操作系統(tǒng)第22講 習(xí)題四

1、習(xí)題四第二十二講第二十二講第五六章第五六章 習(xí)題習(xí)題習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院本次課程主要內(nèi)容本次課程主要內(nèi)容第五章習(xí)題第五章習(xí)題第六第六章習(xí)題章習(xí)題習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院3（一）（一）I/O管理概述管理概述1.I/O控制方式控制方式2.I/O軟件層次結(jié)構(gòu)軟件層次結(jié)構(gòu)（二）（二）I/O核心子系統(tǒng)核心子系統(tǒng)1.高速緩存與緩沖區(qū)高速緩存與緩沖區(qū)2.設(shè)備分配與回收設(shè)備分配與回收3.假脫機(jī)技術(shù)（假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing）習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院4（三）（三）磁盤組織與管理磁盤組織與管理1.磁盤的結(jié)構(gòu)磁

2、盤的結(jié)構(gòu)2.磁盤調(diào)度算法磁盤調(diào)度算法習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院5、下列選項(xiàng)中，用于設(shè)備和設(shè)備控制器（、下列選項(xiàng)中，用于設(shè)備和設(shè)備控制器（I/O接口）接口）之間互連的接口標(biāo)準(zhǔn)是（）之間互連的接口標(biāo)準(zhǔn)是（）A.PCIB.USBC.AGPD.PCI-Express、下列選項(xiàng)中，用于提高、下列選項(xiàng)中，用于提高RAID可靠性的措施有可靠性的措施有I.磁盤鏡像磁盤鏡像II.條帶化條帶化III.奇偶校驗(yàn)奇偶校驗(yàn)IV.增加增加Cache機(jī)制機(jī)制A.僅僅I、IIB.僅僅I、IIIC.僅僅I、III和和IVD.僅僅II、III和和IV習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院6、某磁盤的轉(zhuǎn)速為

3、、某磁盤的轉(zhuǎn)速為10000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分，平均尋道時(shí)間是分，平均尋道時(shí)間是6ms，磁盤傳輸速率是，磁盤傳輸速率是20MB/s，磁盤控制器延遲為，磁盤控制器延遲為0.2ms，讀取一個(gè)，讀取一個(gè)4KB的扇區(qū)所需的平均時(shí)間約為的扇區(qū)所需的平均時(shí)間約為A.9msB.9.4msC.12msD.12.4ms習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院7、用戶程序發(fā)出磁盤、用戶程序發(fā)出磁盤I/O請(qǐng)求后，系統(tǒng)的處理流程請(qǐng)求后，系統(tǒng)的處理流程是：用戶程序是：用戶程序系統(tǒng)調(diào)用處理程序系統(tǒng)調(diào)用處理程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序中斷處理程序。其中，計(jì)算數(shù)據(jù)所在磁盤的柱面中斷處理程序。其中，計(jì)算數(shù)據(jù)所在磁盤的柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇

4、區(qū)號(hào)的程序是號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)的程序是A.用戶程序用戶程序B.系統(tǒng)調(diào)用處理程序系統(tǒng)調(diào)用處理程序C.設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序D.中斷處理程序中斷處理程序習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院8、設(shè)系統(tǒng)緩沖區(qū)和用戶工作區(qū)均采用單緩沖，從、設(shè)系統(tǒng)緩沖區(qū)和用戶工作區(qū)均采用單緩沖，從外設(shè)讀入外設(shè)讀入1個(gè)數(shù)據(jù)塊到系統(tǒng)緩沖區(qū)的時(shí)間為個(gè)數(shù)據(jù)塊到系統(tǒng)緩沖區(qū)的時(shí)間為100，從，從系統(tǒng)緩沖區(qū)讀入系統(tǒng)緩沖區(qū)讀入1個(gè)數(shù)據(jù)塊到用戶工作區(qū)的時(shí)間為個(gè)數(shù)據(jù)塊到用戶工作區(qū)的時(shí)間為5，對(duì)用戶工作區(qū)中的對(duì)用戶工作區(qū)中的1個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行分析的時(shí)間為個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行分析的時(shí)間為90（如下圖所示）。進(jìn)程從外設(shè)讀入并分析（如下圖所示）。進(jìn)程

5、從外設(shè)讀入并分析2個(gè)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)據(jù)塊的最短時(shí)間是塊的最短時(shí)間是A.200B.295C.300D.390習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院9、操作系統(tǒng)的、操作系統(tǒng)的I/O子系統(tǒng)通常由四個(gè)層次組成，每一層明子系統(tǒng)通常由四個(gè)層次組成，每一層明確定義了與鄰近層次的接口。其合理的層次組織排列順序是確定義了與鄰近層次的接口。其合理的層次組織排列順序是()A.用戶級(jí)用戶級(jí)I/O軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、中斷處軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、中斷處理程序理程序B.用戶級(jí)用戶級(jí)I/O軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處理程序、設(shè)備驅(qū)軟件、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處理程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序動(dòng)程序C.用戶級(jí)用戶級(jí)I/O

6、軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、設(shè)備無關(guān)軟件、中斷處理程序理程序D.用戶級(jí)用戶級(jí)I/O軟件、中斷處理程序、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)軟件、中斷處理程序、設(shè)備無關(guān)軟件、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序動(dòng)程序習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院10、下列選項(xiàng)中，不能改善磁盤設(shè)備、下列選項(xiàng)中，不能改善磁盤設(shè)備I/O性能的是性能的是()A. A. 重排重排I/OI/O請(qǐng)求次序請(qǐng)求次序 B. B. 在一個(gè)磁盤上設(shè)置多個(gè)分區(qū)在一個(gè)磁盤上設(shè)置多個(gè)分區(qū) C. C. 預(yù)讀和滯后寫預(yù)讀和滯后寫 D. D. 優(yōu)化文件物理塊的分布優(yōu)化文件物理塊的分布 習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院1110、在

7、在系統(tǒng)內(nèi)存中設(shè)置磁盤緩沖區(qū)的主要目的是（）系統(tǒng)內(nèi)存中設(shè)置磁盤緩沖區(qū)的主要目的是（）A減少磁盤減少磁盤I/O次數(shù)次數(shù)B減少平均尋道時(shí)間減少平均尋道時(shí)間C提高磁盤數(shù)據(jù)可靠性提高磁盤數(shù)據(jù)可靠性D實(shí)現(xiàn)設(shè)備無關(guān)性實(shí)現(xiàn)設(shè)備無關(guān)性習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院12（一）一）文件系統(tǒng)基礎(chǔ)文件系統(tǒng)基礎(chǔ)1.文件概念文件概念2.文件的邏輯結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu)順序文件；索引文件；索引順序文件。順序文件；索引文件；索引順序文件。3.目錄結(jié)構(gòu)目錄結(jié)構(gòu)文件控制塊和索引節(jié)點(diǎn)；單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)和兩級(jí)文件控制塊和索引節(jié)點(diǎn)；單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)和兩級(jí)目錄結(jié)構(gòu)；樹形目錄結(jié)構(gòu)；目錄結(jié)構(gòu)；樹形目錄結(jié)構(gòu)；4.文件共享文件共享5.文件保護(hù)文

8、件保護(hù)習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院13（二）（二）文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)1.文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)2.目錄實(shí)現(xiàn)目錄實(shí)現(xiàn)3.外存分配方式：外存分配方式：連續(xù)分配、鏈接連續(xù)分配、鏈接分配（隱式分配（隱式鏈接鏈接、顯示鏈接顯示鏈接FAT）索引分配（單級(jí)索引、多級(jí)）索引分配（單級(jí)索引、多級(jí)索引、混合索引）索引、混合索引）習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院141、用戶在刪除某文件的過程中，操作系統(tǒng)不可能、用戶在刪除某文件的過程中，操作系統(tǒng)不可能執(zhí)行的操作是執(zhí)行的操作是A.刪除此文件所在的目錄刪除此文件所在的目錄B.刪除與此文件關(guān)聯(lián)的目錄項(xiàng)刪除與此文件關(guān)聯(lián)的目錄項(xiàng)C.

9、刪除與此文件對(duì)應(yīng)的文件控制塊刪除與此文件對(duì)應(yīng)的文件控制塊D.釋放與此文件關(guān)聯(lián)的內(nèi)存釋放與此文件關(guān)聯(lián)的內(nèi)存緩緩沖區(qū)沖區(qū)習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院152、為支持、為支持CD-ROM中視頻文件的快速隨機(jī)播放，中視頻文件的快速隨機(jī)播放，播放性能最好的文件數(shù)據(jù)塊組織方式是播放性能最好的文件數(shù)據(jù)塊組織方式是A.連續(xù)結(jié)構(gòu)連續(xù)結(jié)構(gòu)B.鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)C.直接索引結(jié)構(gòu)直接索引結(jié)構(gòu)D.多級(jí)索引結(jié)鉤多級(jí)索引結(jié)鉤習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院163、若某文件系統(tǒng)索引結(jié)點(diǎn)（、若某文件系統(tǒng)索引結(jié)點(diǎn)（inode）中有直接地址）中有直接地址項(xiàng)和間接地址項(xiàng)，則下列選項(xiàng)中，與單個(gè)文件長(zhǎng)度項(xiàng)和間接地

10、址項(xiàng)，則下列選項(xiàng)中，與單個(gè)文件長(zhǎng)度無關(guān)的因素是無關(guān)的因素是A.索引結(jié)點(diǎn)的總數(shù)索引結(jié)點(diǎn)的總數(shù)B.間接地址索引的級(jí)數(shù)間接地址索引的級(jí)數(shù)C.地址項(xiàng)的個(gè)數(shù)地址項(xiàng)的個(gè)數(shù)D.文件塊大小文件塊大小習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院174、若一個(gè)用戶進(jìn)程通過、若一個(gè)用戶進(jìn)程通過read系統(tǒng)調(diào)用讀取一個(gè)磁盤文系統(tǒng)調(diào)用讀取一個(gè)磁盤文件中的數(shù)據(jù)，則下列關(guān)于此過程的敘述中，正確的是件中的數(shù)據(jù)，則下列關(guān)于此過程的敘述中，正確的是()、若、若該文件的數(shù)據(jù)不在內(nèi)存，則該進(jìn)程進(jìn)入睡眠等該文件的數(shù)據(jù)不在內(nèi)存，則該進(jìn)程進(jìn)入睡眠等待狀態(tài)待狀態(tài)、請(qǐng)求、請(qǐng)求read系統(tǒng)調(diào)用會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)用會(huì)導(dǎo)致CPU從用戶態(tài)切換到核從用戶態(tài)切

11、換到核心態(tài)心態(tài)、read系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)應(yīng)包含文件的名稱系統(tǒng)調(diào)用的參數(shù)應(yīng)包含文件的名稱A.僅僅、B.僅僅、C.僅僅、D.、和和習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院185、某文件系統(tǒng)空間的最大容量為、某文件系統(tǒng)空間的最大容量為4TB（1TB=240），以磁盤），以磁盤塊為基本分配單元。磁盤塊大小為塊為基本分配單元。磁盤塊大小為1KB。文件控制塊（。文件控制塊（FCB）包含一個(gè)包含一個(gè)512B的索引表區(qū)。請(qǐng)回答下列問題。的索引表區(qū)。請(qǐng)回答下列問題。1）假設(shè)索引表區(qū)僅采用直接索引結(jié)構(gòu)，索引表區(qū)存放文件）假設(shè)索引表區(qū)僅采用直接索引結(jié)構(gòu)，索引表區(qū)存放文件占用的磁盤塊號(hào)，索引表項(xiàng)中塊號(hào)最少占多少字節(jié)

12、？可支持占用的磁盤塊號(hào)，索引表項(xiàng)中塊號(hào)最少占多少字節(jié)？可支持的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是多少字節(jié)？的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是多少字節(jié)？2）假設(shè)索引表區(qū)采用如下結(jié)構(gòu)：第）假設(shè)索引表區(qū)采用如下結(jié)構(gòu)：第07字節(jié)采用字節(jié)采用格式表示文件創(chuàng)建時(shí)預(yù)分配的連續(xù)存儲(chǔ)空間。其中起格式表示文件創(chuàng)建時(shí)預(yù)分配的連續(xù)存儲(chǔ)空間。其中起始?jí)K號(hào)占始?jí)K號(hào)占6B，塊數(shù)占，塊數(shù)占2B；剩余；剩余504字節(jié)采用直接索引結(jié)構(gòu)，字節(jié)采用直接索引結(jié)構(gòu)，一個(gè)索引項(xiàng)占一個(gè)索引項(xiàng)占6B，則可支持的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是多少字節(jié)？，則可支持的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是多少字節(jié)？為了使單個(gè)文件的長(zhǎng)度達(dá)到最大，請(qǐng)指出起始?jí)K號(hào)和塊數(shù)分為了使單個(gè)文件的長(zhǎng)度達(dá)到最大，請(qǐng)指出起始?jí)K號(hào)

13、和塊數(shù)分別所占字節(jié)數(shù)的合理值并說明理由。別所占字節(jié)數(shù)的合理值并說明理由。習(xí)題四東北大學(xué)秦皇島分校計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院19（1）文件系統(tǒng)中所能容納的磁盤塊總數(shù)為）文件系統(tǒng)中所能容納的磁盤塊總數(shù)為4TB/1KB=232。要完全表示。要完全表示所有磁盤塊，索引項(xiàng)中的塊號(hào)最少要占所有磁盤塊，索引項(xiàng)中的塊號(hào)最少要占32/8=4B。而索引表區(qū)僅采用直。而索引表區(qū)僅采用直接索引結(jié)構(gòu)，故接索引結(jié)構(gòu)，故512B的索引表區(qū)能容納的索引表區(qū)能容納512B/4B=128個(gè)索引項(xiàng)。每個(gè)個(gè)索引項(xiàng)。每個(gè)索引項(xiàng)對(duì)應(yīng)一個(gè)磁盤塊，所以該系統(tǒng)可支持的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是索引項(xiàng)對(duì)應(yīng)一個(gè)磁盤塊，所以該系統(tǒng)可支持的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是128

14、1KB=128KB。（2）這里的考查的分配方式不同于我們所熟悉的三種經(jīng)典分配方式，）這里的考查的分配方式不同于我們所熟悉的三種經(jīng)典分配方式，但是題目中給出了詳細(xì)的解釋。所求的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度一共包含兩部但是題目中給出了詳細(xì)的解釋。所求的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度一共包含兩部分：預(yù)分配的連續(xù)空間和直接索引區(qū)。分：預(yù)分配的連續(xù)空間和直接索引區(qū)。連續(xù)區(qū)塊數(shù)占連續(xù)區(qū)塊數(shù)占2B，共可以表示，共可以表示216個(gè)磁盤塊，即個(gè)磁盤塊，即226B。直接索引區(qū)。直接索引區(qū)共共504B/6B=84個(gè)索引項(xiàng)。所以該系統(tǒng)可支持的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是個(gè)索引項(xiàng)。所以該系統(tǒng)可支持的單個(gè)文件最大長(zhǎng)度是226B+84KB。為了使單個(gè)文件的長(zhǎng)度達(dá)