自考操作系统课后答案

9、有一个程序要把100*100数组置初值“0”，现假定有两个主存块可用来存放数组信息，主存块的大小为可存放200个数组元素，数组中的元素按行编址。两个主存块的初始状态都为空，若程序编制如下：

（a) Var A:array[1..100] of array[1..100] of integer; for j:=1 to 100 do for i:=1 to 100 do A[i,j]=0

(b) Var A:array[1..100] of array[1.100] of integer; for i:=1 to 100 do

for j:=1 to 100 do A[i,j]=0

当采用LRU页面调度算法时各会产生多少次缺页中断？

答：由于主存地址是连续的，二维数组按行的顺序进行排列，在每个主存块可以存放二行数组，初始状态下主存中有两页、四行数组。

（a)方案编制的程序，第一次访问的是A[1,1],即第一个单元;第二次访问的是A[2,1],在主存中也就是访问第101个单元，这样，第一次调入的两个页只能命中四次，当访问[5,1]时就产生缺页中断，这时调入一个页面，包括两行，则访问[6,1]时命中。依次下去当访问[7,1],[9,1]...[99,1]时均产生缺页中断。内循环结束后，进入外循环，访问[1,2]...[100,2]...直到访问完每个数据。每隔一次访问均产生一次中断。因此本方案的总的缺页中断次数是：

50*100-2=4998 次。

（B）方案时，因为在主存中按[1,1],[1,2],[1,3]...[1,100]的顺序访问，则第一次访问的四行均没有中断，访问到[5,1]时，产生一次中断，调入一页，依此类推，访问到[7,1],[9,1]...[99,1]时产生中断，总共的中断次数为：

100/2-2=48 次

（根据LRU算法，每次调入的页面是一个页面）

10、某采用段式存储管理的系统为装入主存的一个作业建立如表4-1所示 的段表。 段号 0 1 2 3 段长 660 140 100 580 主存起始地址 2219 3300 90 1237 4 960 1959 回答下列问题： a、计算该作业访问[0,432]，[1,10]，[2,500],[3,400]时（方括号中第一元素为段号，第二元素为段内地址）的绝对地址。 b、总结段式存储管理的地址转换过程。

答：a、 [0,432]→（432<660) 2219＋432＝2651 [1,10 ]→（10<140） 3300+10=3310

[2,500]→（因500>100所以地址越界,产生中断） [3,400]→（400<580）1237+400=1637

（事实上，最后这个转换不再进行下去，因为程序非法操作被中止运行）

总结段式存储管理的地址转换过程如下： 1）从逻辑地址中取出段号和段内地址

2）根据段号，从段表中取出该段在主存中的始址和段长

3）比较段内地址和段长，如段内地址≤段长，则继续下一步，否则产生越界中段，程序中断（非法操作）。

4）计算本段始址+段内地址,得到绝对地址。

第五章文件管理

1、什么叫文件？

答：文件是逻辑上具有完整意义的信息集合。

2、叙述下述术语并说明它们之间的关系：存储介质、卷、块、文件和记录。

答：存储介质是指可用来记录信息的磁带、硬磁盘组、软磁盘片、卡片等。 存储介质的物理单位定义为“卷”。

存储介质上存放的连续信息所组成的区域称为“块”，块是存储设备与主存储器之间进行信息交换的物理单位。

逻辑上具有完整意义的信息集合称为“文件”。

记录是指用户对文件内的信息按逻辑上独立的含义划分的信息单位，每个单位为一个逻辑记录。

3、怎样确定文件的存取方式？

答：文件的存取方式包括顺序存取和随机存取两种，采用哪种存取方式，主要取决于两方面的因素：

（1）怎样使用文件。 文件的性质决定了文件的使用，也就决定了存取方式的选择。对于由顺序字符或其他数据组成的文件，按照顺序存取的方式进行。对于按逻辑记录方式组织的文件，则采用随机存取的方式。

（2）存储介质的特性。 磁带机是适合顺序存取的存储设备。而磁盘机则既可采用顺序方式，也可采用随机方式。

4、文件系统应由哪些部分组成？简述各部分的主要工作？ 答：文件系统由以下各部分组成：

（1）目录管理：文件目录是实现按名存取的一种手段，用户要求建立的新文件，目录管理的工作是把与该文件有关的属性登记在目录用户要求读文件时，应从文件目录中查找指定的文件并核对是否有权使用。目录结构应既能方便文件的检索，又能保证文件系统的安全。

（2）文件的组织：文件组织包括文件的物理组织和文件的逻辑组织，而文件系统的这部分工作就是要能够在用户存取文件时把文件的逻辑组织和物理组织进行转换。

（3）文件存储的空间管理：对文件使用存储空间的情况进行登记和管理，保证文件存储在空闲块中，并在文件删除时收回该文件所用的空间。

（4）文件操作：文件操作是文件系统提供给用户使用文件的一组接口，包括建立文件、打开文件、读文件、写文件、关闭文件和删除文件等。

（5）文件的共享、保护和保密：文件共享允许多个用户使用同一个文件，但是要注意共享文件的保护和保密，即防止文件被破坏和被未经授权的用户剽窃。

5、为了实现按名存取，文件目录应包含哪些内容? 答：文件目录应包括的内容有：

? 有关文件存取控制信息。例如用户名、文件名、文件类型、文件属性（可读写、只

读、只执行等）

? 有关文件结构的信息。例如文件的逻辑结构、物理结构、记录个数和在存储介质上的位置等。

? 有关文件管理的信息。例如文件建立的日期、修改日期、保留期限等。

6、用户A有名为W1，W2和W3的三个私有文件，用户B有名为J1，J2的两个私有文件，这两个用户需要使用共享文件T。文件系统对所有用户提供按名存取功能，为保证存取的正确性，文件系统应设置合理的目录结构，请画出文件系统设计的目录结构。

解：如图所示：

7、假定磁带的记录密度为每英寸800个字符，每一个逻辑记录长为160个字符，块与 块之间的间隙为0.6英寸，现有1000个逻辑记录需要存储到磁带上，分别回答下列问题：

a.不采用成组操作时磁带空间的利用率

b.采用以5个逻辑记录为一组的成组操作时磁带空间的利用率。 c.为了使磁带空间的利用率大于50%，采用记录成组时其块因子至少为多少？

答：a.不采用成组操作时，磁带空间利用率为： (160×1000)/(160000+800×0.6×1000)=0.25=25% b.采用5个逻辑记录一组时，磁带空间利用率为： (160×1000)/(160000+800×0.6×1000/5)=62.5% c.设块因子为x,利用率为50%，则有得: 160000/(160000+480000/x)=0.5 解之得:x＝3

即块因子至少为3才可以使磁带空间利用率大于50%。

8、解释顺序文件、链接文件和索引文件。 答：这三种文件均是指物理文件：

顺序文件：就是在磁盘上的按顺序结构组织的文件，按逻辑文件记录本身的顺序在磁盘上按序存放在连续的块中。读取时也从第一个记录开始顺序进行，这样的文件组织就是顺序文件。在文件目录中要指出文件名，存放的起始块号和占用块数。

顺序文件的最大优点是存取速度快（可以连续访问）。而问题主要是存储空间利用率不高、输出文件时难以估计需要多少磁盘块、影响文件扩展。

2)链接文件：如果将逻辑文件中的各个逻辑记录任意存放到一些磁盘块中，再用指针把各个块按逻辑记录的顺序链接起来，在文件目录中只记录第一块的地址和最后一块的地址，读取时从第一块开始，根据每块中的指针访问到下一块直