操作系统习题绝对经典(6)

11.对文件空闲存储空间的管理，在MS-DOS中采用的是(A)；UNIX中采用的是(B)。 A，B：(1)空闲表；(2)文件分配表；(3)位示图；(4)成组链接法。

12．在文件系统中是利用(A)来管理文件的，为了允许不同用户的文件使用相同的文件名，通常文件系统中采用(B)：在目录文件中的每个目录项通常就是(C)；在UNIX系统中的目录项则是(D)。 A：(1)文件控制块；(2)索引结点；(3)符号名表；(4)目录。

B：(1)重名翻译；(2)多级目录；(3)文件名到文件物理地址的映射表：(4)索引表。

C，D：(1)FCB；(2)文件表指针；(3)索引结点；(4)文件名和文件物理地址；(5)文件名和索引结点指针。

13．在树型目录结构中，用户对某文件的首次访问通常都采用(A)：文件被打开后，对文件的访问通常采用(B)。 A，B：(1)文件符号名；(2)文件路径名；(3)内存索引结点的指针；(4)用户文件描述符。

14．如果利用20行、30列的位示图来标志空闲盘块的状态，假定行号、列号和盘块号均从1开始编号，则在进行盘块分配时，当第一次找到的空闲盘块(即该位的值为“0”)处于第5行、第12列，则相应的盘块号为(A)：第二次找到值为“0”的位处于第11行、第18列，则相应的盘块号为(B)。在回收某个盘块时，若其盘块号为484，则它在位示图中的位置应为第(C)行、第(D)列。

A：(1)108：(2)112：(3)132：(4)164。 B：(1)288；(2)318：(3)348：(4)366。

C，D： (1)2； (2)4： (3)9； (4)13： (5)17： (6)21。

15．利用Hash法查找文件时，如果目录中相应的目录项是空，则表示(A)：如果目录项中的文件名与指定的文件名相匹配，则表示(B)；如果目录项中的文件名与指定的文件名不匹配，则表示(C)。

A：(1)文件名已修改；(2)系统中五指定文件名；(3)新创建的文件；(4)修改已存文件名。

B，C：(1)发生了冲突；(2)文件名已修改；(3)存取权限正确：(4)存取权限非法；(5)找到了指定文件。

16．从下面关于目录检索的论述中，选出一条正确的论述。

(1)由于Hash法具有较快的检索速度，故现代操作系统中已开始用它取代传统的顺序检索法。 (2)在利用顺序检索法时，对树型目录应采用文件的路径名，且应从根目录开始逐级检索。 (3)在顺序检索法的查找过程中，只要有一个文件分量名未能找到，便应停止查找。 (4)在顺序检索法的查找完成时，即可得到文件的物理地址。

19．在执行close过程时，若f.count=O不成立，此时应(A)；若f.count=O但i.count=0不成立，此时应(B)；若i.count=O，则应(C)。

A，B，C：(1)关闭文件；(2)置用户文件描述符表项为空；(3)使用户文件描述符表项和文件表项皆为空：(4)不做任何处理。

20．在create处理过程中，若未检索到指定文件的索引结点，此时属于(A)：检索到指定文件的索引结点，此时若允许写，则此时属于(B)，否则是(C)。

A，B，C：(1)出错；(2)修改文件；(3)文件重新命名；(4)创建新文件；(5)重写文件。

21．为实现磁盘镜像功能，需要在系统中配置(A)；而为实现磁盘双工功能，则需要在系统中配置(B)。 A，B：(1)双份文件分配表；(2)双份文件目录：(3)两台磁盘控制器；(4)两台磁盘驱动器。 问答题

1．何谓数据项、记录和文件?

2．文件系统的模型可分为三层，试说明每一层所包含的基本内容， 3．试说明用户可以对文件施加的主要操作。

4．许多操作系统都提供了文件重命名功能。但通过文件复制，并删除旧文件，也可完成同样的操作。试说明这两种实现方式的差异。

5．何谓逻辑文件?何谓物理文件? 6．如何提高对变长记录的检索速度?

7．试说明索引文件和索引／顷序文件的检索方法。 8．磁盘空间连续分配的主要优缺点是什么?

9．什么是隐式链接和显式链接?何谓文件分配表FAT? 10．在链接式文件中常采用哪种链接方式?为什么?

11．什么是索引文件?为什么要引入多级索引?其主要问题是什么? 12．详细说明UNIX系统采用的混合索引分配方式。

13．对空闲磁盘空间的管理常用哪几种方式?在UNIX系统中又是采用何种分配方 式的? 14．对目录管理的主要要求是什么?

15．何谓磁盘索引节点?为什么要引入索引节点的概念? 16．采用单级目录能否满足对目录管理的主要要求?为什么? 17．Hash检索法有何优点?有何局限性?

18．在Hash检索法中，如何解决“冲突”问题?

19．基于索引结点的文件共享方式有何优点?基于符号链的文件共享方式有何优点? 20．在第一级系统容错技术中，包括哪些措施?什么是写后读校验? 21．在第二级系统容错技术中，包括哪些措施?并画图说明之。 22．何谓事务?如何保证事务的原子性?

23．为何引入共享锁?如何用互斥锁和共享锁来实现事务的顺序性? 24．当系统中有重复文件时，应如何保证其一致性?

25．如何检索盘块号的一致性?检查时可能出现哪几种情况?

一、选择题

1．在UNIX文件系统中，为了对盘空间的空闲块进行有效的管理，采用的方法是() A．空白文件目录法 B．FAT表法 C．空闲块成组链接法 D．位示图法 2．由父进程执行系统调用fork创建一个子进程，这个子进程的初始状态为( ) A．创建状态 B．睡眠状态 C．就绪状态 D．僵死状态 3．UNIX系统V中，存储管理主要采用( )。

A．对换技术 B．页式虚拟存储 C．段式存储管 D．段页式虚拟存储 4．在UNIX中，文件的逻辑结构是( )。 A．记录式结构 B．无结构流式结构 C．串联文件结构 D．树形文件结构 5．UNIX中系统V的进程调度原理是基于( )。 A．最短作业优先 B．时间片调用 C．时间片加优先级 D．先来先调度

6．下面关于UNIX系统中缓冲区的说法错误的是( )。

A．采用缓冲技术实现设备读写操作可减少设备启动次数并提高系统吞吐量 B．磁盘缓冲区可以分为数据块和缓冲区控制块

C．块设备可以通过缓冲区管理实现读写信息传递工作 D．字符设备可以通过缓冲区管理实现读写信息传递工作 7．UNIX是( )操作系统。

A．分时 B．批处理 C．单道 D．实时

8．在UNIX系统中，用户通过( )读取磁盘文件中的数据。 A．作业申请表 B．原语 C．系统调用 D．软中断 9．UNIX System V的调度原理基于( )。

A．先来先服务 B．短作业优先 C．时间片轮转 D．时间片+优先级 10．UNIX System V的存储管理策略基于( )。

A．单一连续分配 B．固定式分区分配 C．可变式分区分配 D．请求分页

11．在UNIX System V中，系统向用户提供的用于创建新进程的系统调用是( )。 A．read B．fork C．pipe D．exit

12．所谓管道是指能连接某些读进程和写进程的专门用于进程通信的共享文件。它允许读／写进程按( )的方式传

送数据。

A．后进先出 B．先进先出 C．任意 13．UNIX操作系统的文件系统是( )。

A．一级目录结构 B．二级目录结构 C．分级目录结构 D．链表结构 14．在UNIX系统中，用户通过( )读取磁盘文件中的数据。

A．系统功能调用 B．作业申请表 C．原语 D．中断 15．以下关于UNIX文件和文件系统说法错误的是( )。 A．UNIX采用流式文件逻辑结构和索引文件物理结构

B．UNIX文件系统分为基本文件系统和扩充文件系统两部分

C．在UNIX中把外围设备也当作文件看待并称之为特殊(或设备)文件 D．UNIX采用的是树形目录结构

二、判断题

1．设备I／O请求队列不同设备缓冲区队列，前者是为设备驱动程序提供信息的队列，后者是表示缓冲区使用情况的队列。 ( Y )

2．所谓管道是指能连接某些读进程和写进程专门用于通信的共享文件，它允许读／写进程按后进先出的方式传送数据。 (N )

3．为了加快文件的访问速度，UNIX在内存开辟了一个索引节点缓冲区用来建立活动索引结点表。 ( Y ) 4．用户在第一次访问文件前都必须使用系统调用open来打开指定的文件。 (Y ) 5．在UNIX系统中，进程的优先数越大，其优先级越高。 ( N ) 6．UNIX把目录项中用于对文件进行控制和管理的信息分离出来，单独组成一个称为索引节点的数据结构。 ( Y ) 7．UNIX文件系统的磁盘空间可分为引导块，超级块，索引节点区和文件存储区等几个部分。 ( Y ) 8．在UNIX系统中有两种读方式：一般读方式和延迟方式。 ( N ) 9．UNIX系统中的每个目录项由文件名和文件地址组成。 ( N )

10．UNIX操作系统中进程控制块分为进程基本控制块和进程扩充控制块两部分。（Y ）

11．在UNIX系统中，系统程序在核心态运行，用户程序在用户态运行。 ( Y ) 12．UNIX的i节点是文件内容的一部分。( N )

13．UNIX的通信机制有多种，其中管道机制的速度最快；（ N ）

三、填空题

1．在UNIX文件管理系统中，为了对磁盘空间的空闲块进行有效的管理，采用的方法是（ ）。成组链接法 2．UNIX操作系统存储管理采用（ ）方案。页式虚拟存储

3．UNIX系统中，当进程要读写一个已打开文件时，它依次要访问的数据结构是：（ ）、

（ ）、和（ ）。 文件目录、磁盘索引节点、活动索引节点

4．在UNIX中，一个进程采用（ ）来创建新进程，创建和被创建进程间形成父子关系。父子进程间可以

（ ）执行。 系统调用fork、并行

5．UNIX系统核心是由（ ）和（ ）两个子系统构成。

进程控制 文件系统

6．UNIX按设备与内存之间信息交换的（ ）对设备进行分类，设备分为（ ）和字符设备两类。

物理单位、块设备

7．UNIX系统V中，系统向用户提供的用于创建新进程的系统调用是（ ），用于建立无名管道的系统调用是

（ ），用于建立有名管道的系统调用是（ ）。 fork、pipe、mknod

8．在UNIX操作系统中，把文件的（ ）和（ ）分开来描述。

文件目录项、索引结点项

9．UNIX系统中，文件的逻辑结构是一串顺序的字符流组成的（ ），文件的物理结构采用

（ ）。 流式文件、混合索引结构 10．在UNIX System V中，将PCB分成进程表和U区。除进程表和U区外，管理进程的数据结构还有（ ）

和（ ）。本进程区表、系统区表

11．UNIX把执行状态分为两种：一种是（ ）执行：另一种是核心态执行。用户态 12．信号是一种实现（ ）的设施，用于通知对方发生了异常事件。 进程间简单通信

13．在UNIX系统中，为实现请求调页，核心配置了4种数据结构：（ ）、（ ）、（ ）

和（ ）。

页表、磁盘块描述表、页面数据表、对换使用表

14．在UNIX系统中有两种读方式：一般读方式和（ ）方式。提前读

15．UNIX系统中的每个目录项由（ ）及其相应的（ ）组成。

文件名、索引节点号

16．用户在第一次访问任何文件之前，都必须先使用系统调用（ ）来打开指定文件，然后才能对该文件

执行读、写和修改等操作。open

17．UNIX的文件目录由两部分组成，即文件名和（ ），后者在文件被打开后又有两种形式，即（ ）

和（ ）。

索引节点(i节点)、磁盘索引节点、内存索引节点

四、简答题

1．在UNIX系统中，将进程控制块(PCB)和文件控制块(FCB)各分解成哪两个部分? 为什么?

在UNIX系统中，将进程控制块(PCB)分解为proc结构和user结构，proc结构包括进程的常用信息，常驻内存; user结构包括进程运行时所用的信息，可以调入／调出内存，其目的是节省内存空间。

在UNIX系统中，将文件控制块(FCB)分解为文件名和索引节点号组成的文件目录和由文件属性信息组成的索引节点两部分。其目的是加快检索速度，便于文件的共享。

2．在UNIX System V中，当一个进程所访问的一页既不在内存又不在文件系统中时，该页面可能在什么地方?存储

管理模块是如何把它调入内存的?

一个进程所访问的一页既不在内存又不在文件系统中时，该页面可能在对换设备上。此时由核心调用有效性错处理程序(即缺页中断处理程序)加以处理。

为从对换设备上调入该页面，核心从磁盘块描述项中找到存放该页面的对换设备和块号，然后为缺页分配一内存页，修改此进程的相应页表项，使之指向该内存页，并将页面数据表放入相应的散列队列中，再把该页从对换设备上调入内存

3． 在UNIX系统中，如何将文件的字节偏移量转换为物理地址?

UNIX系统将文件的字节偏移量转换为文件物理块号的过程分两步实现： 第一步：将字节偏移量转换为文件逻辑块号，及块内偏移量：

将字节偏移量除以盘块大小的字节数，其商是文件逻辑块号，余数是块内位移量。 第二步：把逻辑块号转换为文件的物理块号。其转换方法如下：

逻辑块号可知对应的文件地址是直接地址还是间接地址，若为直接地址(块号<10时)，将文件逻辑块号转换为索引节点的地址项下标，从该地址项中即可获得物理盘块号；若为一次间接寻址，即当文件块号大于或等于10且小于266时，从索引节点的一次间接项中得到一次间接的盘块号；再将计算一次间接块中的地址下标，即将文件的逻辑块号减10，从相应下标的地址项中得到物理块号；若为多次间接寻址，即当文件的逻辑块号大于或等于266而小于65802时，应采用二次间接寻址，而当逻辑块号大于或等于65802时，应采用3次间接寻址，多次间接寻址的转换方法和一次间接寻址相类似，但要多次循环。

4．如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块号占4个字节，那么，一个进程要访问偏移量为263168字节处的数据时，

需要经过几次间接寻址?

对于给定的偏移量263168，其逻辑块号为：263168／1024=257 块内偏移量为：263168—1024X257=0。 因为10<257<266，所以偏移地址263168的块号在一次间接块内，故一个进程要访问偏移量为263168字节处的数据时，只需经过一次间接。

5．假定一个索引节点为128字节，指针为4字节长，而状态信息占用了68个字节。假定每块的大小为8K。问在索

引节点中有多大的空间给指针?使用直接指针、间接指针、二次间接指针、三次间接指针分别可以表示多大的文件?

由于索引节点为128B，而状态信息占用68B，用于指针的空间大小为60B。 一次间接指针、二次间接指针和三次间接指针将占用索引节点中的3个指针项，因此直接指针项数为：60／4-3=12 使用直接指针时：12*8KB=96KB=98304B；即大小不超过96KB的文件使用直接指针即可表示。 使用一次间接指针时：8K/4=2048(即一个盘块中可以装入2048个指针项)； 2048*8KB=16MB；即大小在96KB～16MB的文件使用一次间接指针即可表示。

使用二次间接指针时： 2048*2048=4MB(即二次间接可以提供4M个指针项)； 4M*8KB=32G；即大小在16MB～32G的文件使用二次间接指针即可表示。

使用三次间接指针时：2048*2048*2048=8GB(即三次间接可以提供8G个指针项)； 8G*8KB=64T；即大小在32G～64T的文件使用三次间接指针即可表示。

6． UNIX进程映像由哪几部分组成? 简述各部分的内容。

UNIX系统中的进程映像由三部分组成：

(1) 用户级上下文，主要成分是用户程序 。包括进程虚地址空间中的正文、数据、用户栈和共享存储区。 (2) 寄存器级上下文，主要是由CPU中的一些寄存器的内容所组成的。包括指令计数器、处理机状态寄存器、

栈指针、通用寄存器等，具体寄存器的名称和数目因机器而异。 (3) 系统级上下文，可分为静态和动态两部分：

①静态部分。进程表项、U区及进程区表项、系统区表项和页表。 ②动态部分。在包括：① 核心栈；② 若干层寄存器上下文

7．以UNIX为例说明文件的物理存储组织方式。

在UNIX系统中，文件的物理结构并未采用传统的3种文件结构形式，而是将文件所占的盘块号，直接或间接地存放在该文件索引节点的13个地址项中。在查找文件时，只需找到该文件的索引节点，便可以以直接或间接的寻址方式获得指定文件的盘块。寻址方式有直接寻址方式、一次间接寻址方式和多次间接寻址方式。

8. UNIX的i节点是文件内容的一部分，对吗?请说明理由。

在UNIX系统中，文件名与文件说明是分开存放的。由文件说明信息组成的据结构称为索引节点，而相应的文件目录则只由文件名及其索引节点号构成。 索引节点又称i节点，其中存放文件的说明信息。索引节点以静态形式存放于磁盘上，故又称为磁盘索引节点。它不是文件内容的一部分，而是用于文件管理的数据结构。

9. 设在UNIX中有一进程p，p中有一操作需要访问偏移量为14000处的数据，试问UNIX如何利用过程bmap实现地址变换?

(1)对于给定的偏移量14000，其逻辑块号为： 14000／1024=13 块内偏移量为：14000-1024*13=688

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