操作系统原理第五章.ppt

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1、NLP-Lab.NLP-Lab.IRIR操作系统基础操作系统基础 课程内容安排 第一章 操作系统概述 第二章 处理机管理 第三章 存储器管理 第四章 外部设备管理 第五章 文件管理 硬件资源管理软件资源管理NLP-Lab.IR文件系统1.文件系统概述文件系统概述2.文件结构和存取方法文件结构和存取方法3.文件目录文件目录4.文件存储空间的管理文件存储空间的管理NLP-Lab.IR*.zip、*.arj、*.rar、*.lzh、*.jar*.mpeg、*.avi、*.qtm、*.rm、*.rmvb*.mp3、*.mid、*.voc、*.wav*.txt、*.doc、*.csv、*.ppt、*.w

2、ps*.bmp、*.gif、*.jpeg、*.psd、*.cdr*.exe、*.tmp、*.mdf、*.bat、*.htm、*.dll、*.lib、*.c、*.java、文本文件文本文件图像文件图像文件音频文件音频文件视频文件视频文件压缩文件压缩文件其他文件其他文件操作系统中常见的文件NLP-Lab.IR文件系统概述文件文件文件是被命名的集合体，通常存放在文件是被命名的集合体，通常存放在外存上（磁带、磁盘），可以作为一外存上（磁带、磁盘），可以作为一个独立的单位被存放和实施相应的操个独立的单位被存放和实施相应的操作（打开，关闭，读，写等）。作（打开，关闭，读，写等）。NLP-Lab.IR文件类

3、型文件类型1 1 按用途分类按用途分类l l系统文件系统文件l l库文件库文件l l用户文件用户文件2 2 按文件中的数据形式分类按文件中的数据形式分类l源文件源文件l l相对地址形式文件相对地址形式文件l l可执行文件可执行文件3.3.按操作保护分类按操作保护分类l l只读文件只读文件l l读写文件读写文件l l不保护文件不保护文件4 4 按保存时间分类按保存时间分类l l临时临时文件文件l l永久文件永久文件5 5 按组织形式类按组织形式类l l普通文件普通文件l l目录文件目录文件l l特殊文件特殊文件NLP-Lab.IR所有的计算机应用程序都要存储信息和检索信所有的计算机应用程序都要存

4、储信息和检索信息，一些基本的要求息，一些基本的要求:1.能够存储大量的信息能够存储大量的信息;2.能够长期保存信息能够长期保存信息;3.能够快速的检索信息能够快速的检索信息;4.能够共享信息能够共享信息;用户角度用户角度 文件操作简单，信息文件操作简单，信息安全可靠，可以实现共安全可靠，可以实现共享也可以保密等；享也可以保密等；操作系统角度操作系统角度 存储空间管理，信存储空间管理，信息检索，信息保护和息检索，信息保护和安全，共享机制等。安全，共享机制等。NLP-Lab.IR文件系统文件系统 操作系统中负责管理和存取文件信息的软件机构称为文件管理系统。文件系统应具备的功能文件系统应具备的功能1

5、.提供方便使用的接口(创建、删除、读、写、执行等);2.提供文件的共享和保护；3.对文件的存储空间进行管理，并提供逻辑结构到物理地址的映射；4.提供统一的文件使用方式，实现按名存取。NLP-Lab.IR文件结构文件结构文件结构文件结构逻辑结构逻辑结构物理结构物理结构顺序结构顺序结构链接结构链接结构索引结构索引结构无结构文件无结构文件纪录式文件纪录式文件文件结构和存取方法NLP-Lab.IR1.顺序结构1.逻辑文件的信息依次存于辅存的若干连续的物理块中。通常用于磁带，纸带，磁盘；2.顺序结构的优缺点 1）.对记录批量存取时简单，效率最高;2）.不便于增加记录(如日志文件)；3）.容易产生碎片。N

6、LP-Lab.IR2.链接结构链接结构为每个文件构造磁盘块的链表。文件将逻辑上连续的文件分散存放于不连续的物理块中，每个物理块都有一个指向后续块的指针。文本文本 位置位置FILE138第第38号号物理块物理块24第第24号号物理块物理块5第第5号号物理块物理块0特点：1.解决了碎片问题，磁盘利用率高；2.存取效率低；3.可靠性差！NLP-Lab.IR3.索引结构 索引结构把每个磁盘块的指针取出，放在内存的表或索引中。文本文本 位置位置FILE1关键字关键字位置位置NLP-Lab.IR文件结构和存取方法文件的存取方法文件的存取方法1.顺序存取顺序存取 按从前至后的顺序依次访问文件按从前至后的顺序

7、依次访问文件中的各个信息项；中的各个信息项；2.随机存取随机存取 根据记录编号或地址，可以随意根据记录编号或地址，可以随意存取文件的任一记录存取文件的任一记录;3.按键存取按键存取 根据文件中的某个数据项的内容根据文件中的某个数据项的内容来存取记录。来存取记录。NLP-Lab.IR目录管理 现代计算机系统中都存储大量的文件，为了能有效的管理和组织这些文件，以实现用户快速方便的访问，这主要依赖于文件系统的目录管理。文件目录也是一种数据结构，用于标识系统中的文件及其物理地址，供检索使用。FCB1FCB2FCB3FCBn文件名文件名外存地址外存地址物理组织形式物理组织形式尺寸尺寸 修改时间修改时间

8、用户信息用户信息文件名文件名外存地址外存地址物理组织形式物理组织形式尺寸尺寸 修改时间修改时间 用户信息用户信息文件名文件名外存地址外存地址物理组织形式物理组织形式尺寸尺寸 修改时间修改时间 用户信息用户信息目录目录NLP-Lab.IR目录结构目录结构1.一级目录结构一级目录结构2.二级目录结构二级目录结构3.树形目录结构树形目录结构4.有向非循环图结构有向非循环图结构NLP-Lab.IR文件存储空间的管理 为实现对外存的分配，OS必须记住外存空闲存储空间的情况，为此就必须建立相应的数据结构，而且还要实现分配和回收的功能。存储空间的基本分配单位都是磁盘块而非字节。存储空间的管理方法：1.空闲空

9、间表法 2.位示图法 3.链接法NLP-Lab.IR空闲空间表法空闲表法属于连续分配方式，与内存的动态分配方式相似，为每个文件分配一块连续的存储空间。系统为所有空闲分区建立一张空闲表，表示如下：序号序号第一空闲盘块号第一空闲盘块号空闲盘块数空闲盘块数124211832554v分配时可采用首次适应法、循环首次适应分配时可采用首次适应法、循环首次适应法、最佳适配法等法、最佳适配法等NLP-Lab.IR位示图法位示图是一个二进制矩阵，其中一位表示一个盘块的使用情况（如值为“0”表示为空闲盘块）。数据结构可以用一个二维数组表示。盘块的分配和回收都必须修改矩阵的值。NLP-Lab.IR链接法空闲块指针空

10、闲块指针空闲块空闲块4空闲块空闲块7空闲块空闲块8空闲块空闲块11空闲块空闲块16空闲块空闲块17 NULLNLP-Lab.IR第4章 复习缓冲技术中的缓冲池在_中。A.主存 B外存 C.ROM D寄存器 答：A 引入缓冲的主要目的是_。A.改善CPU和I0设备之间速度不匹配的情况 B节省内存 C提高CPU的利用率 D.提高I0设备的效率 答：A NLP-Lab.IRCPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为了解决这一矛盾，可采用 _。A.并行技术 B通道技术 C.缓冲技术 D虚存技术 答：C 为了使多个进程能有效地同时处理输入和输出，最好使用_结构的缓冲技术。A.缓冲池 B闭缓冲区环

11、C单缓冲区 D，双缓冲区答：A NLP-Lab.IR通过硬件和软件的功能扩充，把原来独立的设备改造成能为若干用户共享的设备，这种设备称为_。A.存储设备 B系统设备 C.用户设备 D虚拟设备答：D 如果IO设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是 _。A.程序查询 B中断方式 CDMA方式 D.无条件存取方式 答：C NLP-Lab.IR中断发生后，应保留_。A.缓冲区指针 B关键寄存器内容 C被中断的程序 D页表 答：B 大多数低速设备都属于_设备。A.独享 B共享 C.虚拟 D.Spool 答：A NLP-Lab.IR_是操作系统中采用的以空间换取时间的技术。A.S

12、POOLING技术 B虚拟存储技术 C覆盖与交换技术 D.通道技术 答：A 操作系统中的SPOOLING技术，实质是将_转化为共享设备的技术。A.虚拟设备 B独占设备 C脱机设备 D块设备 答：B NLP-Lab.IRSPOOLING系统提高了_利用率。A.独占设备 B共享设备 C.文件 D主存储器 答：A采用假脱机技术，将磁盘的一部分作为公共缓冲区以代替打印机，用户对打印机的操作实际上是对磁盘的存储操作，用以代替打印机的部分是_。A.独占设备 B共享设备 C.虚拟设备 D一般物理设备 答：C NLP-Lab.IR按_分类可将设备分为块设备和字符设备。A.从属关系 B操作特性 C.共享属性 D

13、信息交换单位 答：D_算法是设备分配常用的一种算法。A.短作业优先 B最佳适应 C先来先服务 D首次适应 答：C NLP-Lab.IR设备分配应保证设备有_和避免_。答：高的利用率 死锁问题设备管理中采用的数据结构有_、_、_、_等四种。答：系统设备表 设备控制表 控制器控制表 通道控制表NLP-Lab.IR按所属关系对I0设备分类，可分为系统设备和_两类。答：用户设备 常用的I0控制方式有程序直接控制方式、中断控制方式、_和_。答：DMA方式 通道控制方式NLP-Lab.IR设备分配中的安全性是指_。答：设备分配中应保证不会引起进程死锁通道指专门用于负责输入输出工作的处理机。通道所执行的程序

14、称为_。答：通道程序 NLP-Lab.IR通道是一个独立于_的专管_,它控制_与内存之间的信息交换。答：CPU 输入输出的处理机 外设或外存虚拟设备是通过_技术把_设备变成能为若干用户_的设备。答：SPOOLING 独享 共享NLP-Lab.IR实现SPOOLING系统时，必须在磁盘上开辟出称为_和_的专门区域以存放作业信息和作业执行结果。答：输入井 输出井 NLP-Lab.IR第5章 复习操作系统中对数据进行管理的部分叫做_。A.数据库系统 B.文件系统 C.检索系统 D.数据存储系统 答：B 文件系统是指_。A.文件的集合 B.文件的目录 C.实现文件管理的一组软件 D.文件、管理文件的软

15、件及数据结构的总体 答：DNLP-Lab.IR从用户角度看，引入文件系统的主要目的是_A.实现虚拟存储 B.保存系统文档 C.保存用户和系统文档 D.实现对文件的按名存取 答：D 文件的逻辑组织将文件分为记录式文件和_文件。A.索引文件 B.流式文件 C.字符文件 D.读写文件 答：B NLP-Lab.IR为了对文件系统中的文件进行安全管理，任何一个用户在进入系统时都必须进行注册，这一级安全管理是_安全管理。A.系统级 B.目录级 C.用户级 D.文件级 答：A 为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用_。A.约定的方法 B.多级目录 C.路径 D.索引 答：BNLP-La

16、b.IR一个文件的绝对路径名是从_开始，逐步沿着每一级子目录向下追溯，最后到指定文件的整个通路上所有子目录名组成的一个字符串。A.当前目录 B.根目录 C.多级目录 D.二级目录 答：B 对一个文件的访问，常由_共同限制。A.用户访问权限和文件属性 B.用户访问权限和用户优先级 C.优先级和文件属性 D.文件属性和口令 答：A NLP-Lab.IR磁盘上的文件以_单位读写。A.块 B.记录 C.柱面 D.磁道 答：A 磁带上的文件一般只能_。A.顺序存取 B.随机存取 C.以字节为单位存取 D.直接存取 答：A NLP-Lab.IR位示图可用于_。A.文件目录的查找 B.磁盘空间的管理 C.主

17、存空间的共享 D.实现文件的保护和保密 答：B一般来说，文件名及属性可以收纳在_中以便查找。A.目录 B.索引 C.字典 D.作业控制块 答：ANLP-Lab.IR最常用的流式文件是字符流文件，它可看成是_的集合。A.字符序列 B.数据 C.记录 D.页面 答；A 按物理结构划分，文件主要有三类：_、_和_。A.索引文件 B.读写文件 C.顺序文件 D.链接文件 答：A C D NLP-Lab.IR如果文件采用直接存取方式且文件大小不固定，则宜选择_文件结构。A：直接 B.顺序 C.随机 D.索引 答：D 常用的文件存取方法有两种：顺序存取和_存取。A.流式 B.串联 C.顺序 D.随机 答：

18、D NLP-Lab.IR索引文件大体上由_区和_区构成。其中_区一般按关键字的顺序存放。答：索引 数据 索引磁盘文件目录表的内容至少应包含_和_。答：文件名 文件在磁盘上的存放地址NLP-Lab.IR操作系统实现按名存取进行检索等关键在于解决文件名与_的转换。答：文件的存储地址文件的物理组织有顺序、_和索引。答：链接NLP-Lab.IR磁盘与主机之间传递数据是以_为单位进行的。答：数据块 _算法选择与当前磁头所在磁道距离最近的请求作为下一次服务的对象。答：最短寻道时间优先NLP-Lab.IR访问磁盘时间由三部分组成，即_、_和_。答：寻道时间 旋转延迟时间 传输时间文件的结构就是文件的组织形式，从用户观点出发所看到的文件组织形式称为文 件的_；从实现观点出发，文件在外存上的存放组织形式称为文件的_。答：逻辑结构 物理结构 NLP-Lab.IRNLP-Lab.IRNLP-Lab.NLP-Lab.IRIR