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1、操作系统课堂测验四第1页，本讲稿共10页四四(20分分)、在、在UNIX系统中，设磁盘容量为系统中，设磁盘容量为512GB，每个扇区，每个扇区512B，文件逻辑块与物理块等长，均为，文件逻辑块与物理块等长，均为8个物理扇区长，管个物理扇区长，管理上使用多级索引结构，每个文件的控制结构中有理上使用多级索引结构，每个文件的控制结构中有13个索引个索引项，其中项，其中10个为直接地址，个为直接地址，1个为一级间址，个为一级间址，1个为二级间址，个为二级间址，1个为三级间址，请计算：个为三级间址，请计算：（1）该磁盘共有多少个盘块？）该磁盘共有多少个盘块？（2）盘块地址应用多少位？）盘块地址应用多少位
2、？（3）每个索引盘块可存放多少个盘块号？）每个索引盘块可存放多少个盘块号？（4）若有一个）若有一个48MB的文件需要存储，问该文件共使用了多的文件需要存储，问该文件共使用了多少盘块？该文件是否使用一重索引和二重索引盘块？若要用少盘块？该文件是否使用一重索引和二重索引盘块？若要用到，则分别用到多少个？到，则分别用到多少个？第2页，本讲稿共10页五五(20分分)、有如下请求磁盘服务的队列，要、有如下请求磁盘服务的队列，要访问的磁道分别是访问的磁道分别是58，63，67，44，98，120，46，24，现在磁头正在，现在磁头正在53道上，请用道上，请用SSTF算法写出寻道路径，并计算磁头的移动算法写
3、出寻道路径，并计算磁头的移动道数。道数。第3页，本讲稿共10页答案第4页，本讲稿共10页1 1、用户打开文件表中包含那些内容？为何不能将其合并到系统打开用户打开文件表中包含那些内容？为何不能将其合并到系统打开表中？表中？解：解：(1）用户打开文件表包括：文件描述符、打开方式、读写指针、）用户打开文件表包括：文件描述符、打开方式、读写指针、系统打开表入口系统打开表入口(2）系统打开表包括：）系统打开表包括：FCB主部、文件号、共享计数和修改标志主部、文件号、共享计数和修改标志(3）当多个进程共用同一个文件时）当多个进程共用同一个文件时,不同进程的用户打开文件表不同进程的用户打开文件表中会有相同的
4、系统打开文件表入口，便于文件共享中会有相同的系统打开文件表入口，便于文件共享(4）文件描述符）文件描述符(file descriptor)为一正整数为一正整数,其值由其在表中的位置其值由其在表中的位置隐含确定，不记在表中，当文件被打开后返回给进程，其后进程使隐含确定，不记在表中，当文件被打开后返回给进程，其后进程使用描述符存取该文件，不再使用文件名字用描述符存取该文件，不再使用文件名字(5）若合并，不利于共享，且数据量大）若合并，不利于共享，且数据量大第5页，本讲稿共10页2、文件系统如何提高文件的访问速度？、文件系统如何提高文件的访问速度？解解：(1)将将FCB分为主部和次部分为主部和次部(
5、2)内存建立系统打开表和用户打开文件表内存建立系统打开表和用户打开文件表(3)读写文件使用文件描述符读写文件使用文件描述符(4)使用多级目录和当前目录使用多级目录和当前目录第6页，本讲稿共10页3 3、为了实现设备管理，系统需要哪些数据结构、为了实现设备管理，系统需要哪些数据结构。解：解：(1)(1)资源标识、物理连接情况、资源状态、占有进程等资源标识、物理连接情况、资源状态、占有进程等,这样一组信息称为这样一组信息称为设备控设备控制块制块(Unit Control Block，UCB),每个设备一个每个设备一个,是设备资源存在的标志是设备资源存在的标志,保存与设备保存与设备有关的全部信息有关
6、的全部信息(2)(2)相同类型的设备一般有多个相同类型的设备一般有多个,将相同类型设备的将相同类型设备的UCB记录在一张表中记录在一张表中,称作称作UCB表表(3)(3)将设备名、设备数、设备等待队列、以及将设备名、设备数、设备等待队列、以及UCB表的起始地址登记在另外一个表中表的起始地址登记在另外一个表中,该表称该表称作作系统设备表系统设备表(SDT)(4)申请申请:分配设备分配设备,具体做法如下具体做法如下:根据申请设备类查根据申请设备类查系统设备表系统设备表找到对应入口找到对应入口 P(Sm)查对应的查对应的UCB表找一空闲设备并分配表找一空闲设备并分配 释放释放:去配设备去配设备,具体
7、做法如下具体做法如下:根据释放设备类查系统设备表找到对应入口根据释放设备类查系统设备表找到对应入口查对应的查对应的UCB表找所释放设备并去配表找所释放设备并去配V(Sm)第7页，本讲稿共10页二、请根据一个实例详细说明一个程序运行的整个过程。二、请根据一个实例详细说明一个程序运行的整个过程。解：如播放器解：如播放器(1)(1)建立建立PCBPCB、进程页表、用户文件打开表、系统文件打开表、系统设备表、进程页表、用户文件打开表、系统文件打开表、系统设备表、UCBUCB表表(2)(2)进入挂起就绪态，单击播放进入就绪态进入挂起就绪态，单击播放进入就绪态(3)(3)有音乐文件，通过用户文件打开表、系
8、统文件打开表定位文件，使用系统设备表、有音乐文件，通过用户文件打开表、系统文件打开表定位文件，使用系统设备表、UCBUCB表启动音频设备，如果音频设备被占用则等待，否则播放表启动音频设备，如果音频设备被占用则等待，否则播放(4)(4)没有音乐文件，进入等待态，用户选择文件后，进入就绪态没有音乐文件，进入等待态，用户选择文件后，进入就绪态(5)(5)单击暂停，进入挂起就绪态单击暂停，进入挂起就绪态(6)(6)关闭播放器，释放关闭播放器，释放PCBPCB、进程页表、用户文件打开表，修改系统文件打开表、系统、进程页表、用户文件打开表，修改系统文件打开表、系统设备表的内容。设备表的内容。三、简述学习了
9、操作系统课程后给你的收获有什么。三、简述学习了操作系统课程后给你的收获有什么。第8页，本讲稿共10页四、在四、在UNIX系统中，设磁盘容量为系统中，设磁盘容量为512GB，每个扇区，每个扇区512B，文件逻辑块与物理块等长，均为，文件逻辑块与物理块等长，均为8个物理个物理扇区长，管理上使用多级索引结构，每个文件的控制结构中有扇区长，管理上使用多级索引结构，每个文件的控制结构中有13个索引项，其中个索引项，其中10个为直接地址，个为直接地址，1个为一级间址，个为一级间址，1个为二级间址，个为二级间址，1个为三级间址，请计算：个为三级间址，请计算：（1）该磁盘共有多少个盘块？）该磁盘共有多少个盘块
10、？（2）盘块地址应用多少位？）盘块地址应用多少位？（3）每个索引盘块可存放多少个盘块号？）每个索引盘块可存放多少个盘块号？（4）若有一个）若有一个48MB的文件需要存储，问该文件共使用了多少盘块？该文件是否使用一重索引和二重的文件需要存储，问该文件共使用了多少盘块？该文件是否使用一重索引和二重索引盘块？若要用到，则分别用到多少个？索引盘块？若要用到，则分别用到多少个？解：物理块长：解：物理块长：8512=4K(1)512GB/（8*512B）=128M个物理块个物理块(2)因为因为128M=227,所以盘块地址用所以盘块地址用32位（地址用位（地址用2的整数次幂个二进制位）。的整数次幂个二进制
11、位）。(3)32位对应位对应4个字节，一个物理块存放的盘块地址数个字节，一个物理块存放的盘块地址数=4KB/4B=1024，可以放，可以放1024个盘块号。个盘块号。(4)48MB/4KB=12K个盘块个盘块=12288个盘块个盘块 12*1024-10=12278，有，有12278个盘块地址要放到索引块中，个盘块地址要放到索引块中，一级间址对应的索引块中可以放一级间址对应的索引块中可以放1024个地址个地址 还剩还剩12278-1024=11254个盘块放在二重索引上个盘块放在二重索引上 11254/1024=10.91024 由以上的分析可知，共用到由以上的分析可知，共用到1个一级间址一重
12、索引块，个一级间址一重索引块，1个二重索引块，二重索引块中放了个二重索引块，二重索引块中放了11个个一级索引块，共使用了一级索引块，共使用了1+1+11=13个间接索引块。个间接索引块。第9页，本讲稿共10页五、有如下请求磁盘服务的队列，要访问的五、有如下请求磁盘服务的队列，要访问的磁道分别是磁道分别是58，63，67，44，98，120，46，24，现在磁头正在，现在磁头正在53道上，请用道上，请用SSTF算法算法写出寻道路径，并计算磁头的移动道数。写出寻道路径，并计算磁头的移动道数。解：解：SSTF算法为最短路径法算法为最短路径法53,58,63,67,46,44,24,98,120 5+5+4+21+2+20+74+22=153第10页，本讲稿共10页