操作系統(tǒng)概念第七版1012章課后題答案

假設(shè)有一個(gè)文件系統(tǒng)，它里面的文件被刪除后，當(dāng)連接到該文件的鏈接依然存在時(shí)，文件的磁盤空間會(huì)再度被利用。如果一個(gè)新的文件被創(chuàng)建在同一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域或具有同樣的絕對(duì)路徑名，這會(huì)產(chǎn)生什么問(wèn)題？如何才能避免這些問(wèn)題？Answer:令舊的文件為F為2。入F1上入2件1是2以：.接.們.，件打開文件表被用以保持當(dāng)前打開文件的信息，操作系統(tǒng)應(yīng)該為每個(gè)用戶保持一個(gè)單獨(dú)的表嗎？或者只是保持一個(gè)包含當(dāng)前所有用戶訪問(wèn)文件的引用的表？如果兩個(gè)不同程序或用戶訪問(wèn)同樣的文件，在打開文件表中應(yīng)包含單獨(dú)的條目嗎？Answer:保持一個(gè)中央的打開文件表，操作系統(tǒng)可以執(zhí)行下列操作，否則不可執(zhí)行：假設(shè)一個(gè)當(dāng)前有一個(gè)或一個(gè)以上進(jìn)程訪問(wèn)的文件如果該文件被刪除那么應(yīng)該直到所有正在訪問(wèn)文件的進(jìn)程關(guān)閉它時(shí)它才能從磁盤上刪除只要有正在訪問(wèn)文件的進(jìn)程數(shù)目的集中核算該檢查就可以執(zhí)行另一方面如果兩個(gè)進(jìn)程正在訪問(wèn)該文件則需要保持兩個(gè)單獨(dú)的狀態(tài)來(lái)跟蹤當(dāng)前位置其中部分文件正被兩個(gè)進(jìn)程訪問(wèn)。這就要求操作系統(tǒng)為兩個(gè)進(jìn)程保持單獨(dú)的條目。一個(gè)提供強(qiáng)制鎖，而非使用由用戶決定的咨詢鎖的進(jìn)程有何優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？Answer:在許多情況下單獨(dú)的程序可能愿意容忍同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)文件而不需要獲得鎖，從而確保文件的相互排斥。其他程序結(jié)構(gòu)也可以確保相互排斥，如內(nèi)存鎖；或其他同步的形式在這種情況下強(qiáng)制鎖將限制訪問(wèn)文件的靈活性也可能增加與訪問(wèn)文件相關(guān)的開銷。在文件的屬性中記錄下創(chuàng)建程序的名字其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是什么（在Macintosh操作系統(tǒng)中就是這樣做的）Answer:記錄下創(chuàng)建程序的名字操作系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基于此信息的功（如文件被訪問(wèn)時(shí)的程序自動(dòng)調(diào)用。但它會(huì)增加操作系統(tǒng)的開銷，需要文件描述符的空間。有些系統(tǒng)當(dāng)文件第一次被引用時(shí)會(huì)自動(dòng)打開文件，當(dāng)作業(yè)結(jié)束時(shí)關(guān)閉文件。論述這種方案與傳統(tǒng)的由用戶顯式地打開和關(guān)閉文件的方案相比有什么有點(diǎn)和缺點(diǎn)?Answer:文件的自動(dòng)打開和關(guān)閉免除了用戶對(duì)這些功能的調(diào)用，從而使它更方便用戶；但它比顯式打開和關(guān)閉需要更多的開銷如果操作系統(tǒng)知道某一應(yīng)用將以順序方式訪問(wèn)文件數(shù)據(jù)，將如何利用此信息來(lái)提高性能？Answer:當(dāng)訪問(wèn)一個(gè)塊時(shí)文件系統(tǒng)可以預(yù)取隨后的塊預(yù)計(jì)未來(lái)對(duì)于這些塊的要求，這種預(yù)取優(yōu)化將減少未來(lái)進(jìn)程將經(jīng)歷的等待時(shí)間。將所）序益機(jī)檔。答舉子,如果序護(hù)生庫(kù)則能的種，效。討論支系兩點(diǎn)缺不）。不點(diǎn)所情景因的通實(shí)。有些系統(tǒng)文件提供文個(gè)拷貝，對(duì)共享文件貝。答留確態(tài).隨著多份拷貝，它會(huì)浪費(fèi)存儲(chǔ)而且各種副本可能不一致。務(wù)從敗文的和。用故智文可可好處;只這的在統(tǒng)致更。共件的IX含？NX文統(tǒng)導(dǎo)的:處臨）,戶造。度.其檔案收集的每個(gè)程度相當(dāng)于毗連的區(qū)塊優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)？a.所。.程。.程度上可。個(gè)簡(jiǎn)單的位態(tài)足如動(dòng)復(fù)雜的可.。了程定尺預(yù)須小.是中較。使用FT？答的間在FT里跟蹤指針可以決定它的位置，問(wèn)檔到。的FT緩里，確用磁。一的在表：.假？.試想一個(gè)似UNIX的使用與盤I/O操作可的內(nèi)容，一個(gè)小地方的檔案在a/bc何。c.設(shè)計(jì)錯(cuò)針：.”確給重。.自但。.以性RM（VRAM.）盤來(lái)配4KB的磁個(gè)或82來(lái)能間修一?內(nèi)是配4B的2字狀凝分塊，以獲取更大的塊。持機(jī)系。的時(shí)候，性刪。被。為5B已經(jīng)在存，3：A小于512）B，假設(shè)現(xiàn)在塊最的0塊，那么必須從磁盤上讀少物塊）答：想），a.毗連2的和Y所。1：將到號(hào)。Y是位。2.：1b.聯(lián)系1的和Y所。1.：找出聯(lián)將X+1塊）。Y+1移2.：4c.收錄。分裂的由52的XY。.數(shù)存載地塊，的。2.：2一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備上的存或存存的縮和重定位常常被避免使用的3。.此檔需磁;于非塊聯(lián)。情內(nèi)為M？，而M向。試想增加下議對(duì)哪到？問(wèn)致檢此，否單擊端會(huì)翻查。據(jù)來(lái)？致我必須明于一的件必?fù)?jù)的。完整的交易是在它被轉(zhuǎn)移到文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之前被寫入的崩保的化完成不是在統(tǒng)潰還是后。為息續(xù)入記器，此化的保正便棄。通重容容。設(shè)想下面的備份方法：到。第件。一另。與11.72的優(yōu)作什？比容間讀。帶化。了FCS,。:這。:像SN這。:在。:上務(wù)IO。【】.出磁求b.所有那定更要是迫隊(duì)端個(gè)每個(gè)位定明有何的求前些求于SF，余的列將得根據(jù)的”重。.。.。為了的I/O戶I/O可。如果內(nèi)核支持實(shí)時(shí)進(jìn)程的優(yōu)先次序，的I/O。假設(shè)有5000從0到4999面13的一個(gè)請(qǐng)求提供服務(wù)，且前面的一面125按FIFO順序，是860，93，778，150，02，1750足將要總動(dòng)柱）？a.FCFSb.SSTFc.SCNd.LOOKe.C-SCANa.FCS是13，6，170，13，74，8，109，02，150，10?？倢で缶嚯x是7081。b.SSTF的調(diào)度是143，0，6，3，48，12，70，09，70，74?？倢で笫?74。c.SCAN的調(diào)度是143，3，8，2，4，5，7，4，499，10，86?？偸?769。d.LOOK的調(diào)度是143，93，948，10，40，159，70，4，130，86。是339。e.C-CN是3，93，8，2，140，109，0，1774，499，86，10是983。f.C-OK是3，93，8，2，140，109，0，1774，86，10。總是3363。?！綿.（-3）/6=0金FFS是52％時(shí)的和將。假以20M速度轉(zhuǎn)動(dòng)。:？B:在a中算出的時(shí)間？A7200轉(zhuǎn)120輪）要秒。B噸=+√Lt=使L為，因此，在一個(gè)平均旋轉(zhuǎn)延遲的期間我們可以尋找超過(guò)195個(gè)約4。假設(shè)對(duì)于同樣均衡分發(fā)的請(qǐng)求較C-SCN和SCAN調(diào)的從求達(dá)刻請(qǐng)的務(wù)成間距，應(yīng)間變程和效寬問(wèn)能對(duì)的和依?答略統(tǒng)FT容的柱面的訪問(wèn)頻率要道50%對(duì)固的。A:對(duì)這算?？:供的。C:文件系統(tǒng)一般是通過(guò)一個(gè)間接表找到數(shù)據(jù)塊的，像DS的T或UX中的索引。的盤。.SSTF扇，F(xiàn)CS可能會(huì)引起不必要的磁頭運(yùn)動(dòng)。.改S磁成閑大概50毫未可。c.主要記憶體緩存數(shù)據(jù)，并找到一個(gè)與磁盤上物理文件密切接近的數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)。（UIX完。）個(gè)RAD1組織讀取比RAID0組冗如果是的話，如何操作？個(gè)RAD1級(jí)，個(gè)RAID1級(jí)頭標(biāo)。試想個(gè)RAID5級(jí)以平等套4帽4個(gè)磁盤存儲(chǔ)的第？.一入.塊？】)的標(biāo)不，寫。b)設(shè)7毗在4塊體邊界開始個(gè)7個(gè)以7個(gè)毗連區(qū)式個(gè)4取8為組4塊計(jì)算偶以及盤相偶。達(dá)個(gè)RAID5級(jí)的組織與個(gè)RAID1吞：:作:作】)在RD系個(gè)RAD5塊延的5個(gè)磁盤所組成，它可能同時(shí)支持四到五次操作。一個(gè)RAID1可以支持兩個(gè)同步行動(dòng)。當(dāng)然，考慮到磁盤頭的位置，RD別1有塊閱以能。b)RID5為寬的改在RAID級(jí)別1中是不可。對(duì)比個(gè)RAID級(jí)個(gè)RAID別1寫?！続D級(jí)別1組織僅根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)鏡像便可完成寫入，RID5讀之前讀取基于目標(biāo)快新內(nèi)容更新的奇偶?jí)K的舊內(nèi)容致RAID別5系統(tǒng)上接的操作。假設(shè)您有成為RAID級(jí)別1和RAID級(jí)別5的決定該組織的磁盤用于存儲(chǔ)特別是文件在1級(jí)的RAID盤在5的RAID磁盤中？列1應(yīng)存放在RAID5級(jí)的磁盤。有沒(méi)？，個(gè)失可它本足難本。盤動(dòng)的靠常用均故時(shí)MF）來(lái)述雖稱為間但常用時(shí)障。a.如果有10的MTBF是7500最該概每月一次，每周一次，？.0至1出MF是20年。用MTBF來(lái)解個(gè)0年?c.如果一個(gè)廠商宣稱某種型號(hào)的設(shè)備有10萬(wàn)的MTF影？答：的平均無(wú)故障時(shí)間除以1000為70，所以是。b.根據(jù)是876到8760000的MTBF00小于100是0年的人來(lái)，不明。與設(shè)備命命是5年使硬盤真的有100的F，也。討論sparing扇和slipng扇區(qū)。答：spg扇增額換時(shí)旋延可使時(shí)增加8ms。spag扇區(qū)對(duì)將來(lái)響。述什作統(tǒng)知存到的細(xì)息作統(tǒng)樣這來(lái)文件的？分候的物這給盤這問(wèn)了。盤和磁帶的3點(diǎn)原因統(tǒng)要殊支共特把文？.交多位器時(shí)換定位，只有少量的時(shí)間用于數(shù)據(jù)傳輸。這種情況類似于虛擬內(nèi)存沒(méi)有足夠的物理內(nèi)存而發(fā)生thrasingb.磁帶可的時(shí)能當(dāng)盤據(jù)拷中（遠(yuǎn)離的帶在消間，共。件操提系理O承受長(zhǎng)時(shí)間的少IO操作來(lái)?yè)Q取磁帶調(diào)度算法較高的。？答量以2的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)磁帶比磁盤便宜。磁于1B，位是。通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)的1兆節(jié)上的不同。假設(shè)磁盤的容量是10GB費(fèi)1000元，每秒輸5B數(shù)是15費(fèi)0輸1,是20系的費(fèi)高據(jù)率均延現(xiàn)假有5%的是常的它余9%所以%，由帶此數(shù)等？1B102GB需要100是1000元，加上20%費(fèi)再120000元左右總訪問(wèn)速度是500B，平均等待時(shí)間與工作量有關(guān)。如果要求傳輸?shù)拇笮∈?KB。如果系輕求空是15ms的上s如延增。再考慮分層共間是50GB，所以要5個(gè)磁盤，是5000加2%是60090B的磁帶庫(kù)花費(fèi)是9500元銷15500。大據(jù)輸來(lái)帶中器量假有個(gè)器的率是0MB/%是17ms余%庫(kù)響應(yīng)遲20是(95+5)0于1隊(duì)有1/20的為20而。于%但和。假設(shè)費(fèi)10元平均訪是0毫秒它用100的D大小的存4000張圖片，每張圖片都是黑白正方形的，辨是600×6000像素1bit器1寫1張圖片。.個(gè)？b.這個(gè)設(shè)備會(huì)對(duì)的I/O操作產(chǎn)生什么影？.備？是4291B快盤到40MB/s）。以下的回于4MB的塊。a.這一設(shè)備在存儲(chǔ)圖片，視頻文件和數(shù)字媒體文件時(shí)會(huì)有大量需求。.這文化管間有。.如儲(chǔ)行的何是以有種會(huì)替磁件機(jī)的大價(jià)。由于全息照相存儲(chǔ)會(huì)機(jī)MP3和掌上。設(shè)單尺1GB位尺20