操作系统习题解答

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5 6 20 7 9 15 5 2 解：由于移动臂现在处于第8柱面，如果按照“先来先服务”调度算法，对这6个I/O的响应次序应该是8→9→7→15→9→20→7；如果是按照“最短查找时间优先”调度算法，对这6个I/O的响应次序可以有两种，一是8→9→7→15→20（到达9时完成1和4的请求，到达7时完成2和6的请求），二是8→7→9→15→20（到达7时完成2和6的请求，到达9时完成1和4的请求）；如果按照“电梯”调度算法，对这6个I/O的响应次序可以有两种，一是8→9→15→20→7（由里往外的方向，到达9时完成1和4的请求，到达7时完成2和6的请求），二是8→7→9→15→20（由外往里的方向，到达7时完成2和6的请求，到达9时完成1和4的请求）；如果按照“单向扫描”调度算法，对这6个I/O的响应次序是8→9→15→20→0→7。对比后可以看出，实行8→7→9→15→20的响应次序会得到最省的时间，因为这时移动臂的移动柱面数是：

1+2+6+5 = 14

第5章

一、填空

1．一个文件的文件名是在 创建该文件 时给出的。 2．所谓“文件系统”，由与文件管理有关的 那部分软件 、被管理的文件以及管理所需要的数据结构三部分组成。

3． 块 是辅助存储器与内存之间进行信息传输的单位。

4．在用位示图管理磁盘存储空间时，位示图的尺寸由磁盘的 总块数 决定。

5．采用空闲区表法管理磁盘存储空间，类似于存储管理中采用 可变分区存储管理 方法管理内存储器。

6．操作系统是通过 文件控制块（FCB）感知一个文件的存在的。

7．按用户对文件的存取权限将用户分成若干组，规定每一组用户对文件的访问权限。这样，所有用户组存取权限的集合称为该文件的 存取控制表 。

8．根据在辅存上的不同存储方式，文件可以有顺序、 链接和索引三种不同的物理结构。 9．如果把文件视为有序的字符集合，在其内部不再对信息进行组织划分，那么这种文件的逻辑结构被称为“ 流式文件 ”。

10．如果用户把文件信息划分成一个个记录，存取时以记录为单位进行，那么这种文件的逻辑结构称为“ 记录式文件 ”。

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二、选择

1．下面的 B 不是文件的存储结构。

A．索引文件 B．记录式文件 C．串联文件 D．连续文件

2．有一磁盘，共有10个柱面，每个柱面20个磁道，每个盘面分成16个扇区。采用位示图对其存储空间进行管理。如果字长是16个二进制位，那么位示图共需 A 字。

A．200 B．128 C．256 D．100

3．操作系统为每一个文件开辟一个存储区，在它的里面记录着该文件的有关信息。这就是所谓的 B 。

A．进程控制块 B．文件控制块 C．设备控制块 D．作业控制块 4．文件控制块的英文缩写符号是 C 。

A．PCB B．DCB C．FCB D．JCB 5．一个文件的绝对路径名总是以 C 打头。

A．磁盘名 B．字符串 C．分隔符 D．文件名

6．一个文件的绝对路径名是从 B 开始，逐步沿着每一级子目录向下，最后到达指定文件的整个通路上所有子目录名组成的一个字符串。

A．当前目录 B．根目录 C．多级目录 D．二级目录 7．从用户的角度看，引入文件系统的主要目的是 D 。

A．实现虚拟存储 B．保存用户和系统文档 C．保存系统文档 D．实现对文件的按名存取 8．按文件的逻辑结构划分，文件主要有两类： A 。

A．流式文件和记录式文件 B．索引文件和随机文件 C．永久文件和临时文件 D．只读文件和读写文件 9．位示图用于 B 。

A．文件目录的查找 B．磁盘空间的管理 C．主存空间的共享 D．文件的保护和保密 10．用户可以通过调用 C 文件操作，来归还文件的使用权。

A．建立 B．打开 C．关闭 D．删除

三、问答

1．试说出MS-DOS或Windows对文件名的命名规则。举几个例子，说明哪个文件名起

得是对的，哪个文件名起得是不符合命名规则的。

答：例如MS-DOS，它的文件名由两部分组成：文件名和扩展名。文件名由1～8个字符组成；在文件名的后面，可以跟随扩展名（可选）。扩展名总是以一个点开始，然后是1～3个字符。组成文件名和扩展名的字符可以如下。

英文字母：A～Z，a～z，共52个（不区分大小写）。

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数字符号：0～9。

特殊符号：$、#、&、@等。 不能使用的字符有*、？等。 例如：

test.txt abc.obj 等都是正确的文件名；而：

abcdefhgijk.txty 是不正确的文件名。

对于Windows，文件名最多可以有256个字符，其他与MS-DOS类同。

2．试说出在MS-DOS里打印机的文件名。举一个包含有这个名字的MS-DOS命令，它的含义是什么？

答：在MS-DOS里，可以把打印机视为只写文件来处理，这时打印机的文件名是：PRN。例如命令：

COPY \\USER\\FILE1 PRN

表明是把文件“\\USER\\FILE1”拷贝到文件PRN，也就是把文件“\\USER\\FILE1”在打印机上打印出来。

3．为什么位示图法适用于分页式存储管理和对磁盘存储空间的管理？如果在存储管理中采用可变分区存储管理方案，也能采用位示图法来管理空闲区吗？为什么？

答：无论是分页式存储管理还是磁盘存储空间的管理，它们面对的管理对象——存储块（内存块或磁盘块）的数量，在系统的运行过程中是固定不变的。因此，可以很方便地用相同数量的二进制位来对应管理它们。但如果在存储管理中采用可变分区存储管理方案，那么在系统运行时，分区的数目是变化的。因此，也就无法用位示图法来管理这些分区的使用情况。

4．有些操作系统提供系统调用命令RENAME给文件重新命名。同样，也可以通过把一个文件复制到一个新文件、然后删除旧文件的方法达到给文件重新命名的目的。试问这两种做法有何不同？

答：使用RENAME命令给文件重新命名时，用户要提供两个参数：旧文件名，新文件名。RENAME命令将根据旧文件名找到文件的目录项，把里面登记的旧文件名改为新文件名。所以，文件重新命名的功能就是修改该文件目录里的文件名，其他特性不变。

后一种方法是先对文件进行复制，为其起一个新的名字，然后再删除旧的文件。这时，复制过程犹如创建一个文件，新文件除了名字与以前不同外，文件的某些特性也改变了，例如存放的地址不同了。所以，采用这种方法虽然也能够达到给文件重新命名的目的，但显得要比前一种方法复杂一些。

5．“文件目录”和“目录文件”有何不同？ 答：“文件目录”是指一个文件的目录项，里面存放着文件的有关数据信息。“目录文件”则是指如果文件很多，那么文件目录项的数量也就很多。为此，操作系统经常把这些目录项汇集在一起，作为一个文件来加以管理，这就是所谓的“目录文件”。因此，“文件目录”和“目录文件”是两个不同的概念，不能混为一谈。

7．试述“创建文件”与“打开文件”两个系统调用在功能上的不同之处。 答：所谓“创建文件”，表示原先该文件并不存在。所以创建文件时，最主要的功能是

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在磁盘上为其开辟存储空间，建立起该文件的FCB。文件创建后，有了它的FCB，系统才真正感知到它的存在；“打开文件”是这个文件已经存在，只是它的有关信息不在内存。因此，打开文件最主要的功能是把该文件FCB中的信息复制到内存中，以便为随后对文件的操作带来便利。

8．试述“删除文件”与“关闭文件”两个系统调用在功能上的不同之处。 答：“删除文件”最主要的功能是把该文件的FCB收回。文件没有了FCB，系统也就无法感知到它的存在了。所以，在执行了删除文件的命令后，这个文件就在系统里消失了；而“关闭文件”最主要的功能是把复制到内存活动目录表里的该文件的FCB信息取消。这样一来，在内存活动目录表里没有了该文件的信息，就不能够对这个文件进行读、写了。所以，关闭一个文件后，这个文件还存在，只是不能对它操作了。如果要操作，就必须再次将它打开（即把FCB里的信息复制到内存的活动目录表），然后再进行操作。

9．为什么在使用文件之前，总是先将其打开后再用？

答：有关文件的信息都存放在该文件的FCB里，只有找到文件的FCB，才能获得它的一切信息。但FCB是在磁盘里。因此，只要对文件进行操作，就要到磁盘里去找它的FCB。这种做法，无疑影响了文件操作的执行速度。正因为如此，操作系统才考虑在对文件进行操作前，先将其打开，把文件的FCB内容复制到内存中来。这样，查找文件的FCB，就不必每次都要去访问磁盘。

10．如果一个文件系统没有提供显式的打开命令（即没有OPEN命令），但又希望有打开的功能，以便在使用文件时能减少与磁盘的交往次数。那么应该把这一功能安排在哪个系统调用里合适？如何安排？

答：文件系统中设置打开命令的根本目的，是减少文件操作时与磁盘的交往次数。如果系统没有提供显式的打开命令，但又要能减少与磁盘的交往次数，那么只需把这一功能安排在读或写系统调用命令里。这时，在读、写命令功能前面添加这样的处理：总是先到内存的活动目录表里查找该文件的FCB。如果找到，则表明在此前文件已经被打开，于是就可以立即进行所需要的读、写操作；如果没有找到，那么表明在此前文件还没有打开。于是应该先按照文件名，到磁盘上去查找该文件的FCB，把它复制到内存的活动目录表里，然后再进行对它的操作。

四、计算

1．我们知道，可以用位示图法或成组链接法来管理磁盘空间。假定表示一个磁盘地址需要D个二进制位，一个磁盘共有B块，其中有F块空闲。在什么条件下，成组链接法占用的存储空间少于位示图？

解：依题意，该磁盘共有B块，这意味采用位示图法来管理磁盘空间时，共需要B个二进制位构成位示图的存储空间；另一方面，现在共有F个空闲块，而表示一个磁盘地址（即一个空闲块）需要D个二进制位。所以在当前条件下，用成组链接法来管理磁盘空间中的F个空闲块时，要用F×D个二进制位的存储空间来管理它们。因此，只要题中所给的D、B、F三者之间满足关系：

B>F×D

就可以保证使用成组链接法占用的存储空间少于位示图。

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