操作系統(tǒng)Chapter8復(fù)習(xí)

1、第一章第一章OSOS概述概述n計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成？計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成？n操作系統(tǒng)的定義？操作系統(tǒng)的定義？n操作系統(tǒng)的功能？操作系統(tǒng)的功能？n操作系統(tǒng)的并發(fā)性，并行性？操作系統(tǒng)的并發(fā)性，并行性？(區(qū)別區(qū)別)第二章處理器管理第二章處理器管理n進(jìn)程的同步進(jìn)程的同步n進(jìn)程的概念進(jìn)程的概念n進(jìn)程的特征進(jìn)程的特征n進(jìn)程的三種基本狀態(tài)進(jìn)程的三種基本狀態(tài)n進(jìn)程狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)程狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)程的三個(gè)基本的轉(zhuǎn)換如下圖所示，圖中進(jìn)程的三個(gè)基本的轉(zhuǎn)換如下圖所示，圖中1，2，3，4分別代表某種類型狀分別代表某種類型狀態(tài)變遷，請(qǐng)分別回答態(tài)變遷，請(qǐng)分別回答(1)什么事件引起各狀態(tài)之間的變遷？什么事件引起各狀態(tài)之間的變遷？(

2、2)系統(tǒng)中常常由系統(tǒng)中常常由于某一進(jìn)程的狀態(tài)變遷引起另一進(jìn)程也產(chǎn)生狀態(tài)變遷，試判斷變遷于某一進(jìn)程的狀態(tài)變遷引起另一進(jìn)程也產(chǎn)生狀態(tài)變遷，試判斷變遷3-1,2-1,3-2,4-1,3-4,如果有的話，將發(fā)生什么因果變遷？如果有的話，將發(fā)生什么因果變遷？運(yùn)行運(yùn)行就緒就緒阻塞阻塞n臨界資源的概念臨界資源的概念n進(jìn)程同步機(jī)制鎖進(jìn)程同步機(jī)制鎖n進(jìn)程同步機(jī)制信號(hào)量進(jìn)程同步機(jī)制信號(hào)量n信號(hào)量的操作信號(hào)量的操作 （1）P操作：記為操作：記為P（S），描述為：），描述為： P（S） S=S-1； if （S0） W（S）；）； （2）V操作：記為操作：記為V（S），描述為：），描述為： V（S） S=S+1； i

3、f （S=0） R（S）；）； n幾個(gè)周轉(zhuǎn)時(shí)間幾個(gè)周轉(zhuǎn)時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間 平均周轉(zhuǎn)時(shí)間平均周轉(zhuǎn)時(shí)間 帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間 平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間平均帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間n幾個(gè)常用的進(jìn)程調(diào)度算法幾個(gè)常用的進(jìn)程調(diào)度算法 先來先服務(wù)調(diào)度算法先來先服務(wù)調(diào)度算法 短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度算法 最短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法最短剩余時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法 時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法 優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法 響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法進(jìn)程進(jìn)程服務(wù)時(shí)間服務(wù)時(shí)間t進(jìn)入時(shí)間進(jìn)入時(shí)間開始時(shí)間開始時(shí)間完成時(shí)間完成時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間周轉(zhuǎn)時(shí)間帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間間J12.00h8.00J20.5h8.

4、5J30.1h9.0J40.2h9.5如下表所示如下表所示,進(jìn)程按響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，其執(zhí)行順序?yàn)?？進(jìn)程按響應(yīng)比高者優(yōu)先調(diào)度算法，其執(zhí)行順序?yàn)?？響?yīng)比響應(yīng)比=（W等等+T服）服）/T服服=1+W等等/T服服8.0010.002.001.0010.0010.601.111.0010.1010.102.14.210.6010.801.36.5n死鎖的概念死鎖的概念n產(chǎn)生死鎖的必要條件產(chǎn)生死鎖的必要條件試簡(jiǎn)化下列資源分配圖，并利用死鎖定理給出相應(yīng)的結(jié)論試簡(jiǎn)化下列資源分配圖，并利用死鎖定理給出相應(yīng)的結(jié)論P(yáng)1P20 00 0 0P1P2P30 0 00 00R1R2R1R2R3R4第三章存儲(chǔ)器管理第

5、三章存儲(chǔ)器管理n單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理方式單用戶連續(xù)存儲(chǔ)管理方式n固定分區(qū)存儲(chǔ)管理方式固定分區(qū)存儲(chǔ)管理方式n可變分區(qū)存儲(chǔ)管理方式可變分區(qū)存儲(chǔ)管理方式n固定分區(qū)中常用的分配算法固定分區(qū)中常用的分配算法 (1)最先適應(yīng)分配算法最先適應(yīng)分配算法(FF): (2)最優(yōu)適應(yīng)分配算法最優(yōu)適應(yīng)分配算法(BF): (3)最壞適應(yīng)分配算法最壞適應(yīng)分配算法(WF):練習(xí)：練習(xí)：現(xiàn)有兩個(gè)空閑區(qū)，后備作業(yè)隊(duì)列中有個(gè)作業(yè)現(xiàn)有兩個(gè)空閑區(qū)，后備作業(yè)隊(duì)列中有個(gè)作業(yè)(Job1,Job2,Job3)，它們的大小如下圖所示，分析采用可變分區(qū)分配，它們的大小如下圖所示，分析采用可變分區(qū)分配策略管理內(nèi)存時(shí)的碎片情況本題中作業(yè)的請(qǐng)求次序是策

6、略管理內(nèi)存時(shí)的碎片情況本題中作業(yè)的請(qǐng)求次序是Job1-Job2-Job3.要求結(jié)合要求結(jié)合FF,BF,WF3種算法來分析種算法來分析.空閑區(qū)空閑區(qū)大小大小A110KBB60KB作業(yè)作業(yè)大小大小Job120KBJob280KBJob350KB空閑區(qū)空閑區(qū)后備作業(yè)后備作業(yè)分析：分析：(1)采用采用WF算法算法 Job1占用空閑區(qū)占用空閑區(qū)A中中20KB(A剩下剩下90KB) Job2占用空閑區(qū)占用空閑區(qū)A中中80KB(A剩下剩下10KB) Job3占用空閑區(qū)占用空閑區(qū)B中中50KB(B剩下剩下10KB)碎片碎片:10KB+10KB=20KB,且個(gè)作業(yè)都得到滿足且個(gè)作業(yè)都得到滿足 (2)采用采用BF

7、算法算法 Job1占用空閑區(qū)占用空閑區(qū)B中中20KB(B剩下剩下40KB) Job2占用空閑區(qū)占用空閑區(qū)A中中80KB(A剩下剩下30KB) Job3的需求得不到滿足的需求得不到滿足碎片碎片:40KB+30KB=70KB,且且Job3沒有分配內(nèi)存空間沒有分配內(nèi)存空間 (3)采用采用FF算法算法 若若A的起始地址低于的起始地址低于B的起始地址，則同的起始地址，則同WF算法算法 若若A的起始地址高于的起始地址高于B的起始地址，則同的起始地址，則同BF算法算法n分頁(yè)式存儲(chǔ)管理分頁(yè)式存儲(chǔ)管理 地址轉(zhuǎn)換地址轉(zhuǎn)換 由邏輯地址計(jì)算頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址的方法為：由邏輯地址計(jì)算頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址的方法為： 頁(yè)號(hào)頁(yè)號(hào)=邏輯

8、地址邏輯地址/頁(yè)長(zhǎng)頁(yè)長(zhǎng) 頁(yè)內(nèi)地址頁(yè)內(nèi)地址=邏輯地址邏輯地址mod頁(yè)長(zhǎng)頁(yè)長(zhǎng) 由塊號(hào)計(jì)算物理地址的方法為：由塊號(hào)計(jì)算物理地址的方法為： 物理地址物理地址=塊號(hào)塊號(hào)*塊長(zhǎng)塊長(zhǎng)+塊內(nèi)地址塊內(nèi)地址+用戶區(qū)基址用戶區(qū)基址n分段式存儲(chǔ)管理方式分段式存儲(chǔ)管理方式 地址轉(zhuǎn)換地址轉(zhuǎn)換 邏輯地址邏輯地址:由段號(hào)和段內(nèi)地址兩部分組成由段號(hào)和段內(nèi)地址兩部分組成 物理地址物理地址:段始址段始址+段內(nèi)地址段內(nèi)地址一個(gè)由一個(gè)由4個(gè)頁(yè)面?zhèn)€頁(yè)面(頁(yè)號(hào)為頁(yè)號(hào)為03),每頁(yè)有每頁(yè)有1024個(gè)字節(jié)組成的程序，把它裝個(gè)字節(jié)組成的程序，把它裝入一個(gè)由入一個(gè)由8個(gè)物理塊個(gè)物理塊(塊號(hào)為塊號(hào)為07)組成的存儲(chǔ)器中，裝入情況如下表所組成的存儲(chǔ)器

9、中，裝入情況如下表所示給出下面的邏輯地址，請(qǐng)按頁(yè)表計(jì)算出對(duì)應(yīng)的絕對(duì)地址示給出下面的邏輯地址，請(qǐng)按頁(yè)表計(jì)算出對(duì)應(yīng)的絕對(duì)地址(1)0,100(2)1,179(3)2,785(4)3,1000邏輯頁(yè)號(hào)邏輯頁(yè)號(hào)主存塊號(hào)主存塊號(hào)03152632邏輯頁(yè)號(hào)與物理塊號(hào)對(duì)應(yīng)表邏輯頁(yè)號(hào)與物理塊號(hào)對(duì)應(yīng)表分析：分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)程要訪問某個(gè)邏輯地址中的數(shù)據(jù)時(shí)，分頁(yè)地址變換分析：分頁(yè)存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)程要訪問某個(gè)邏輯地址中的數(shù)據(jù)時(shí)，分頁(yè)地址變換機(jī)構(gòu)自動(dòng)地將邏輯地址分為頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)偏移兩部分，再以頁(yè)號(hào)為索引去檢索頁(yè)表在機(jī)構(gòu)自動(dòng)地將邏輯地址分為頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)偏移兩部分，再以頁(yè)號(hào)為索引去檢索頁(yè)表在檢索之前，先將頁(yè)號(hào)頁(yè)表長(zhǎng)度

10、進(jìn)行比較，如果頁(yè)號(hào)超過了頁(yè)表長(zhǎng)度，則表示本次所訪檢索之前，先將頁(yè)號(hào)頁(yè)表長(zhǎng)度進(jìn)行比較，如果頁(yè)號(hào)超過了頁(yè)表長(zhǎng)度，則表示本次所訪問的地址已超越進(jìn)程的地址空間，系統(tǒng)產(chǎn)生地址越界中斷如果頁(yè)訪問合法，則由頁(yè)問的地址已超越進(jìn)程的地址空間，系統(tǒng)產(chǎn)生地址越界中斷如果頁(yè)訪問合法，則由頁(yè)表始址和頁(yè)號(hào)計(jì)算出相應(yīng)頁(yè)表項(xiàng)的位置，從中得到該頁(yè)表的物理塊號(hào)，加上頁(yè)內(nèi)偏移表始址和頁(yè)號(hào)計(jì)算出相應(yīng)頁(yè)表項(xiàng)的位置，從中得到該頁(yè)表的物理塊號(hào)，加上頁(yè)內(nèi)偏移地址即是絕對(duì)地址地址即是絕對(duì)地址所以，邏輯地址為所以，邏輯地址為(0,100)對(duì)應(yīng)的物理地址為對(duì)應(yīng)的物理地址為:3072+100=3172邏輯地址為邏輯地址為(1,179)對(duì)應(yīng)的物理地址

11、為對(duì)應(yīng)的物理地址為:5120+179=5299 邏輯地址為邏輯地址為(2,785)對(duì)應(yīng)的物理地址為對(duì)應(yīng)的物理地址為:6144+785=6929 邏輯地址為邏輯地址為(3,1000)對(duì)應(yīng)的物理地址為對(duì)應(yīng)的物理地址為:2048+1000=3048某系統(tǒng)采用分段存儲(chǔ)管理，一作業(yè)由段組成給出如下表所示的某系統(tǒng)采用分段存儲(chǔ)管理，一作業(yè)由段組成給出如下表所示的段表給出下面邏輯地址，根據(jù)上面的段表計(jì)算出對(duì)應(yīng)的絕對(duì)地段表給出下面邏輯地址，根據(jù)上面的段表計(jì)算出對(duì)應(yīng)的絕對(duì)地址址(1)0,43(2)1,10(3)2,90(4)3,400(5)4,60段號(hào)段號(hào)基地址基地址長(zhǎng)度長(zhǎng)度段號(hào)與基地址對(duì)應(yīng)表段號(hào)與基地址對(duì)應(yīng)表分

12、析：在分段存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，系分析：在分段存儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)從邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)將邏輯地址中的段號(hào)與段表長(zhǎng)度進(jìn)行比較，若段號(hào)超過了段表長(zhǎng)度，則表統(tǒng)將邏輯地址中的段號(hào)與段表長(zhǎng)度進(jìn)行比較，若段號(hào)超過了段表長(zhǎng)度，則表示段號(hào)太大，于是產(chǎn)生越界中斷信號(hào)；若未越界，則根據(jù)段表基址和段號(hào)計(jì)示段號(hào)太大，于是產(chǎn)生越界中斷信號(hào)；若未越界，則根據(jù)段表基址和段號(hào)計(jì)算出該段對(duì)應(yīng)段表項(xiàng)的位置，從中讀出該段在內(nèi)存的起始地址，然后，再檢算出該段對(duì)應(yīng)段表項(xiàng)的位置，從中讀出該段在內(nèi)存的起始地址，然后，再檢查段內(nèi)地址是否超過該段的段長(zhǎng)若超過，則同樣發(fā)出越界中斷信號(hào)；若未查段內(nèi)地址

13、是否超過該段的段長(zhǎng)若超過，則同樣發(fā)出越界中斷信號(hào)；若未越界，則將該段的起始地址與段內(nèi)偏移地址相加，從而得到了要訪問的物理越界，則將該段的起始地址與段內(nèi)偏移地址相加，從而得到了要訪問的物理地址地址(1)(0,43):129+43=172(2)(1,10):2300+10=2310(3)(2,90):90+90=180(4)(3,400):1327+400=1727(5)(4,60):1952+60=2012第四章設(shè)備管理第四章設(shè)備管理n通道的概念通道的概念n輸入輸出系統(tǒng)的四種控制方式輸入輸出系統(tǒng)的四種控制方式n中斷的概念中斷的概念n磁盤驅(qū)動(dòng)調(diào)度算法磁盤驅(qū)動(dòng)調(diào)度算法先來先服務(wù)調(diào)度算法先來先服務(wù)調(diào)度

14、算法最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法電梯調(diào)度算法電梯調(diào)度算法例題：若磁頭的當(dāng)前位置在例題：若磁頭的當(dāng)前位置在100磁道上，磁頭正向磁道號(hào)增加的方向移磁道上，磁頭正向磁道號(hào)增加的方向移動(dòng)現(xiàn)有一磁盤讀寫請(qǐng)求隊(duì)列動(dòng)現(xiàn)有一磁盤讀寫請(qǐng)求隊(duì)列:23、376、205、132、19、61、190、398、29、4、18、40.若采用先來先服務(wù)、最短尋道時(shí)間優(yōu)先和電梯調(diào)度若采用先來先服務(wù)、最短尋道時(shí)間優(yōu)先和電梯調(diào)度算法，試計(jì)算平均尋道長(zhǎng)度各為多少？算法，試計(jì)算平均尋道長(zhǎng)度各為多少？解解:(1)先來先服務(wù)算法訪問磁道的順序和移動(dòng)的磁道數(shù)如下表所示：先來先服務(wù)算法訪問磁道的順序和移動(dòng)的磁道數(shù)如下表所示：下一

15、磁道下一磁道233762051321961移動(dòng)道數(shù)移動(dòng)道數(shù)=100-23=77=376-23=353=376-205=1717311342下一磁道下一磁道1903982941840移動(dòng)道數(shù)移動(dòng)道數(shù)129208369251422磁頭移動(dòng)磁道總數(shù)為磁頭移動(dòng)磁道總數(shù)為:77+353+171+73+113+42+129+208+369+25+14+22=1596平均磁道數(shù)為：平均磁道數(shù)為：1596/12=133.(2)最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法訪問磁道的順序和移動(dòng)的磁道數(shù)如下表所示：最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法訪問磁道的順序和移動(dòng)的磁道數(shù)如下表所示：下一磁道下一磁道132190205614029移動(dòng)道數(shù)移動(dòng)道數(shù)=1

16、32-100=32190-132=58=205-190=151442111下一磁道下一磁道2319184376398移動(dòng)道數(shù)移動(dòng)道數(shù)6411437222磁頭移動(dòng)磁道總數(shù)為磁頭移動(dòng)磁道總數(shù)為:32+58+15+144+21+11+6+4+1+14+372+22=700平均磁道數(shù)為：平均磁道數(shù)為：700/12=58.3.(3)電梯調(diào)度算法訪問磁道的順序和移動(dòng)的磁道數(shù)如下表所示：電梯調(diào)度算法訪問磁道的順序和移動(dòng)的磁道數(shù)如下表所示：下一磁道下一磁道13219020537639861移動(dòng)道數(shù)移動(dòng)道數(shù)32581517122337下一磁道下一磁道40292319184移動(dòng)道數(shù)移動(dòng)道數(shù)211164114磁頭移

17、動(dòng)磁道總數(shù)為磁頭移動(dòng)磁道總數(shù)為:32+58+15+171+22+337+21+11+6+4+1+14=692平均磁道數(shù)為：平均磁道數(shù)為：692/12=57.7.第五章文件管理第五章文件管理n什么是文件的邏輯結(jié)構(gòu)？邏輯文件的兩種格式？什么是文件的邏輯結(jié)構(gòu)？邏輯文件的兩種格式？n什么是文件的物理結(jié)構(gòu)？物理結(jié)構(gòu)的形式？什么是文件的物理結(jié)構(gòu)？物理結(jié)構(gòu)的形式？n文件的絕對(duì)路徑，相對(duì)路徑文件的絕對(duì)路徑，相對(duì)路徑 結(jié)結(jié)束束了了！ 記錄記錄n記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描述數(shù)據(jù)對(duì)象某方面的屬性，記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描述數(shù)據(jù)對(duì)象某方面的屬性，是一個(gè)具有特殊意義的用戶程序與文件系統(tǒng)交換信息的單位。

18、是一個(gè)具有特殊意義的用戶程序與文件系統(tǒng)交換信息的單位。n記錄中的數(shù)據(jù)被劃分為若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)或字段，每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)反映記記錄中的數(shù)據(jù)被劃分為若干個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)或字段，每個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)反映記錄數(shù)據(jù)的一個(gè)屬性。錄數(shù)據(jù)的一個(gè)屬性。n關(guān)鍵字：為了能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)記錄，可以在記錄的各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)關(guān)鍵字：為了能唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)記錄，可以在記錄的各個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)中，確定出一個(gè)或幾個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，把它們稱為關(guān)鍵字。中，確定出一個(gè)或幾個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，把它們稱為關(guān)鍵字。職工號(hào)職工號(hào)姓名姓名性別性別出生日出生日期期職稱職稱基本工基本工資資公積金公積金7310張曉軍張曉軍男男1973.10工程師工程師16121206603馬良馬良男男1966.03高工高工22

19、091608012紅霞紅霞女女1980.12助工助工1121105人事表人事表數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)項(xiàng)n數(shù)據(jù)項(xiàng)是指描述一個(gè)對(duì)象的某種屬性的字符集，它是數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)項(xiàng)是指描述一個(gè)對(duì)象的某種屬性的字符集，它是數(shù)據(jù)處理的最小單位。最小單位。n它可以分為它可以分為n基本數(shù)據(jù)項(xiàng)：是用于描述一個(gè)對(duì)象的某種屬性的字符集，是基本數(shù)據(jù)項(xiàng)：是用于描述一個(gè)對(duì)象的某種屬性的字符集，是數(shù)據(jù)組織中可以命名的最小邏輯數(shù)據(jù)單位，即原子數(shù)據(jù)，又?jǐn)?shù)據(jù)組織中可以命名的最小邏輯數(shù)據(jù)單位，即原子數(shù)據(jù)，又稱為數(shù)據(jù)元素或字段。稱為數(shù)據(jù)元素或字段。 n組合數(shù)據(jù)項(xiàng)：由若干個(gè)基本數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，簡(jiǎn)稱組項(xiàng)。組合數(shù)據(jù)項(xiàng)：由若干個(gè)基本數(shù)據(jù)項(xiàng)組成，簡(jiǎn)稱組項(xiàng)。n數(shù)據(jù)項(xiàng)

20、的數(shù)據(jù)項(xiàng)的“型型”與與“值值” 文件類型文件類型n（1）按文件用途可分為系統(tǒng)文件、用戶文件和庫(kù)文件）按文件用途可分為系統(tǒng)文件、用戶文件和庫(kù)文件 n系統(tǒng)文件：包括操作系統(tǒng)內(nèi)核，系統(tǒng)應(yīng)用程序，是系統(tǒng)運(yùn)行必不可少的文系統(tǒng)文件：包括操作系統(tǒng)內(nèi)核，系統(tǒng)應(yīng)用程序，是系統(tǒng)運(yùn)行必不可少的文 件。件。n用戶文件：用戶的源程序，可執(zhí)行文件和一些資料文檔等。用戶文件：用戶的源程序，可執(zhí)行文件和一些資料文檔等。n庫(kù)文件：庫(kù)文件由標(biāo)準(zhǔn)子程序和常用的例程等構(gòu)成的文件。庫(kù)文件：庫(kù)文件由標(biāo)準(zhǔn)子程序和常用的例程等構(gòu)成的文件。 n（2）按文件中的數(shù)據(jù)形式分類）按文件中的數(shù)據(jù)形式分類 n源文件：由源程序和數(shù)據(jù)構(gòu)成的文件。源文件：由

21、源程序和數(shù)據(jù)構(gòu)成的文件。n目標(biāo)文件：源程序經(jīng)過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編譯程序編譯后，但尚未經(jīng)過鏈目標(biāo)文件：源程序經(jīng)過相應(yīng)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編譯程序編譯后，但尚未經(jīng)過鏈 接程序鏈接的目標(biāo)代碼形成的文件。接程序鏈接的目標(biāo)代碼形成的文件。n可執(zhí)行文件：目標(biāo)代碼再由鏈接程序鏈接后所形成的文件?？蓤?zhí)行文件：目標(biāo)代碼再由鏈接程序鏈接后所形成的文件。n（3）按文件的存取控制屬性分類）按文件的存取控制屬性分類 n只執(zhí)行文件只執(zhí)行文件n只讀文件只讀文件n讀寫文件讀寫文件 n（4）按文件的邏輯結(jié)構(gòu)分類）按文件的邏輯結(jié)構(gòu)分類 n流式文件：文件由字符流形成，文件內(nèi)部的信息不再劃分單位。流式文件：文件由字符流形成，文件內(nèi)部的信息不

22、再劃分單位。n記錄式文件記錄式文件 ：用戶文件被分為若干記錄單位，存取文件以記錄為單：用戶文件被分為若干記錄單位，存取文件以記錄為單 位進(jìn)行。位進(jìn)行。n（5）按文件的物理結(jié)構(gòu)分類）按文件的物理結(jié)構(gòu)分類 n順序文件：將一個(gè)在邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放在外存連續(xù)的物順序文件：將一個(gè)在邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放在外存連續(xù)的物 理塊中。理塊中。n鏈接文件：將文件存放在外存的若干個(gè)物理塊中，這些物理塊不必連鏈接文件：將文件存放在外存的若干個(gè)物理塊中，這些物理塊不必連 續(xù)，并且在每一個(gè)物理塊中設(shè)一個(gè)指針，指向下一個(gè)物理續(xù)，并且在每一個(gè)物理塊中設(shè)一個(gè)指針，指向下一個(gè)物理 塊的位置，從而使得存放同一個(gè)文件

23、的物理塊鏈接起來。塊的位置，從而使得存放同一個(gè)文件的物理塊鏈接起來。n索引文件：將文件存放于外存的若干個(gè)物理塊中，并為每個(gè)文件建立索引文件：將文件存放于外存的若干個(gè)物理塊中，并為每個(gè)文件建立 一個(gè)索引表，索引表中的每個(gè)表目存放文件信息所在的邏一個(gè)索引表，索引表中的每個(gè)表目存放文件信息所在的邏 輯塊號(hào)和與之對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。輯塊號(hào)和與之對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。 n（6）按照文件的內(nèi)容分類）按照文件的內(nèi)容分類 文件屬性文件屬性 除了文件名和文件內(nèi)容外，系統(tǒng)對(duì)文件進(jìn)行管理時(shí)，還要了解除了文件名和文件內(nèi)容外，系統(tǒng)對(duì)文件進(jìn)行管理時(shí)，還要了解文件的一些其他相關(guān)信息，如文件的結(jié)構(gòu)信息、存取控制信息及管文件的一些其他相

24、關(guān)信息，如文件的結(jié)構(gòu)信息、存取控制信息及管理信息等，這些信息稱為文件屬性。理信息等，這些信息稱為文件屬性。 文件系統(tǒng)文件系統(tǒng)n文件系統(tǒng)的概念：文件系統(tǒng)的概念：OS中負(fù)責(zé)管理文件的軟件子系統(tǒng)中負(fù)責(zé)管理文件的軟件子系統(tǒng)n文件系統(tǒng)的組成文件系統(tǒng)的組成文件系統(tǒng)模型分為個(gè)層次：最底層是對(duì)象及其屬性說明；中間層是文件系統(tǒng)模型分為個(gè)層次：最底層是對(duì)象及其屬性說明；中間層是對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作和管理的軟件集合；最高層是文件系統(tǒng)提供給用戶的接口對(duì)對(duì)象進(jìn)行操作和管理的軟件集合；最高層是文件系統(tǒng)提供給用戶的接口文件的用戶接口文件的用戶接口文件操作和管理軟件文件操作和管理軟件文件及其屬性說明文件及其屬性說明文件系統(tǒng)的組成文

25、件系統(tǒng)的組成n對(duì)象及其屬性說明，包括文件，目錄和磁盤存儲(chǔ)空間及其說明對(duì)象及其屬性說明，包括文件，目錄和磁盤存儲(chǔ)空間及其說明n中間層：對(duì)對(duì)象操作和管理的軟件集合，這是文件系統(tǒng)的核心部中間層：對(duì)對(duì)象操作和管理的軟件集合，這是文件系統(tǒng)的核心部 分，完成文件系統(tǒng)的大部分功能分，完成文件系統(tǒng)的大部分功能n最高層：文件系統(tǒng)的接口，向用戶提供與文件系統(tǒng)交互的命令接最高層：文件系統(tǒng)的接口，向用戶提供與文件系統(tǒng)交互的命令接 口，以及向用戶程序提供訪問文件系統(tǒng)的程序接口口，以及向用戶程序提供訪問文件系統(tǒng)的程序接口 文件系統(tǒng)的功能文件系統(tǒng)的功能n文件存儲(chǔ)空間的管理文件存儲(chǔ)空間的管理n文件目錄管理文件目錄管理文件系統(tǒng)

26、借助目錄實(shí)現(xiàn)文件的按名存取，當(dāng)用戶要求建立一個(gè)新文件文件系統(tǒng)借助目錄實(shí)現(xiàn)文件的按名存取，當(dāng)用戶要求建立一個(gè)新文件的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)提供文件名，擴(kuò)展名，讀寫和維護(hù)的權(quán)限等信息，文件系統(tǒng)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)提供文件名，擴(kuò)展名，讀寫和維護(hù)的權(quán)限等信息，文件系統(tǒng)將把這些信息以及與文件相關(guān)的如位置，創(chuàng)建時(shí)間等登記在目錄中在文將把這些信息以及與文件相關(guān)的如位置，創(chuàng)建時(shí)間等登記在目錄中在文件建立以后的文件讀寫操作中，文件系統(tǒng)將首先到目錄中查找用戶要求的件建立以后的文件讀寫操作中，文件系統(tǒng)將首先到目錄中查找用戶要求的文件是否存在，并核對(duì)使用權(quán)限，在檢查核實(shí)后才完成要求的任務(wù)文件是否存在，并核對(duì)使用權(quán)限，在檢查核實(shí)后才完成要

27、求的任務(wù)n邏輯文件與物理文件的轉(zhuǎn)換邏輯文件與物理文件的轉(zhuǎn)換n文件讀寫管理文件讀寫管理文件的讀寫控制是和文件的共享，保護(hù)和保密問題緊密相關(guān)的，這三文件的讀寫控制是和文件的共享，保護(hù)和保密問題緊密相關(guān)的，這三個(gè)問題實(shí)際上是一個(gè)用戶對(duì)文件的使用權(quán)限問題文件系統(tǒng)讀寫控制任務(wù)個(gè)問題實(shí)際上是一個(gè)用戶對(duì)文件的使用權(quán)限問題文件系統(tǒng)讀寫控制任務(wù)是：對(duì)擁有相應(yīng)權(quán)限的用戶，允許他們對(duì)文件進(jìn)行相應(yīng)的操作；對(duì)沒有相是：對(duì)擁有相應(yīng)權(quán)限的用戶，允許他們對(duì)文件進(jìn)行相應(yīng)的操作；對(duì)沒有相應(yīng)權(quán)限的用戶，禁止他們對(duì)文件進(jìn)行相應(yīng)的操作應(yīng)權(quán)限的用戶，禁止他們對(duì)文件進(jìn)行相應(yīng)的操作n文件共享和安全管理文件共享和安全管理第二節(jié)文件結(jié)構(gòu)第二節(jié)文

28、件結(jié)構(gòu)文件的結(jié)構(gòu)是指文件的具體構(gòu)造方式，由用戶構(gòu)造文件的結(jié)構(gòu)是指文件的具體構(gòu)造方式，由用戶構(gòu)造的文件叫文件的邏輯結(jié)構(gòu)，文件系統(tǒng)把用戶構(gòu)造的文件的文件叫文件的邏輯結(jié)構(gòu)，文件系統(tǒng)把用戶構(gòu)造的文件保存到存儲(chǔ)介質(zhì)上的具體存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)稱文件的物理結(jié)構(gòu)保存到存儲(chǔ)介質(zhì)上的具體存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)稱文件的物理結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu)文件的邏輯結(jié)構(gòu)n文件的邏輯結(jié)構(gòu)是用戶組織文件時(shí)可見的結(jié)構(gòu)，即用戶觀察到的文件組文件的邏輯結(jié)構(gòu)是用戶組織文件時(shí)可見的結(jié)構(gòu)，即用戶觀察到的文件組織形式織形式(1)(1)有結(jié)構(gòu)的記錄式文件有結(jié)構(gòu)的記錄式文件記錄文件中，用戶按某種格式把文件內(nèi)容劃分為邏輯上獨(dú)立的信息單記錄文件中，用戶按某種格式把文件內(nèi)容劃分為邏

29、輯上獨(dú)立的信息單位，每個(gè)單位稱為一個(gè)邏輯記錄，簡(jiǎn)稱為記錄位，每個(gè)單位稱為一個(gè)邏輯記錄，簡(jiǎn)稱為記錄定長(zhǎng)記錄：文件中所有記錄的長(zhǎng)度都相同，各數(shù)據(jù)項(xiàng)都處在記錄中相同定長(zhǎng)記錄：文件中所有記錄的長(zhǎng)度都相同，各數(shù)據(jù)項(xiàng)都處在記錄中相同的位置，具有相同的順序和相同的長(zhǎng)度的位置，具有相同的順序和相同的長(zhǎng)度不定長(zhǎng)記錄：文件中各記錄的長(zhǎng)度不相同，每條記錄中包含的數(shù)據(jù)項(xiàng)目不定長(zhǎng)記錄：文件中各記錄的長(zhǎng)度不相同，每條記錄中包含的數(shù)據(jù)項(xiàng)目可能不同，數(shù)據(jù)項(xiàng)本身的長(zhǎng)度不足，文件長(zhǎng)度由記錄個(gè)數(shù)可能不同，數(shù)據(jù)項(xiàng)本身的長(zhǎng)度不足，文件長(zhǎng)度由記錄個(gè)數(shù)決定決定(2)(2)無結(jié)構(gòu)的流式文件無結(jié)構(gòu)的流式文件流式文件是指對(duì)文件內(nèi)的信息不再劃分為

30、獨(dú)立的單位，它是一串字符流式文件是指對(duì)文件內(nèi)的信息不再劃分為獨(dú)立的單位，它是一串字符流流構(gòu)成的文件流式文件內(nèi)的數(shù)據(jù)不再組成記錄，只是一串字節(jié)，文件的長(zhǎng)構(gòu)成的文件流式文件內(nèi)的數(shù)據(jù)不再組成記錄，只是一串字節(jié)，文件的長(zhǎng)度度直接按字節(jié)來計(jì)算直接按字節(jié)來計(jì)算文件的物理結(jié)構(gòu)文件的物理結(jié)構(gòu)文件的物理結(jié)構(gòu)，是文件在外存上存儲(chǔ)時(shí)的組織結(jié)文件的物理結(jié)構(gòu)，是文件在外存上存儲(chǔ)時(shí)的組織結(jié)構(gòu)文件的物理結(jié)構(gòu)通常劃分為大小相等的物理塊，也構(gòu)文件的物理結(jié)構(gòu)通常劃分為大小相等的物理塊，也稱物理記錄，它是文件分配及傳輸信息的基本單位物稱物理記錄，它是文件分配及傳輸信息的基本單位物理長(zhǎng)度一般是固定的，通常以理長(zhǎng)度一般是固定的，通常以

31、512個(gè)字節(jié)或個(gè)字節(jié)或1024個(gè)字節(jié)個(gè)字節(jié)為一塊一條物理記錄的大小與磁盤空間存儲(chǔ)塊的大小為一塊一條物理記錄的大小與磁盤空間存儲(chǔ)塊的大小是相等的是相等的文件物理結(jié)構(gòu)的形式文件物理結(jié)構(gòu)的形式(1)順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)將一個(gè)在邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放在外存上連續(xù)的順序結(jié)構(gòu)將一個(gè)在邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放在外存上連續(xù)的物理塊中，即所謂的邏輯上連續(xù)，物理上也連續(xù)物理塊中，即所謂的邏輯上連續(xù)，物理上也連續(xù)文件文件A第一物理塊第一物理塊(20)文件長(zhǎng)度文件長(zhǎng)度(4)20212223文件說明信息文件說明信息物理存儲(chǔ)設(shè)備物理存儲(chǔ)設(shè)備物理塊號(hào)物理塊號(hào)邏輯塊號(hào)邏輯塊號(hào)順序結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)(2)鏈接結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)

32、構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)將文件存放在外存的若干個(gè)物理塊中，這些物理塊不必連鏈接結(jié)構(gòu)將文件存放在外存的若干個(gè)物理塊中，這些物理塊不必連續(xù)，并且在每一個(gè)物理塊中設(shè)一個(gè)指針，指向下一個(gè)物理塊的位置，從續(xù)，并且在每一個(gè)物理塊中設(shè)一個(gè)指針，指向下一個(gè)物理塊的位置，從而使得存放同一個(gè)文件的物理塊鏈接起來而使得存放同一個(gè)文件的物理塊鏈接起來第一物理塊號(hào)第一物理塊號(hào)18182121252535350文件說明信息文件說明信息物理塊號(hào)物理塊號(hào)鏈接指針鏈接指針邏輯塊號(hào)邏輯塊號(hào)鏈接結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)(3)索引結(jié)構(gòu)索引結(jié)構(gòu)索引結(jié)構(gòu)將文件存放在外存的若干個(gè)物理塊中，并為每個(gè)文件建立索引結(jié)構(gòu)將文件存放在外存的若干個(gè)物理塊中，并為每個(gè)文件建立一

33、張索引表，索引表中的每個(gè)表目存放文件信息的邏輯塊號(hào)和對(duì)應(yīng)的物一張索引表，索引表中的每個(gè)表目存放文件信息的邏輯塊號(hào)和對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)索引表的物理地址則由文件信息說明給出理塊號(hào)索引表的物理地址則由文件信息說明給出邏輯塊邏輯塊號(hào)號(hào)物理塊物理塊號(hào)號(hào)016112218335索引表索引表索引表指針?biāo)饕碇羔樜募f明信息文件說明信息12161835外存塊外存塊記錄的成組和分解記錄的成組和分解用戶文件的大小和記錄的長(zhǎng)度是用戶根據(jù)應(yīng)用需要來設(shè)計(jì)的，用戶文件的大小和記錄的長(zhǎng)度是用戶根據(jù)應(yīng)用需要來設(shè)計(jì)的，而磁盤上塊的大小是根據(jù)磁盤的特點(diǎn)在操作系統(tǒng)初始化時(shí)確定的，而磁盤上塊的大小是根據(jù)磁盤的特點(diǎn)在操作系統(tǒng)初始化時(shí)確定的

34、，所以記錄的大小和塊的大小是不可能一致的當(dāng)邏輯記錄的長(zhǎng)度比所以記錄的大小和塊的大小是不可能一致的當(dāng)邏輯記錄的長(zhǎng)度比塊小很多時(shí)，一塊存放一個(gè)記錄會(huì)造成磁盤空間的浪費(fèi)，為解決這塊小很多時(shí)，一塊存放一個(gè)記錄會(huì)造成磁盤空間的浪費(fèi)，為解決這個(gè)問題，通常采用的技術(shù)是把邏輯記錄按塊的大小進(jìn)行整理把將個(gè)問題，通常采用的技術(shù)是把邏輯記錄按塊的大小進(jìn)行整理把將多個(gè)邏輯記錄組織到一個(gè)物理塊中叫多個(gè)邏輯記錄組織到一個(gè)物理塊中叫“記錄的成組記錄的成組”，把從一個(gè)物，把從一個(gè)物理理塊上的多個(gè)記錄中分離出所要的邏輯記錄叫塊上的多個(gè)記錄中分離出所要的邏輯記錄叫“記錄的分解記錄的分解”記錄成組記錄成組記錄成組：指把若干條邏輯記

35、錄合并成一組存入一個(gè)物理塊的過程記錄成組：指把若干條邏輯記錄合并成一組存入一個(gè)物理塊的過程所謂緩沖技術(shù)就是按存儲(chǔ)設(shè)備物理塊的大小，在主存儲(chǔ)區(qū)中開辟若干所謂緩沖技術(shù)就是按存儲(chǔ)設(shè)備物理塊的大小，在主存儲(chǔ)區(qū)中開辟若干塊作為輸入輸出緩沖區(qū)在用戶執(zhí)行寫語(yǔ)句時(shí)，操作系統(tǒng)把記錄的內(nèi)容塊作為輸入輸出緩沖區(qū)在用戶執(zhí)行寫語(yǔ)句時(shí)，操作系統(tǒng)把記錄的內(nèi)容先送入輸出緩沖區(qū)，當(dāng)輸出緩沖區(qū)的內(nèi)容達(dá)到整數(shù)塊時(shí)，再把輸出緩沖區(qū)先送入輸出緩沖區(qū)，當(dāng)輸出緩沖區(qū)的內(nèi)容達(dá)到整數(shù)塊時(shí)，再把輸出緩沖區(qū)的內(nèi)容寫到存儲(chǔ)介質(zhì)中在用戶執(zhí)行讀語(yǔ)句時(shí)，操作系統(tǒng)先從存儲(chǔ)設(shè)備上的內(nèi)容寫到存儲(chǔ)介質(zhì)中在用戶執(zhí)行讀語(yǔ)句時(shí)，操作系統(tǒng)先從存儲(chǔ)設(shè)備上讀入整數(shù)塊數(shù)據(jù)放到

36、輸入緩沖區(qū)中，再?gòu)妮斎刖彌_區(qū)中找到所要的記錄內(nèi)讀入整數(shù)塊數(shù)據(jù)放到輸入緩沖區(qū)中，再?gòu)妮斎刖彌_區(qū)中找到所要的記錄內(nèi)容送到讀語(yǔ)句指定的變量中容送到讀語(yǔ)句指定的變量中邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯記錄邏輯塊邏輯塊邏輯塊邏輯塊邏輯塊邏輯塊物理塊物理塊物理塊物理塊(物理記錄物理記錄)物理塊物理塊(物理記錄物理記錄)物理塊物理塊(物理記錄物理記錄)文件內(nèi)容文件內(nèi)容緩沖區(qū)緩沖區(qū)外存外存記錄記錄記錄分解記錄分解指從一條物理記錄中把邏輯記錄分離出來的過程指從一條物理記錄中把邏輯記錄分離出來的過程記錄成組存

37、放后，用戶需要某一記錄時(shí)，必須把含有該記錄的記錄成組存放后，用戶需要某一記錄時(shí)，必須把含有該記錄的整塊信息讀出，再?gòu)倪@一組邏輯記錄中找出用戶需要的記錄進(jìn)行處整塊信息讀出，再?gòu)倪@一組邏輯記錄中找出用戶需要的記錄進(jìn)行處理記錄分解也要使用主存緩沖區(qū)理記錄分解也要使用主存緩沖區(qū)例題：假定磁帶記錄密度為每英寸例題：假定磁帶記錄密度為每英寸800字符，每一邏輯記錄為字符，每一邏輯記錄為160個(gè)字符，塊間隙為個(gè)字符，塊間隙為0.6英英寸今有寸今有1500個(gè)邏輯記錄需要存儲(chǔ)，若要使磁帶空間利用率不少于個(gè)邏輯記錄需要存儲(chǔ)，若要使磁帶空間利用率不少于75%，至少應(yīng)以多少個(gè)邏，至少應(yīng)以多少個(gè)邏輯記錄為一組？輯記錄為

38、一組？分析：分析：(1)磁帶記錄密度為每英寸磁帶記錄密度為每英寸800字符，則一個(gè)邏輯記錄占據(jù)的磁帶長(zhǎng)度為字符，則一個(gè)邏輯記錄占據(jù)的磁帶長(zhǎng)度為:160/800=0.2(英寸英寸)1500個(gè)邏輯記錄要占據(jù)的磁帶長(zhǎng)度為：個(gè)邏輯記錄要占據(jù)的磁帶長(zhǎng)度為：(0.2+0.6)*1500=1200(英寸英寸)當(dāng)一條邏輯記錄占一個(gè)物理塊時(shí)，磁帶的利用率為當(dāng)一條邏輯記錄占一個(gè)物理塊時(shí)，磁帶的利用率為:0.2/(0.2+0.6)=25%(2)當(dāng)數(shù)據(jù)記錄較小，數(shù)據(jù)記錄所需的磁帶長(zhǎng)度比間隙所需磁帶長(zhǎng)度小得多時(shí)，為了減少間當(dāng)數(shù)據(jù)記錄較小，數(shù)據(jù)記錄所需的磁帶長(zhǎng)度比間隙所需磁帶長(zhǎng)度小得多時(shí)，為了減少間隙造成的浪費(fèi)，可以采用

39、成組記錄的方法進(jìn)行存儲(chǔ)，即將幾個(gè)邏輯記錄合成一塊，只在塊與塊隙造成的浪費(fèi)，可以采用成組記錄的方法進(jìn)行存儲(chǔ)，即將幾個(gè)邏輯記錄合成一塊，只在塊與塊之間留有間隙之間留有間隙題目要求使磁帶利用率不少于題目要求使磁帶利用率不少于75%.則一組邏輯記錄所占的磁帶長(zhǎng)度與間隙長(zhǎng)度之比應(yīng)為則一組邏輯記錄所占的磁帶長(zhǎng)度與間隙長(zhǎng)度之比應(yīng)為3:1，所以一組中的邏輯記錄數(shù)至少為，所以一組中的邏輯記錄數(shù)至少為:3*0.6/0.2=9(個(gè)個(gè))第三節(jié)文件存儲(chǔ)第三節(jié)文件存儲(chǔ)順序結(jié)構(gòu)與連續(xù)分配順序結(jié)構(gòu)與連續(xù)分配基本原理基本原理順序結(jié)構(gòu)將一個(gè)在邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放順序結(jié)構(gòu)將一個(gè)在邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放在外存連續(xù)的物理

40、塊中連續(xù)分配要求為每一個(gè)文件分在外存連續(xù)的物理塊中連續(xù)分配要求為每一個(gè)文件分配一組相鄰接的盤塊因其采用空閑文件目錄登記磁盤配一組相鄰接的盤塊因其采用空閑文件目錄登記磁盤的空閑區(qū)，所以該分配方法也稱為空閑文件目錄法的空閑區(qū)，所以該分配方法也稱為空閑文件目錄法采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n文件目錄：記錄文件在外存空間的存儲(chǔ)情況，包括文件名、始址、末址文件目錄：記錄文件在外存空間的存儲(chǔ)情況，包括文件名、始址、末址或長(zhǎng)度?；蜷L(zhǎng)度。文件名文件名始址始址末址末址文件目錄文件目錄磁盤磁盤n空閑文件目錄：用于記錄外存空閑塊的基本情況，它將文件存儲(chǔ)空閑文件目錄：用于記錄外存空閑塊的基本情況，它將文件存儲(chǔ)設(shè)備上的

41、每個(gè)連續(xù)空閑區(qū)看作一個(gè)空閑文件。系統(tǒng)為所有空閑文設(shè)備上的每個(gè)連續(xù)空閑區(qū)看作一個(gè)空閑文件。系統(tǒng)為所有空閑文件單獨(dú)建立一個(gè)目錄，每個(gè)空閑文件在這個(gè)目錄中占一個(gè)表目。件單獨(dú)建立一個(gè)目錄，每個(gè)空閑文件在這個(gè)目錄中占一個(gè)表目。表目的內(nèi)容包括：起始空閑塊號(hào)，連續(xù)空閑塊的個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的物表目的內(nèi)容包括：起始空閑塊號(hào)，連續(xù)空閑塊的個(gè)數(shù)和對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。理塊號(hào)。序號(hào)序號(hào)起始空閑塊號(hào)起始空閑塊號(hào)連續(xù)空閑塊個(gè)數(shù)連續(xù)空閑塊個(gè)數(shù)物理塊號(hào)物理塊號(hào)1252,3,4,5,6216616,17,18,3501850,51,480680,81,空閑文件目錄空閑文件目錄外存空間的分配與回收外存空間的分配與回收當(dāng)請(qǐng)求分配外存空間時(shí)，系

42、統(tǒng)依次掃描空閑文件目錄，當(dāng)請(qǐng)求分配外存空間時(shí)，系統(tǒng)依次掃描空閑文件目錄，直到找到一個(gè)合適的空閑文件為止，在文件目錄中填入該文直到找到一個(gè)合適的空閑文件為止，在文件目錄中填入該文件的文件名和所分配的始址，末址，并修改空閑文件目錄中件的文件名和所分配的始址，末址，并修改空閑文件目錄中相應(yīng)的表目相應(yīng)的表目當(dāng)用戶撤消一個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)文件目錄，找到該當(dāng)用戶撤消一個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)文件目錄，找到該文件在外存中的始址和末址，對(duì)空閑文件目錄進(jìn)行調(diào)整文件在外存中的始址和末址，對(duì)空閑文件目錄進(jìn)行調(diào)整鏈接結(jié)構(gòu)與鏈接分配鏈接結(jié)構(gòu)與鏈接分配鏈接結(jié)構(gòu)是將文件存放在外存的若干個(gè)物理塊中，這鏈接結(jié)構(gòu)是將文件存放在外存

43、的若干個(gè)物理塊中，這些物理塊不必連續(xù)，并且在每一個(gè)物理塊中設(shè)一個(gè)指針，些物理塊不必連續(xù)，并且在每一個(gè)物理塊中設(shè)一個(gè)指針，指向下一個(gè)物理塊的位置，從而使得存放同一個(gè)文件的物指向下一個(gè)物理塊的位置，從而使得存放同一個(gè)文件的物理塊鏈接起來。因?yàn)榇疟P空閑塊的管理是用空閑塊鏈的方理塊鏈接起來。因?yàn)榇疟P空閑塊的管理是用空閑塊鏈的方法，所以這種存儲(chǔ)分配也稱為空閑塊鏈法法，所以這種存儲(chǔ)分配也稱為空閑塊鏈法 采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n文件目錄文件目錄用來記錄文件在外存空間的分配情況，包括文件名，首塊地址用來記錄文件在外存空間的分配情況，包括文件名，首塊地址等等n空閑塊鏈空閑塊鏈 在文件存儲(chǔ)設(shè)備上的每個(gè)空閑塊

44、中設(shè)立一個(gè)鏈接指針，指向下在文件存儲(chǔ)設(shè)備上的每個(gè)空閑塊中設(shè)立一個(gè)鏈接指針，指向下一個(gè)空閑塊，從而將所有空閑塊鏈接在一起，并設(shè)立一個(gè)頭指針指一個(gè)空閑塊，從而將所有空閑塊鏈接在一起，并設(shè)立一個(gè)頭指針指向空閑塊鏈的第一個(gè)物理塊向空閑塊鏈的第一個(gè)物理塊文件名文件名首塊地址首塊地址文件文件1文件文件n文件目錄文件目錄磁盤磁盤鏈接結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)外存空間的分配與回收外存空間的分配與回收n當(dāng)請(qǐng)求分配外存空間時(shí)，系統(tǒng)依次從空閑塊鏈中，當(dāng)請(qǐng)求分配外存空間時(shí)，系統(tǒng)依次從空閑塊鏈中，取下幾塊分配給該文件，把最后一物理塊的指針設(shè)取下幾塊分配給該文件，把最后一物理塊的指針設(shè)為空值，并調(diào)整空閑塊鏈的頭指針。在文件目錄中為空值

45、，并調(diào)整空閑塊鏈的頭指針。在文件目錄中增加一條記錄，填入該文件的文件名和首塊地址。增加一條記錄，填入該文件的文件名和首塊地址。若空間不足，則給出提示。若空間不足，則給出提示。n當(dāng)用戶撤消一個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)文件目錄，收回當(dāng)用戶撤消一個(gè)文件時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)文件目錄，收回其存儲(chǔ)空間。它將收回的空閑塊依次鏈入空閑塊鏈其存儲(chǔ)空間。它將收回的空閑塊依次鏈入空閑塊鏈?zhǔn)?，并刪除該文件在文件目錄中的記錄。首，并刪除該文件在文件目錄中的記錄。索引結(jié)構(gòu)與索引分配索引結(jié)構(gòu)與索引分配基本原理基本原理索引結(jié)構(gòu)將文件存放在外存的若干個(gè)物理塊中，并索引結(jié)構(gòu)將文件存放在外存的若干個(gè)物理塊中，并為每個(gè)文件建立一個(gè)索引表，索引表中的

46、每條記錄存放為每個(gè)文件建立一個(gè)索引表，索引表中的每條記錄存放文件信息的邏輯塊號(hào)和與之對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)系統(tǒng)通過文件信息的邏輯塊號(hào)和與之對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)系統(tǒng)通過文件索引表來完成對(duì)文件的操作因?yàn)榇疟P存儲(chǔ)空間的文件索引表來完成對(duì)文件的操作因?yàn)榇疟P存儲(chǔ)空間的管理是用位示圖的方法，所以，這種存儲(chǔ)管理也稱為位管理是用位示圖的方法，所以，這種存儲(chǔ)管理也稱為位示圖法示圖法采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)n文件目錄：記錄每個(gè)文件的文件名和索引表地址文件目錄：記錄每個(gè)文件的文件名和索引表地址n索引表：記錄文件中每個(gè)邏輯塊號(hào)和與之存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)索引表：記錄文件中每個(gè)邏輯塊號(hào)和與之存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)n位示圖：用位示圖記錄外

47、存空間的使用情況和剩余的空閑塊數(shù)，位示圖：用位示圖記錄外存空間的使用情況和剩余的空閑塊數(shù)，包括標(biāo)志位和空閑塊數(shù)兩部分包括標(biāo)志位和空閑塊數(shù)兩部分文件名文件名索引表地址索引表地址文件目錄文件目錄磁磁盤盤索引表的起始地址索引表的起始地址邏輯塊號(hào)邏輯塊號(hào)物理塊號(hào)物理塊號(hào)索引表索引表索引結(jié)構(gòu)索引結(jié)構(gòu)例如，一個(gè)磁盤共有例如，一個(gè)磁盤共有100個(gè)柱面，每個(gè)柱面有個(gè)柱面，每個(gè)柱面有8個(gè)磁道，每個(gè)盤個(gè)磁道，每個(gè)盤面被分成個(gè)扇區(qū)，則整個(gè)磁盤空間磁盤塊的總數(shù)為面被分成個(gè)扇區(qū)，則整個(gè)磁盤空間磁盤塊的總數(shù)為4*8*100=3200塊，如果用字長(zhǎng)為塊，如果用字長(zhǎng)為32位的字來構(gòu)造位示圖，共需位的字來構(gòu)造位示圖，共需100

48、個(gè)字，即個(gè)字，即400B0/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/10/1位示圖位示圖1個(gè)柱面?zhèn)€柱面0位位1位位2位位31位位第第0字字第第1字字第第99字字外存空間的分配與回收外存空間的分配與回收n當(dāng)文件請(qǐng)求分配存儲(chǔ)空間時(shí)，先計(jì)算文件所需的物理塊數(shù)，然后當(dāng)文件請(qǐng)求分配存儲(chǔ)空間時(shí)，先計(jì)算文件所需的物理塊數(shù)，然后用該塊數(shù)與位示圖中的空閑塊數(shù)比較若文件塊數(shù)大于空閑塊數(shù)，用該塊數(shù)與位示圖中的空閑塊數(shù)比較若文件塊數(shù)大于空閑塊數(shù)，則顯示外存空間不足的信息，拒絕分配外存空間；否則，系統(tǒng)為則顯示外存空間不足的信息，拒絕分配外存空間；否則，系統(tǒng)為該文件建立一個(gè)索引表，在文件目錄中登

49、記該文件的名字和索引該文件建立一個(gè)索引表，在文件目錄中登記該文件的名字和索引表的起始地址，并順序掃描位示圖，找出一組值為的二進(jìn)制位表的起始地址，并順序掃描位示圖，找出一組值為的二進(jìn)制位數(shù)，然后經(jīng)過簡(jiǎn)單的換算就可以得到物理塊號(hào)，填入該文件的索數(shù)，然后經(jīng)過簡(jiǎn)單的換算就可以得到物理塊號(hào)，填入該文件的索引表，并將位示圖中的這些位改為最后，修改位示圖中的空引表，并將位示圖中的這些位改為最后，修改位示圖中的空閑塊數(shù)，減去文件所需的存儲(chǔ)塊數(shù)閑塊數(shù)，減去文件所需的存儲(chǔ)塊數(shù)n換算方法：位示圖中第換算方法：位示圖中第i行第行第j列對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)為：列對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)為：塊號(hào)塊號(hào)i字長(zhǎng)字長(zhǎng)jn刪除文件時(shí)，通過文件目錄

50、找到該文件的索引表，根據(jù)索引表找刪除文件時(shí)，通過文件目錄找到該文件的索引表，根據(jù)索引表找到該文件所有邏輯塊占用的物理塊號(hào)，計(jì)算物理塊在位示圖中的到該文件所有邏輯塊占用的物理塊號(hào)，計(jì)算物理塊在位示圖中的行號(hào)和列號(hào)，將該位清最后，刪除該文件的索引表，并刪除行號(hào)和列號(hào)，將該位清最后，刪除該文件的索引表，并刪除文件目錄中的相應(yīng)記錄文件目錄中的相應(yīng)記錄n換算方法：換算方法：行號(hào)行號(hào)“塊號(hào)字長(zhǎng)塊號(hào)字長(zhǎng)”的商的商列號(hào)塊號(hào)列號(hào)塊號(hào)mod字長(zhǎng)字長(zhǎng)n有一磁盤組共有有一磁盤組共有10個(gè)盤面，每個(gè)盤面上有個(gè)盤面，每個(gè)盤面上有100個(gè)磁道，每個(gè)磁道個(gè)磁道，每個(gè)磁道有有16個(gè)扇區(qū)。假定分配以扇區(qū)為單位，若使用位示圖管理磁

51、盤空個(gè)扇區(qū)。假定分配以扇區(qū)為單位，若使用位示圖管理磁盤空間，問位示圖需要占用多少空間？若空閑文件目錄的每條記錄占間，問位示圖需要占用多少空間？若空閑文件目錄的每條記錄占用用4個(gè)字節(jié)，問什么時(shí)候空閑文件目錄大于位示圖？個(gè)字節(jié)，問什么時(shí)候空閑文件目錄大于位示圖？解：由題目所列條件知：解：由題目所列條件知：磁盤組扇區(qū)總數(shù)為：磁盤組扇區(qū)總數(shù)為：16*100*10=16000,所以位示圖的標(biāo)志所以位示圖的標(biāo)志位需要位需要16000位位(b)=2000字節(jié)字節(jié)(B)(每每8位為位為1字節(jié)，即字節(jié)，即8bit=1Byte)位示圖中空閑塊數(shù)的取值范圍為位示圖中空閑塊數(shù)的取值范圍為016000，可以用，可以用2

52、B存儲(chǔ)存儲(chǔ) 位示圖的大小為位示圖的大小為2000B+2B=2002B.而空閑文件目錄的每條記錄占而空閑文件目錄的每條記錄占4B，2002B可以存放的表目數(shù)可以存放的表目數(shù)為：為：2002/4=500，所以，當(dāng)空閑文件目錄數(shù)大于，所以，當(dāng)空閑文件目錄數(shù)大于500時(shí)，空閑文時(shí)，空閑文件目錄大于位示圖件目錄大于位示圖 n設(shè)某文件為鏈接文件，由設(shè)某文件為鏈接文件，由5個(gè)邏輯記錄組成，每個(gè)邏輯記錄的大個(gè)邏輯記錄組成，每個(gè)邏輯記錄的大小與磁盤塊大小相等，均為小與磁盤塊大小相等，均為512字節(jié)，并依次存放在字節(jié)，并依次存放在50、121、75、80、63號(hào)盤塊上。若要存取文件的第號(hào)盤塊上。若要存取文件的第1

53、569邏輯地址處的信邏輯地址處的信息，問要訪問哪一個(gè)磁盤塊？息，問要訪問哪一個(gè)磁盤塊？解：要存取文件的第邏輯地址處的信息，應(yīng)首先計(jì)算該信息所在的解：要存取文件的第邏輯地址處的信息，應(yīng)首先計(jì)算該信息所在的邏輯塊號(hào)：邏輯塊號(hào)：邏輯塊號(hào)邏輯塊號(hào)=1569/512的商的商即要訪問的邏輯記錄號(hào)為即要訪問的邏輯記錄號(hào)為3要訪問的物理盤塊號(hào)為要訪問的物理盤塊號(hào)為80號(hào)磁盤號(hào)磁盤塊塊 第四節(jié)文件目錄管理第四節(jié)文件目錄管理n文件目錄文件目錄文件目錄是指存放文件有關(guān)信息的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，文件目錄是指存放文件有關(guān)信息的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包含多條記錄，每條記錄為一個(gè)文件的文件控制塊的它包含多條記錄，每條記錄為一個(gè)文件的文

54、件控制塊的有關(guān)信息有關(guān)信息(1)有關(guān)文件存取控制信息有關(guān)文件存取控制信息(2)有關(guān)文件的結(jié)構(gòu)信息有關(guān)文件的結(jié)構(gòu)信息(3)有關(guān)文件的管理信息有關(guān)文件的管理信息一級(jí)目錄一級(jí)目錄n一級(jí)目錄為外存的全部文件設(shè)立一張目錄表表中包括全部文件的文件名，存儲(chǔ)一級(jí)目錄為外存的全部文件設(shè)立一張目錄表表中包括全部文件的文件名，存儲(chǔ)文件的物理地址以及文件的其他屬性，如文件長(zhǎng)度，文件類型等每個(gè)文件占據(jù)文件的物理地址以及文件的其他屬性，如文件長(zhǎng)度，文件類型等每個(gè)文件占據(jù)表中的一條記錄該目錄表存放在外存的某個(gè)固定區(qū)域，需要時(shí)系統(tǒng)將其或部分表中的一條記錄該目錄表存放在外存的某個(gè)固定區(qū)域，需要時(shí)系統(tǒng)將其或部分調(diào)入主存調(diào)入主存文

55、件名文件名始址始址其他屬其他屬性性文件文件1文件文件2文件文件文件文件文件文件n邏輯塊號(hào)邏輯塊號(hào)物理塊號(hào)物理塊號(hào)文件目錄文件目錄索引表索引表邏輯塊號(hào)邏輯塊號(hào)物理塊號(hào)物理塊號(hào)邏輯塊號(hào)邏輯塊號(hào)物理塊號(hào)物理塊號(hào)文件系統(tǒng)通過一級(jí)目錄表提供的信息對(duì)文件進(jìn)行文件系統(tǒng)通過一級(jí)目錄表提供的信息對(duì)文件進(jìn)行的操作的操作n建立一個(gè)新文件時(shí)，首先確定該文件在表目中是否唯一，若不與建立一個(gè)新文件時(shí)，首先確定該文件在表目中是否唯一，若不與已有的文件名沖突，則從目錄表中找出一個(gè)空表目，將新文件的已有的文件名沖突，則從目錄表中找出一個(gè)空表目，將新文件的相關(guān)信息填入其中相關(guān)信息填入其中n當(dāng)刪除文件時(shí)，首先從目錄表中找到該文件的目錄項(xiàng)，從中找到當(dāng)刪除文件時(shí)，首先從目錄表中找到該文件的目錄項(xiàng)，從中找到該文件的物理地址對(duì)它進(jìn)行回收，然后再清除所占用的目錄項(xiàng)該文件的物理地址對(duì)它進(jìn)行回收，然后再清除所占用的目錄項(xiàng)n當(dāng)對(duì)文件進(jìn)行訪問時(shí)，系統(tǒng)首先根據(jù)文件名去查找目錄表以確定當(dāng)對(duì)文件進(jìn)行訪問時(shí)，系統(tǒng)首先根據(jù)文件名去查找目錄表以確定該文件是否存在，如果存在，找出該文件的物理地址，經(jīng)過合法該文件是否存在，如果存在，找出該文件的物理地址，經(jīng)過合法性檢查后完成對(duì)文件的操作，否則顯示文件不存在的信息性檢查后完成對(duì)文件的操作，否則顯示文件不存在的信息二級(jí)目錄二級(jí)目錄二級(jí)目錄中，各個(gè)文件