 換 為 若 干個(gè) 對(duì) 應(yīng) 的 邏輯 設(shè)備 的 功能 ， 選項(xiàng) D正確 。 答案： A。 【例 5-10】設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序是系統(tǒng) 提供 的 一 種通 信 程序， 它 專門 用 于 在 請(qǐng)求 I/O的 進(jìn) 程 與 設(shè) 備控制器之間傳輸 信息 。下面的 選項(xiàng) 中 不 是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序 功能 的是 ( )。 A． 檢查 用 戶 I/O請(qǐng)求 的 合法 性 B． 及時(shí) 響應(yīng) 由控制器 或 通道發(fā) 來(lái) 的中斷 請(qǐng)求 C．控制 I/O設(shè)備的 I/O操作 D． 了 解 I/O設(shè)備的 狀態(tài) ，傳 遞 有 關(guān) 參 數(shù)，設(shè) 置 設(shè)備的 工 作 方式 解析：在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，具 體 I/O設(shè)備的 I/O操作 是在設(shè)備控制器的控制下 進(jìn)行 的。通 常 ， I/O操作 所要 完 成 的 工 作 較 多 ，需要 一 定 的 時(shí) 間， 此時(shí) 驅(qū)動(dòng)程序 進(jìn) 程 把 自己阻塞起 來(lái) ，直 至 中斷到 來(lái) 時(shí)才 將它 喚醒 。 答案： C。 【例 5-11】 一 個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 配置 有 3臺(tái)打印 機(jī)， 2臺(tái)繪 圖 儀 。為 了正確 驅(qū)動(dòng)這 些 設(shè)備，系統(tǒng) 應(yīng) 該 提供 （ ）個(gè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。 A． 1 B． 2 C． 3 D． 5 解析： 因 為 打印 機(jī) 與 繪 圖 儀屬 于 兩 種 不 同 類 型 的設(shè)備，系統(tǒng) 只 要按 照 設(shè)備 類 型配置 驅(qū)動(dòng)程序 即 可 。 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 答案： B。 【例 5-12】設(shè) 磁盤(pán) 的 轉(zhuǎn)速 為 3000轉(zhuǎn) /分， 盤(pán) 面 被劃 分為 10個(gè) 扇 區(qū) ， 則讀 取 一 個(gè) 扇 區(qū) 的 時(shí) 間 為（ ）。 A ． 1 ms B． 2 ms C． 5 ms D． 20 ms 解析：據(jù) 題意 ， 磁盤(pán) 每分 鐘 轉(zhuǎn) 3000轉(zhuǎn) ， 若 以 秒 為單 位 ， 則 每 秒轉(zhuǎn) 3000/60=50轉(zhuǎn) 。 而 盤(pán) 面 被 分為 10 個(gè) 扇 區(qū) ， 則 每 秒 磁 頭 讀 取 50 10=500 個(gè) 扇 區(qū) 。 因此讀 取 一 個(gè) 扇 區(qū) 花費(fèi) 的 時(shí) 間為 1/500=0.002秒 ， 即 2ms。 答案： B。 【例 5-13】設(shè) 某磁盤(pán) 啟 動(dòng) 時(shí) 間為 3ms， 磁 頭移 動(dòng) 一條 磁 通所用 時(shí) 間為 0.3 ms， 則 磁 頭移 動(dòng) 100條 磁 道所 花費(fèi) 的 尋 道 時(shí) 間為 ( )。 A． 33ms B． 330ms C． 36ms D． 32.7ms 解析： 尋 道 時(shí) 間 Ts： m*n+s=0.3*100+3=33ms 其 中 m為 磁 頭移 動(dòng) 一條 磁 道所用 時(shí) 間， n為 磁 頭移 動(dòng) 磁 道 條 數(shù)， s為 磁盤(pán) 啟 動(dòng) 時(shí) 間。 答案： A。 【例 5-14】設(shè) 某磁盤(pán) 旋轉(zhuǎn)速 度 為 3600r/min， 一條 磁 道 上 的 字節(jié) 數(shù) 15K，每 次 讀寫(xiě) 1KB字節(jié) 的數(shù)據(jù)傳輸 時(shí) 間為 ( )。 A． 1.1ms B． 83ms C． 16.7ms D． 60ms 解析： 磁盤(pán) 數(shù)據(jù)傳輸 時(shí) 間 Tt＝ b/rN＝ 1K*16.7/15K＝ 1.1ms 其 中 b為每 次 讀寫(xiě) 的 字節(jié) 數(shù)， r為 磁盤(pán) 旋轉(zhuǎn)速 度 ， N為 一條 磁 道 上 的 字節(jié) 數(shù)。 答案： A。 【例 5-15】下 列 磁盤(pán) 調(diào) 度 算 法 中， 會(huì)造 成磁 頭 隨時(shí) 會(huì)改變運(yùn) 動(dòng)方向的是 ( )。 ①先 來(lái) 先 服務(wù) 磁盤(pán) 調(diào) 度 算 法 ； ② 最 短 尋 道 時(shí) 間 優(yōu)先 磁盤(pán) 調(diào) 度 算 法 ； ③掃描 磁盤(pán) 調(diào) 度 算 法 ； ④循 環(huán) 掃描 磁盤(pán) 調(diào) 度 算 法 。 A． ① B． ② C． ① 和 ② D． ③ 和 ④ 分析： ③ 和 ④ 規(guī) 定 磁 頭 單向 移 動(dòng)，所 以 磁 頭 不 會(huì) 隨時(shí) 會(huì)改變運(yùn) 動(dòng)方向。 答案： C。 二、綜合應(yīng)用題 【例 5-16】 使 為 什么 要引入 SPOOLing系統(tǒng) ？ 實(shí) 現(xiàn) SPOOLing技術(shù) 系統(tǒng)需 付 出 哪 些 代 價(jià)？ 使 用 SPOOLing技術(shù) 有 什么 好 處 ？ 答案：所有 字 符 設(shè)備 都 要 獨(dú) 占 設(shè)備 并 且 是 慢 速 設(shè)備， 本 質(zhì) 上 屬 于 順序存 取 設(shè)備， 并 且 在數(shù)據(jù) 交換 完 成 之 前 ， 其 他 進(jìn) 程 不 能同 時(shí) 訪 問(wèn) 這 臺(tái) 設(shè)備。當(dāng) 一 個(gè) 進(jìn) 程 正 在 使 用這 類 設(shè)備 進(jìn)行一 次 大 量 的數(shù)據(jù) 交換 時(shí) ， 其 他 需要 同 時(shí) 訪 問(wèn) 該 設(shè)備的 進(jìn) 程 就 要 等待 較長(zhǎng) 的 時(shí) 間，系統(tǒng) 正 是 針 對(duì)從而 降 低 了 整 個(gè)系統(tǒng)的 并 發(fā) 能 力 。 SPOOLing 系統(tǒng) 正 是 針 對(duì) 這 一 問(wèn) 題 引入的 一 種設(shè)備 管理 技術(shù) ， 它 的 意 思 是 外 部 設(shè)備 聯(lián) 機(jī) 并 行操作 。 其 核心思想 是 利 用 一 臺(tái) 可共 享 的、高 速 大 容量 的 塊 設(shè)備 （ 磁盤(pán) ） 來(lái) 模擬 獨(dú) 占 設(shè)備的 操作 ， 使一 臺(tái) 獨(dú) 臺(tái) 設(shè)備 變 為 多 臺(tái) 可 并 行使 用的 虛擬 設(shè)備， 即 把 獨(dú) 占 設(shè)備 變 成邏輯上 的 共 享 設(shè)備。 實(shí) 現(xiàn) SPOOLing技術(shù) 系統(tǒng)需 付 出 的 代 價(jià) 有： （ 1） 占 用 大 量 內(nèi) 存 作 為 外 設(shè)間傳 送 用的 緩沖區(qū) ，系統(tǒng)所用的 表 格頁(yè) 占 用 不 少 內(nèi) 存 空 間； （ 2） 占 用 大 量 磁盤(pán) 空 間用 作 輸入和輸 出 ； （ 3） 增 加 了 系統(tǒng)的 復(fù)雜 性 。 使 用 SPOOLing技術(shù) 的 好 處 有： （ 1） 字 符 設(shè)備和 各 虛擬 設(shè)備之間的數(shù)據(jù) 交換 由 SPOOLing進(jìn) 程統(tǒng) 一 調(diào) 度實(shí) 施 ， 而 且 這種數(shù)據(jù) 交換 以 并 行 方式 進(jìn)行 ，系統(tǒng) 呈 現(xiàn)出 高 度 的 并 行 性 。 （ 2）用 戶 使 用的是 虛擬 設(shè)備， 可以減 少用 戶 進(jìn) 程的 等待 時(shí) 間。 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 【例 5-17】 假 定 磁盤(pán) 有 200個(gè) 柱 面， 編 號(hào) 為 0~199，在 完 成 了 磁 道 108處 的 請(qǐng)求 后，當(dāng) 前 磁 道 正 在 145處 為 一 個(gè) 請(qǐng)求 服務(wù) 。 若請(qǐng)求 隊(duì) 列 的 先 后 次 序是 86， 147， 91， 176， 90， 150， 105， 175， 132。 移 動(dòng) 臂 的 運(yùn) 動(dòng)方向： 沿 磁 道 號(hào) 遞 減 的方向 移 動(dòng)。 若 分別采用 FCFS（ 先 來(lái) 先服務(wù) ）、 SSTF（最 短 尋 道 時(shí) 間 優(yōu)先 ）、 SCAN（ 磁盤(pán) 掃描 ）算 法 完 成上 述 請(qǐng)求 ， 寫(xiě)出 存 取 臂 移 動(dòng)的順序， 并 計(jì)算 磁 頭移 動(dòng) 總 量 （ 走 過(guò) 多 少 柱 面） ？ 解析：這是 磁盤(pán) 調(diào) 度 算 法 中最 常 見(jiàn) 的 考核形 式。 FCFS 算 法 按 照 進(jìn) 程 請(qǐng)求 訪 問(wèn) 磁盤(pán) 的 先 后 次 序 進(jìn)行 服務(wù) ； SSTF 算 法優(yōu)先 選 擇距離 當(dāng) 前 磁 頭 最 近 的訪 問(wèn) 請(qǐng)求 進(jìn)行 服務(wù) ， 主 要 考慮 尋 道 優(yōu) 先 ； SCAN算 法 則 優(yōu)先 為在 磁 頭 當(dāng) 前 移 動(dòng)方向 上 、 與 當(dāng) 前 磁 頭 所在 磁 道最 近 的 請(qǐng)求 進(jìn)行 服務(wù) 。 答案：采用 先 來(lái) 先服務(wù) FCFS算 法調(diào) 度 時(shí) ， 磁 頭 的 移 動(dòng)順序是： 145→ 86→ 147→ 91→ 176→ 90→ 150→ 105→ 175→ 132 磁 頭 的 移 動(dòng) 總 量 ：（ 145-86） +（ 147-86） +（ 147-91） +（ 176-91） +（ 176-90） +（ 150-90） + （ 175-150） +（ 150-132） =448。 采用最 短 尋 道 時(shí) 間 優(yōu)先 SSTF算 法調(diào) 度 時(shí) ， 磁 頭 的 移 動(dòng)順序是： 145→ 147→ 150→ 132→ 105→ 91→ 90→ 86→ 175→ 176 磁 頭 的 移 動(dòng) 總 量 ：（ 147-145） +（ 150-147） +（ 150-132） +（ 132-105） +（ 105-91） +（ 91-90） +（ 90-86） +（ 175-86） +（ 176-175） =159。 采用 磁盤(pán) 掃描 SCAN算 法調(diào) 度 時(shí) ， 磁 頭 的 移 動(dòng)順序是： 145→ 132→ 105→ 91→ 90→ 86→ 147→ 150→ 175→ 176 磁 頭 的 移 動(dòng) 總 量 ：（ 145-132） +（ 132-105） +（ 105-91） +（ 91-90） +（ 90-86） +（ 147-86） + （ 150-147） +（ 175-150） +（ 176-175） =149。 【例 5-20】 假 定 磁盤(pán) 的存 取 臂 當(dāng) 前 處 于 6號(hào)柱 面 上 ，如 表 2-16所示。有 6個(gè) 請(qǐng)求 者 等待 訪 問(wèn) 磁盤(pán) ， 試 列 出 最 省 時(shí) 間的 響應(yīng) 順序。 表 2-16 序 號(hào) 柱 面 號(hào) 磁 道 號(hào) 塊 號(hào) 1 7 6 3 2 5 5 6 3 15 20 6 4 7 4 4 5 20 9 5 6 5 15 2 解析： 本 題主 要 考 查移 臂 調(diào) 度 和 旋轉(zhuǎn)調(diào) 度 的 相關(guān)內(nèi) 容 。題目只 要 求 給 出 最 省 時(shí) 間的 相 應(yīng) 序 列 ， 因此對(duì) 具 體 算 法 沒(méi) 有 限定 。解 題 時(shí) 要 注 意 分 清 移 臂 調(diào) 度 和 旋轉(zhuǎn)調(diào) 度 的順序（ 磁 道 號(hào) 無(wú) 需 考慮 ）。 由 于 移 臂 時(shí) 間在 磁盤(pán) 的 整 個(gè)訪 問(wèn) 時(shí) 間中 占 主 要 地位 ， 因此 應(yīng) 首 先 予 以 考慮 。 由 題意 ，當(dāng) 前 磁盤(pán) 的存儲(chǔ) 臂 在 6號(hào)柱 面， 根 據(jù)訪 問(wèn) 順序， 可以 看 出 ，采用 6→ 5→ 7→ 15 → 20順序， 移 臂 時(shí) 間最少。由 于 在 第 5和 第 7柱 面 均 有 若 干訪 問(wèn) 動(dòng) 作 ，所 以 要 考慮 旋轉(zhuǎn)優(yōu) 化 。在 第 5柱 面，訪 問(wèn) 的 塊 號(hào) 為 6和 2， 可以 考慮 訪 問(wèn) 順序?yàn)?2→ 6； 第 7柱 面，訪 問(wèn) 塊 號(hào) 為 4和 3， 可以 考慮 訪 問(wèn) 順序?yàn)?3→ 4。 答案：最 省 時(shí) 間的 響應(yīng) 序 列 為（按 請(qǐng)求 序 號(hào) ）： 6 → 2 → 4 → 1 → 3 → 5 。 2.6 文件系統(tǒng) 一、單項(xiàng)選擇題 【例 6-1】由 字 符 序 列 組成 ， 文件內(nèi) 的 信息 不 再 劃 分結(jié)構(gòu) ， 這 類文件 屬 于 （ ）。 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 A. 流 式 文件 B. 記錄 式 文件 C. 順序 文件 D. 有序 文件 解析： 流 式 文件 是 一 組 有序 字 符 的 集 合 ，是 典 型 的 無(wú) 結(jié)構(gòu) 文件 ； 記錄 式 文件 是 一 組 有結(jié)構(gòu)的 記錄 集 合 ，在這種 文件 中， 記錄 是 操作 的 基 本 單 位 。 而 順序 文件 和有序 文件 都 有 可 能 屬 于 記 錄 式 文件 。 答案： A。 【例 6-2】下 列 哪 一 個(gè) 文件 和 其它 三種 文件 在 邏輯 結(jié)構(gòu) 上 根 本不 同 ( )。 A． 庫(kù)函 數(shù) 文件 B．?dāng)?shù)據(jù) 庫(kù) 文件 C． 可 執(zhí) 行 程序 文件 D． 源 程序 文件 解析： 選項(xiàng) A、 C、 D從文件 的 邏輯 結(jié)構(gòu) 上 說(shuō) 屬 于 無(wú) 結(jié)構(gòu) 文件 ， 而選項(xiàng) B屬 于 有結(jié)構(gòu) 文件 。 答案： B。 【例 6-3】 邏輯 文件 存 放 在 磁 帶 上 應(yīng) 組織成 （ ）。 A．順序 文件 B. 鏈 接 文件 C. 索 引 文件 D. 直接 文件 解析： 磁 帶 是 典 型 的順序存儲(chǔ)設(shè)備，順序存儲(chǔ)設(shè)備是 嚴(yán)格依賴 信息 的 物 理位 置 進(jìn)行 定 位 和 讀 /寫(xiě) 的存儲(chǔ)設(shè)備。順序存儲(chǔ)設(shè)備 只 有在 前 面的 物 理塊 被 存 取 訪 問(wèn) 過(guò)之后， 才 能 存 取 后 續(xù) 的 物 理塊內(nèi) 容 ， 即只 有當(dāng) 第 5塊 被 存 取 之后， 才 能 對(duì)第 6塊進(jìn)行 存 取 操作 ， 因此 在 其上 的 邏輯 文 件 必 須 組織成 順序 文件 ， 以 便 于 讀 取 。 答案： A。 【例 6-4】有 一 個(gè)順序 文件 含 有 10000個(gè) 記錄 ， 同 樣 記錄 的 索 引順序 文件 的 檢索 效率 大 約 是 該 順序 文件 檢索 效率 的 ( )。 A． 200倍 B． 100倍 C． 50倍 D． 10倍 解析：如 果 一 個(gè)順序 文件 中所 含 有的 記錄 為 N， 則 為 檢索 到具有 指 定 關(guān) 鍵 字 的 記錄 ， 平均 需 要 查找 個(gè) N/2記錄 ； 但 對(duì) 于 索 引順序 文件 ， 因 為 能 檢索 到具有 指 定 關(guān) 鍵 字 的 記錄 ， 平均 只 需 要 查找 SQRT(N)個(gè) 記錄 ， 因而 其 檢索 教 率 約 是 一 般 順序 文件 的 SQRT(N)/2按 上 式 帶 入， 即 50 倍 。 答案： C。 【例 6-5】 文件 信息 的 邏輯 塊 號(hào) 到 物 理塊 號(hào) 的 變 換 方 法 是由 文件 的（ ） 決 定 的。 A. 邏輯 結(jié)構(gòu) B. 物 理 結(jié)構(gòu) C. 頁(yè) 表 D. 分 配 算 法 解析： 文件 的 物 理 結(jié)構(gòu)是 指文件 在存儲(chǔ) 介 質(zhì) 上 的存 放 方 法 ， 即 存儲(chǔ) 文件 信息 的 物 理塊 按 什么 方式 組織 。 它決 定 了文件 信息 在存儲(chǔ)設(shè)備 上 的存儲(chǔ) 位 置 ， 從而 也 決 定 了 邏輯 地址 到 物 理地址 的 變 換 。 答案： B。 【例 6-6】在 文件 系統(tǒng)中， 文件 的 不 同物 理 結(jié)構(gòu)有 不 同 的 優(yōu) 缺點(diǎn) 。在下 列 文件 的 物 理 結(jié)構(gòu)中， （ ） 不 具有直接 讀寫(xiě)文件 任 意 一條記錄 的 能 力 。 A. 順序結(jié)構(gòu) B. 鏈 接結(jié)構(gòu) C. 索 引結(jié)構(gòu) D. Hash結(jié)構(gòu) 解析： 對(duì) 于 由 等 長(zhǎng) 記錄 所構(gòu) 成 的順序 文件 ， 可以使 用 記錄 號(hào) 記錄 長(zhǎng) 度來(lái) 直接 定 位該記錄 的 讀寫(xiě)位 置 ；而 索 引和 Hash結(jié)構(gòu) 文件可 分別通過(guò) 查索 引 表 和 Hash變 換 直接 找 到 記錄 在 文件 中 的 讀寫(xiě)位 置 。 只 有 鏈 接結(jié)構(gòu)的 文件 需通過(guò) 搜 索 記錄 鏈 表才 能 定 位記錄 的 讀 /寫(xiě)位 置 ， 它 不 具 有直接 讀寫(xiě)文件位 置 中 任 意 一條記錄 的 能 力 。 答案： B。 【例 6-7】下 列 敘述 中 正確 的是（ ）。 A. 在 磁 帶 上 的順序 文件 中 插 入 新 的 記錄時(shí) ， 必 須復(fù) 制 整 個(gè) 文件 B. 由 于磁 帶 的 價(jià)格 比磁盤(pán) 便宜 ，用 磁 帶 實(shí) 現(xiàn) 索 引 文件 更經(jīng)濟(jì) C. 在 索 引順序 文件 的最后 添 加 新 的 記錄時(shí) ， 必 須復(fù) 制 整 個(gè) 文件 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 D. 順序 文件 是 利 用 磁 帶 的 特 有 性 質(zhì) 實(shí) 現(xiàn) 的， 因此 順序 文件 只 有存 放 在 磁 帶 上 解析： 磁 帶 是 一 種 典 型 的順序存 取 設(shè)備， 只 有當(dāng) 前 面的 物 理塊 被 存 取 訪 問(wèn) 之后， 才 能 存 取 后 續(xù) 的 物 理塊 ，所 以 用 磁 帶 實(shí) 現(xiàn) 非 順序 文件 是 很 不 方 便 的； 另 外 ， 對(duì) 于 順序 文件 ， 其 中的 信息 是按順序 依 次 存 放 的，中間 不 留 間 隙 。 因此 ，在 磁 帶 上 的順序 文件 中 插 入 新 記錄時(shí) ， 必 須復(fù) 制 整 個(gè) 文件 。 而 向 索 引順序 文件 的最后 添 加 新 記錄時(shí) ， 只 要 將 該記錄 存入 任何 空 閑 物 理塊 ， 并 填 寫(xiě)相 應(yīng) 的 索 引 表 即 可 。順序 文件可以 存 放 在 任何 存儲(chǔ) 介 質(zhì) 上 。 答案： A。 【例 6-8】在有直接存 取 需 求 和 文件 長(zhǎng) 度 動(dòng) 態(tài) 增 長(zhǎng) 的 情況 下， 宜 選 擇 下 列 哪 種 文件 形 式 ( )。 A．順序 文件 B． 鏈 接 文件 C． 索 引 文件 D． 庫(kù) 文件 解析：順序 文件不 利于 文件 長(zhǎng) 度 動(dòng) 態(tài) 增 長(zhǎng) ； 鏈 接 文件則不 具有直接存 取 的 能 力 ； 庫(kù) 文件 很 少 有 文件 長(zhǎng) 度 動(dòng) 態(tài) 增 長(zhǎng) 的 情況 ， 因 其 往往 只 允許 調(diào) 用 而不 允許 改 動(dòng)。 索 引 文件可以 滿足 直接存 取 和 文件 長(zhǎng) 度 動(dòng) 態(tài) 增 長(zhǎng) 兩 個(gè)需 求 。 答案： A。 【例 6-9】 從對(duì)文件 信息 的存 取 次 序 考慮 ，存 取 方式 包括 順序存 取 和 隨 機(jī)存 取 。下面 不 屬 于 存 取 方式 選 擇 因 素 的是（ ）。 A. 使 用 文件 的方 法 B. 存儲(chǔ) 介 質(zhì) 的 特性 C. 存儲(chǔ)設(shè)備的 類 型 D. 文件 的 長(zhǎng) 度 解析： 文件 采用 哪 種存 取 方式， 主 要 取決于 兩 個(gè)方面的 因 素 ： 一 是 與 怎 樣 使 用 文件 有 關(guān) ； 二 是 與 存儲(chǔ) 介 質(zhì) 的 特性 有 關(guān) 。 而 且 存儲(chǔ)設(shè)備的 類 型 直接 與 存儲(chǔ) 介 質(zhì) 的 特性 有 關(guān) 。 答案： D。 【例 6-10】在 文件 系統(tǒng)中， 若 文件 的 物 理 結(jié)構(gòu)采用順序結(jié)構(gòu)， 則文件 控制 塊 中 關(guān) 于 文件 的 物 理位 置應(yīng) 包括 （ ）。 A. 只 有 首 塊地址 B. 首 塊地址 和 文件 長(zhǎng) 度 C. 首 塊地址 和 索 引 表地址 D. 文件 長(zhǎng) 度 和 索 引 表地址 解析：順序 文件 是 把 邏輯上 連 續(xù) 的 文件 信息 依 次 存 放 到連 續(xù) 的 物 理塊 中，所 以 ， 只 要在 文件 控制 塊 FCB中存 放 分 配給 它 的 第 1個(gè) 物 理塊塊 號(hào) 和分 配 塊 的個(gè)數(shù) 即 可 。 答案： B。 【例 6-11】 一 般 來(lái) 說(shuō) ， 文件 名 及 屬 性 可以 收納 在 （ ） 中 以 便 查找 。 A. 目 錄 B. 索 引 C. 字 典 D. 作 業(yè) 控制 塊 解析：在 現(xiàn) 代 操作 系統(tǒng)中，通 常 都 要存儲(chǔ) 大 量 的 文件 ，為 了 能 有 效 地管理 這 些文件 ， 必 須 對(duì) 它 們 加 以 妥善 的 組織 ， 以做 到用 戶只 需向系統(tǒng) 提供 所需訪 問(wèn) 文件 的 名 字 ， 便 能快 速 地 、 準(zhǔn) 確 地 找 到制 定 文件 。為 此 ，系統(tǒng)為所有存入系統(tǒng)的 文件建 立 一 張登 記表 ，每 一 個(gè) 文件 在 該表 中 有 一 個(gè) 表 目 ， 表 目 的 內(nèi) 容 至 少 包括文件 名 和 其 所存儲(chǔ)的 物 理地址 ，這 樣 的 表 通 常 稱 為 文件 目 錄 ，當(dāng)用 戶 要 查找 某 文件及相關(guān) 屬 性 時(shí) ， 只 要 搜 索 文件 目 錄 即 可 。 答案： A。 【例 6-12】下面 關(guān) 于 文件 目 錄 組織 的 說(shuō) 法 中 錯(cuò)誤 的是 （ ）。 A. 文件 目 錄 由 若 干 目 錄項(xiàng) 組成 ， 目 錄項(xiàng) 中 包括 存 取 控制、 文件 結(jié)構(gòu)、 管理 等 信息 B. 一 級(jí) 目 錄 結(jié)構(gòu)是最 簡(jiǎn) 單的 目 錄 結(jié)構(gòu)，所有 文件 都 登 記 在 同 一 個(gè) 文件 目 錄 中， 其 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn) 單、 管理 方 便 、 允許重 名 ， 適 用 于 微 型 機(jī)單用 戶 系統(tǒng) C. 在 二 級(jí) 目 錄 結(jié)構(gòu)中， 第 1級(jí)是 文件 主目 錄 ， 第 2級(jí)是用 戶 文件 目 錄 ，用 戶名 和 文件 名 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 聯(lián) 合起 來(lái) 作 為 各 文件 的 標(biāo) 識(shí) D. 樹(shù) 形 文件 目 錄 是 一 種 多 級(jí) 文件 目 錄 結(jié)構(gòu)， 允許 文件 重 名 ， 便 于 文件 分 類 、 快 速檢索 和存 取 控制 解析： 文件 目 錄 由 若 干 目 錄項(xiàng) 組成 ， 目 錄項(xiàng) 中 包括 存 取 控制、 文件 結(jié)構(gòu)、 管理 等 信息 ； 一 級(jí) 目 錄 結(jié)構(gòu)是最 簡(jiǎn) 單的 目 錄 結(jié)構(gòu)，所有 文件 都 登 記 在 同 一 個(gè) 文件 目 錄 中， 其 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn) 單、 管理 方 便 ， 但 不 允許 文件 重 名 ， 適 用 于 微 型 機(jī)單用 戶 系統(tǒng)；在 二 級(jí) 目 錄 結(jié)構(gòu)中， 第一 級(jí)是 文件 主目 錄 ， 第二 級(jí)是用 戶 文件 目 錄 ，用 戶名 和 文件 名 聯(lián) 合起 來(lái) 作 為 各 文件 的 標(biāo) 識(shí) ； 樹(shù) 形 文件 目 錄 是 一 種 多 級(jí) 文件 目 錄 結(jié)構(gòu)， 它 允許 文件 重 名 ， 便 于 文件 分 類 、 快 速檢索 和存 取 控制。 答案： B。 【例 6-13】下面 關(guān) 于 文件 的 相對(duì) 路徑 名 和 絕 對(duì) 路徑 名 的 說(shuō) 法 中 錯(cuò)誤 的是 （ ）。 A. 絕 對(duì) 路徑 名 指出了從 根 目 錄開(kāi)始 到 指 定 文件 的 路徑 B. 相對(duì) 路徑 名 指出了從 當(dāng) 前 路徑 出 發(fā)到 指 定 文件 的 路徑 C. 在 任何 系統(tǒng)中， 使 用 相對(duì) 路徑 名都比 絕 對(duì) 路徑 名 簡(jiǎn) 單， 查找 文件 的 時(shí) 間少 D. 路徑 名 由 文件 所 屬 的 各 級(jí) 子 目 錄 名 和 文件 名 中間 加 分 隔 符 組成 解析： 絕 對(duì) 路徑 名 指出了從 根 目 錄開(kāi)始 到 指 定 文件 的 路徑 ， 相對(duì) 路徑 名 指出了從 當(dāng) 前 路徑 出 發(fā)到 指 定 文件 的 路徑 ， 路徑 名 由 文件 所 屬 的 各 級(jí) 子 目 錄 名 和 文件 名 中間 加 分 隔 符 組成 。 因此 選項(xiàng) A、 B、 D 是 正確 的。 選項(xiàng) C 的 說(shuō) 法 在 一 般 情況 下 成立 ， 但 有 時(shí)不一 定 成立 。 答案 ： C。 【例 6-14】 某 空 閑 存儲(chǔ) 區(qū) 采用 位 示圖 法 管理 ，設(shè) 位 示圖每 行 16位 ， 則 盤(pán) 塊 號(hào) 為 26所 對(duì) 應(yīng) 的 行 和 列 為 ( )。 A． 1， 19 B． 2， 9 C． 2， 10 D． 3， 10 解析： 位 示圖中 將盤(pán) 塊 號(hào) b轉(zhuǎn) 換成 位 于 圖中的 行 號(hào) i和 列 號(hào) j的 轉(zhuǎn) 換 公 式為： i=[(b-1)/n]+1,j=(b-1)MODn+1。 其 中， n為 位 示圖中 行 所 占 的 位 數(shù)， []為 取 整 操作 ， MOD為 取 模 操作 。 答案： C。 【例 6-15】 某 軟 盤(pán) 容量 為 1.2M， 其 文件 分 配 表 PAT需要 占 用 多 少 內(nèi) 存 空 間（）。（ 假 設(shè) 磁盤(pán) 塊 的 大 小 為 1K) A． 1K B． 1.2K C.1.8k D.2K 解析：由 磁盤(pán) 塊 的 大 小 為 1K、 軟 盤(pán) 容量 為 1.2M可 知 ： 軟 盤(pán) 共 有 磁盤(pán) 塊 數(shù) 目 =1.2M/1K=1.2*1024K/1K=1.2K(個(gè) ) 由 于 1.2K<4K，所 以 1.2K個(gè) 磁盤(pán) 塊 要用 12位二進(jìn) 制 表 示， 即 每個(gè) 文件 分 配 表 的 表 目 為 12／ 8=1.5個(gè) 字節(jié) 。 文件 分 配 表 FAT需要 占 用的 內(nèi) 存 空 間 =1.5*1.2K=1.8K。 答案： C。 【例 6-16】下面 關(guān) 于 文件共 享 的 說(shuō) 法 中 正確 的是 （ ）。 A. 在 一 級(jí)、 二 級(jí)、 樹(shù) 形 即 多 級(jí) 文件 目 錄 結(jié)構(gòu)中， 只 有 樹(shù) 形 文件 目 錄 結(jié)構(gòu) 才 具有 文件共 享 的 基礎(chǔ) 并實(shí) 現(xiàn)了文件共 享 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 B. 一 級(jí) 目 錄 結(jié)構(gòu) 允許 文件共 享 C. 二 級(jí) 目 錄 結(jié)構(gòu) 允許 文件共 享 D. 一 級(jí)、 二 級(jí)、 樹(shù) 形 目 錄 結(jié)構(gòu) 都 允許 文件共 享 解析：在 一 級(jí)、 二 級(jí)、 樹(shù) 形 即 多 級(jí) 文件 目 錄 結(jié)構(gòu)中， 除 了一 級(jí) 目 錄 結(jié)構(gòu) 較 難 實(shí) 現(xiàn)文件共 享 外 ， 二 級(jí)、 多 級(jí) （ 又 稱樹(shù) 形 ） 文件 目 錄 結(jié)構(gòu) 都 可以 實(shí) 現(xiàn)文件共 享 。 答案： C。 【例 6-17】 實(shí) 現(xiàn)文件 保護(hù) 的 措 施 不包括 （ ）。 A. 要 防止 系統(tǒng) 故 障 造 成 的 文件 破壞 ， 可以 采用 建 立 副 本 和 定 時(shí) 轉(zhuǎn) 儲(chǔ)的方 法 B. 要 防止 錯(cuò)誤 使 用 共 享 文件 造 成 的 錯(cuò)誤 ， 可以 為 文件建 立 使 用 權(quán) 限 ， 從而 實(shí) 現(xiàn) 保護(hù) C. 要 防止 錯(cuò)誤 使 用 共 享 文件 造 成 的 錯(cuò)誤 ， 可以 采用 樹(shù) 形 文件 目 錄 、存 取 控制 表 、 規(guī) 定 文件使 用 權(quán) 限 等 方式 D. 隱藏 文件 目 錄 解析： 實(shí) 現(xiàn)文件 保護(hù) 的 措 施 一 般 可以從兩 方面 考慮 ， 即 防止 系統(tǒng) 故 障 ， 包括 軟 件 、 硬 件故 障 造 成 的 破壞 和 防止 用 戶 共 享 文件可 能 造 成 的 破壞 ； 前者 可以 采用 建 立 副 本 和 定 時(shí) 轉(zhuǎn) 儲(chǔ)的方 法 ， 后 者 可以 采用 樹(shù) 形 文件 目 錄 、存 取 控制 表 、 規(guī) 定 文件使 用 權(quán) 限 等 方式。 答案： D。 【例 6-18】 操作 系統(tǒng)為 保證未 經(jīng) 文件 擁 有 者 授權(quán) ， 任何 其 他 用 戶 不 能 使 用 該文件 所 提供 的 解 決 方 法 是 （ ）。 A. 文件 保護(hù) B. 文件 保密 C. 文件 轉(zhuǎn) 儲(chǔ) D. 文件共 享 解析： 文件 保護(hù) 是 指 防止 文件 被 用 戶 有 意 無(wú) 意 地 破壞 ， 或 者 因故 障 造 成 文件 的 破壞 等 。 保護(hù) 文件 的方 法 通 常 是 建 立 副 本或 定 時(shí) 轉(zhuǎn) 儲(chǔ)。 文件 的 保密 是 防止未 經(jīng) 授權(quán) 的用 戶 盜 用 文件 ， 一 般 通過(guò) 對(duì) 每個(gè) 文件 的 不 同 用 戶 設(shè) 置 不 同 的 權(quán) 限 來(lái) 解 決 。 而文件共 享 是 指不 同 用 戶 或 同 一 用 戶 的 不 同 進(jìn) 程 使 用 同 一 個(gè) 文件 。 答案： B。 【例 6-19】下 列 選項(xiàng) 中， ( )不 是 刪除 文件 中所需要 完 成 的 工 作 。 A． 釋放 文件 所 占 用的存儲(chǔ) 空 間 B．在 目 錄 中 刪除 該文件相 應(yīng) 的 目 錄項(xiàng) ， 即 文件 控制 塊 C． 若 文件 為 共 享 文件 ， 還 要 對(duì)共 享 設(shè) 置 進(jìn)行處理 D． 對(duì)文件 原 存儲(chǔ)單 元 全 部清 零 解析： 文件 的 刪除 一 般 是 一 種 邏輯上 的 刪除 ， 選項(xiàng) A、 B、 C是 其很好 的 總 結(jié)。 一 船 來(lái) 說(shuō) 文件 刪除 并 不 是 像 D那 樣 對(duì)文件本 身 數(shù)據(jù) 進(jìn)行處理 ， 實(shí) 際 在 刪除 完一 刻 ， 文件 數(shù)據(jù) 還 在 其 原 來(lái) 存 儲(chǔ) 空 間 位 置 。 因此 ， 只 要 被 刪除 文件 存儲(chǔ) 空 間 不 被 覆蓋 使 用，是 可以 恢 復(fù) 原 文件 的。 答案： D。 【例 6-20】下面 關(guān) 于 輔 助 存儲(chǔ)器的 描 述 中 錯(cuò)誤 的是（ ）。 A. 磁盤(pán) 和 磁 帶 是最 常 用的 輔 助 存儲(chǔ)器 B. 磁 帶 適 合 于 順序存 取 ， 主 要用 于 備 份 、存 放 不 經(jīng) 常 使 用的 信息 等 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 C. 磁盤(pán) 有 軟 盤(pán) 、 硬 盤(pán) 和 光 盤(pán) 之分， 其 存 取 速 度 依 次 增 高 D. 磁盤(pán) 可以 高 速 地 存 取 信息 ， 適 合 于 隨 機(jī)存 取 ，存 放 經(jīng) 常 使 用的 信息 解析： 磁盤(pán) 和 磁 帶 是最 常 用的 輔 助 存儲(chǔ)器。 磁 帶 適 合 于 順序存 取 ， 主 要用 于 備 份 、存 放 不 經(jīng) 常 使 用的 信息 等 ； 磁盤(pán) 可以 高 速 地 存 取 信息 ， 適 合 于 隨 機(jī)存 取 ，存 放 經(jīng) 常 使 用的 信息 。 磁盤(pán) 有 軟 盤(pán) 、 硬 盤(pán) 和 光 盤(pán) 之分， 軟 盤(pán) 的存 取 速 度 最低， 硬 盤(pán) 的存 取 速 度 最高， 光 盤(pán) 的存 取 速 度比 硬 盤(pán)慢 ， 但 造 價(jià) 低、 裝卸 方 便 。 答案： C。 二、綜合練習(xí)題 【例 6-21】有 一 個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用如圖 2.4所示的 位 示圖（ 行 號(hào) 、 列 號(hào)均 從 0開(kāi)始 編 號(hào) ） 來(lái) 管理 空 閑 盤(pán) 塊 。如 果盤(pán) 塊從 1開(kāi)始 編 號(hào) ，每個(gè) 盤(pán) 塊 的 大 小 為 1KB。 （ 1） 現(xiàn) 要為 文件 分 配 兩 個(gè) 盤(pán) 塊 ， 說(shuō) 明 具 體 的分 配 過(guò)程。 （ 2） 若 要 釋放盤(pán) 塊 的 第 300塊 ， 應(yīng) 如 何 處理 ？ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 2 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 4 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 6 圖 2.4 位 示圖 解析： 位 示圖是 利 用 二進(jìn) 制的 一位 來(lái) 表 示 文件 存儲(chǔ) 空 間 一塊 的 使 用 情況 。 答案： （ 1）為 文件 分 配 兩 個(gè) 盤(pán) 塊 的過(guò)程如下： 順序 檢查 上 圖中的 位 示圖， 從 中 找 到 第一 個(gè) 值 為 0的 二進(jìn) 制 位 ， 得 到 其 行 號(hào) i1=1，列 號(hào) j1=13； 再 找 到 第二 個(gè) 值 為 0的 二進(jìn) 制 位 ， 得 到 其 行 號(hào) i2=2， 列 號(hào) j2=2。 計(jì)算 出 找 到的 兩 個(gè) 空 閑 盤(pán) 塊 號(hào) 分別為： b1=i1 16+j1+1=29 b2= i2 16+j2+1=35 修 改 位 示圖， 令 map[1,13]=map[2,2]=1， 并將 對(duì) 應(yīng) 盤(pán) 塊 29、 35分 配 出去 。 （ 2）釋放磁盤(pán) 的 第 300塊 ，首 先應(yīng) 計(jì)算 出 磁盤(pán) 第 300塊 所 對(duì) 應(yīng) 的 二進(jìn) 制 位 的 行 號(hào) i和 列 號(hào) j： i=(300-1)/16=18， j=(300-1)mod16=11 修 改 位 示圖， 令 map[18,11]=0， 表 示 對(duì) 應(yīng) 塊 為 空 閑 塊 。 【例 6-24】 試述 成組 鏈 接 法 的 基 本 原 理 。在系統(tǒng)按 異 步 方式 運(yùn) 行時(shí) ， 應(yīng) 對(duì) 成組 鏈 接 法 所 使 用的 堆棧 采 取 何 種 措 施？ 為 什么？ 解析：在 UNIX系統(tǒng)中， 空 閑 塊管理 采用 一 種 改 進(jìn) 的 空 白 塊 鏈 接 法 。 它 把 空 白 塊 分 組 ，通過(guò) 指 針 把 組 與 組 之間 鏈 接 起 來(lái) ，這種 管理 空 白 塊 的方 法被 稱 為 成組 鏈 接 法 。 答案： 成組 鏈 接 法 首 先 把文件 存儲(chǔ)設(shè)備中的所有的 空 閑 塊 按 50塊 劃 分為 一 組 。 組 的 劃 分為 從 后 往 前 順 次劃 分。 其 中每 組 的 第一塊 用 來(lái) 存 放 前 一 組 中 各 塊 的 塊 號(hào) 和 總 塊 數(shù)。由 于 第一 組 的 前 面 已 無(wú) 其 他 組 存在， 因此 ， 第一 組 的 塊 數(shù)為 49塊 。 不 過(guò)由 于 存儲(chǔ)設(shè)備的 空 閑 塊不一 定 正 好 是 50的 整 數(shù) 倍 ， 因而 最后 一塊 的 塊 數(shù) 將 不 足 50塊 ， 且 由 于 該 組 后面 已 無(wú) 另 外 的 空 閑 塊 組 ，所 以該塊 的 物 理塊 號(hào) 和 總 塊 數(shù) 只能放 在 管理文件 存儲(chǔ)設(shè)備用的 文件 資 源 表 中。 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 在 成組 鏈 法 對(duì)文件 設(shè)備 進(jìn)行了 上 述 分 組 之后，系統(tǒng) 可 根 據(jù) 申 請(qǐng) 者 的要 求 進(jìn)行 空 閑 塊 的分 配 ， 并 在 釋放 文件時(shí) 回收 空 閑 塊 。 其釋放 與 回收 過(guò)程如下： 首 先 ，系統(tǒng)在 初 啟 時(shí)把文件 資 源 表 復(fù) 制到 內(nèi) 存， 從而使文件 資 源 表 中 放 有最后 一 組 空 閑 塊塊 號(hào) 和 總 塊 數(shù)的 堆棧 進(jìn) 入 內(nèi) 存， 并 使 得 空 閑 塊 的分 配 與 釋放 可以 在 內(nèi) 存中 進(jìn)行 。 與 空 閑 塊 塊 號(hào) 與 總 塊 數(shù) 相對(duì) 應(yīng) ，用 于 空 閑 塊 分 配 與 回收 的 堆棧 有 棧 指 針 Ptr， 且 Ptr的 初值 等于 改 組 空 閑 塊 的 總 塊 數(shù)。當(dāng) 申 請(qǐng) 者 提 出 空 閑 塊 要 求 n時(shí) ，按 照 后 進(jìn) 先 出 的 原 則 ，分 配 程序在 取 走 Ptr所 指 的 塊 號(hào) 之后， 再 做 Ptr=Ptr-1的 操作 。這個(gè)過(guò)程 一 直 持 續(xù) 到所要 求 的 n塊 都 已 分 配 完 畢 或 堆棧 中 只 剩 下最后 一 個(gè) 空 閑 塊 的 塊 號(hào) 。當(dāng) 堆棧 中 只 剩 下 一 個(gè) 空 閑 塊 號(hào) 時(shí) ，系統(tǒng) 啟 動(dòng)設(shè) 備 管理 程序， 將 該塊 中存 放 的下 一 組 的 塊 號(hào) 與 總 塊 數(shù) 讀 入 內(nèi) 存之后， 將 該塊 分 配給 申 請(qǐng) 者 。 然 后，系統(tǒng) 重 新 設(shè) 置 Ptr指 針 ， 并 繼 續(xù) 為 申 請(qǐng) 者 進(jìn) 程分 配空 閑 塊 。 文件 存儲(chǔ)設(shè)備的最后 一 個(gè) 空 閑 塊 中設(shè) 置 有 尾 部 標(biāo)志 ， 以指 示 空 閑 塊 分 配 完 畢 。 如 果 用 戶 進(jìn) 程 不 再 使 用有 關(guān)文件 并 刪除 這 些文件時(shí) ， 回收 程序 將 回收裝 有這 些文件 的 物 理塊 。 成組 鏈 接 法 的 回收 過(guò)程 仍 利 用 文件管理 堆棧 進(jìn)行 回收 。在 回收 時(shí) ， 回收 程序 先 做 Ptr=Ptr+1的 操作 ， 然 后 把 回收 的 物 理塊 號(hào) 放 入當(dāng) 前 指 針 Ptr的 位 置 。如 果 Ptr等于 50， 則 表 示 該 組 已 經(jīng) 回收 結(jié) 束 。 此時(shí) 如 還 有 新 的 物 理塊 需要 回收 的 話 ， 回收 該塊 并 啟 動(dòng) I/O設(shè)備 管 理 程序， 把 回收 的 50個(gè) 塊 號(hào) 與塊 數(shù) 寫(xiě) 入 新 回收 的 塊 中， 然 后 將 Ptr重 新 置 1， 另 起 一 個(gè) 新 組 。 很 顯 然 ， 應(yīng) 對(duì) 堆棧 實(shí) 行 互斥 訪 問(wèn) ， 否 則 將 會(huì) 發(fā) 生 數(shù)據(jù) 混 亂 。 【例 6-25】 假 定 盤(pán) 塊 的 大 小 為 1KB， 磁盤(pán) 的 大 小 為 500MB，采用 顯 示 鏈 接分 配 方式 時(shí) ， 其 FAT需要 占 用 多 少存儲(chǔ) 空 間 ？ 解析： FAT的每個(gè) 表項(xiàng)對(duì) 應(yīng) 磁盤(pán) 的 一 個(gè) 盤(pán) 塊 ，用 來(lái) 存 放 分 配給 文件 的下 一 個(gè) 盤(pán) 塊 的 快 號(hào) ， 因 此 FAT的 表項(xiàng) 數(shù) 目 由 物 理 盤(pán) 塊 數(shù) 決 定 ， 而表項(xiàng) 的 長(zhǎng) 度 則 由 磁盤(pán) 系統(tǒng)的最 大 盤(pán) 塊 號(hào) 決 定 （ 即它 必 須 能 存 放 最 大 的 盤(pán) 塊 號(hào) ）。為 了地址 轉(zhuǎn) 換 的方 便 ， FAT 表項(xiàng) 的 長(zhǎng) 度 通 常 取 半 個(gè) 字節(jié) 的 整 數(shù) 倍 ， 因此 必 要 時(shí) 還 必 須 由最 大 盤(pán) 塊 號(hào) 獲得 的 FAT表項(xiàng) 長(zhǎng) 度 做一些 調(diào) 整 。 答案：由 題意 知 ， 該 硬 盤(pán) 共 有 500K個(gè) 盤(pán) 塊 （ 500MB/1KB=500K盤(pán) 塊 ）， 因此 FAT共 有 500K 個(gè) 表項(xiàng) 。 若盤(pán) 塊從 1開(kāi)始 編 號(hào) ，為 了 能 保 存最 大 的 盤(pán) 塊 號(hào) 500K， 該 FAT表項(xiàng) 最少需要 19位 （ 500K<512K=2 19 ）， 將它 擴(kuò) 展為 半 個(gè) 字節(jié) 的 整 數(shù) 倍 后， 可 知 每個(gè) FAT表項(xiàng) 需要 20位 ， 即 2.5 個(gè) 字節(jié) 。所 以 ， FAT需要 占 用存儲(chǔ) 空 間的 大 小 為： 2.5B 500K=1250KB。 7.1 操作系統(tǒng)接口 一、單項(xiàng)選擇題 【例 7-1】當(dāng)中 央 處理 器 處 于 管 態(tài) 時(shí) ， 可以 執(zhí) 行 的 指令 是（ ）。 A ．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的 全 部 命 令 B． 僅 限 于 非 特 權(quán) 指令 C． 僅 限 于 訪 管指令 D． 僅 限 于特 權(quán) 指令 解析：為 了 防止 用 戶 使 用 特 權(quán) 指令 ， 保證 系統(tǒng)的 正確操作 ， 將 中 央 處理 器的 工 作 狀態(tài)劃 分 成 管 態(tài) 和 目 態(tài) 。當(dāng)中 央 處理 器 處 于 管 態(tài) 時(shí) ， 可以 執(zhí) 行包括 特 權(quán) 指令 在 內(nèi) 的 一 切 機(jī)器 指令 ，當(dāng)中 央 處理 器 處 于目 態(tài) 時(shí)不 允許 執(zhí) 行 特 權(quán) 指令 。 答案： A 【例 7-2】當(dāng) 操作 系統(tǒng) 區(qū) 分 了管 態(tài) 和 目 態(tài) 指令 之后， 從管 態(tài) 到 目 態(tài) 的 轉(zhuǎn) 換 是由 操作 系統(tǒng)程序 執(zhí) 行 后 完 成 的， 而 目 態(tài) 到 管 態(tài) 的 轉(zhuǎn) 換 則 是由（ ） 完 成 的。 A． 管 態(tài) 程序 B． 硬 件 C．用 戶 程序 D．中斷 處理 程序 PDF 文件使 用 "pdfFactory Pro" 試 用 版本創(chuàng)建 解析： 從 目 態(tài) 到 管 態(tài)轉(zhuǎn) 換 之后， 就可以 執(zhí) 行管 態(tài) 指令 。如 果 是由用 戶 程序 完 成 ， 那 么 在用 戶 程序中 就可以使 用 管 態(tài) 指令 ， 就 會(huì) 威脅 計(jì)算機(jī)的 安 全 ，所 以 排 除 選項(xiàng) C。如 果 是由 管 態(tài) 程序 （中斷 處理 程序 一 般也 在 管 態(tài) 執(zhí) 行 ， 因此 D是 A的 一 種） 完 成 ， 則管 態(tài) 程序 或一 旦 將 計(jì)算 機(jī) 狀態(tài)轉(zhuǎn) 換 到 目 態(tài) 后， 將 永遠(yuǎn) 無(wú) 法 得 到 執(zhí) 行 的機(jī) 會(huì) 。 因此 排 除 選項(xiàng) A和 D。 答案： B 【例 7-3】系統(tǒng) 調(diào) 用是（ ）。 A ． 一條 機(jī)器 指令 B．中斷 子 程序 C．用 戶 子 程序 D． 提供編 程 人員 的接 口 解析：系統(tǒng) 調(diào) 用 也 叫 程序接 口 ，是程序級(jí)接 口 ， 即 用 戶 程序 可以 利 用系統(tǒng) 提供 的 一 組 系統(tǒng) 調(diào) 用 去 調(diào) 用 操作 系統(tǒng) 內(nèi) 核 中的 一 個(gè)（ 或一 組 ）過(guò)程 來(lái) 完 成 自己 所需的 功能 。 答案： D 二、綜合應(yīng)用題 【例 7-4】在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，為 什么 要 區(qū) 分 管 態(tài) 與 目 態(tài) ？ 操作 系統(tǒng)為 什么 能 為用 戶 程序 提供 各 種 服務(wù) ？ 解答： 操作 系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最 重 要的系統(tǒng) 軟 件 ，為 了 能 正確地進(jìn)行管理 和控制， 其 本 身 是 不 能 被 破壞 的。 因此 ，系統(tǒng)采用 了 區(qū) 分 處理 機(jī) 狀態(tài) 的 辦 法 ，為 操作 系統(tǒng)程序 建 立 一 個(gè) 保護(hù) 環(huán) 境 。這 樣 ，用 戶 程序 只能 在 管 態(tài) 下 運(yùn) 行 ， 只能執(zhí) 行 非 特 權(quán) 指令 ， 只能 訪 問(wèn) 自己 的存儲(chǔ) 區(qū) ， 從而 保護(hù) 了操作 系統(tǒng)程序的 正 常運(yùn) 行 。 操作 系統(tǒng) 虛擬 機(jī)為用 戶提供 了一 個(gè) 協(xié) 助 解 決 問(wèn) 題 的 裝 置 。 操作 系統(tǒng)為用 戶提供 兩 種 類 型 的用 戶 界 面， 其 一 是 命 令 接 口 ， 包括 鍵 盤(pán) 命 令 、 作 業(yè) 控制