第六章 文件管理
1. 何谓数据项、记录和文件？
答：a.数据项是最低级的数据组织形式，可分为基本数据项和组合数据项。基本数据项是用于描述一个对象某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，即原子数据，又称为数据元素或字段。组合数据项则由若干个基本数据项构成。
b.记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的属性。
c.文件是指有创建者所定义的、具有文件名的一组相关信息的集合提。
4. 何谓逻辑文件？何谓物理文件？(何谓文件逻辑结构？何谓文件的物理结构)
答：文件的逻辑结构是指从用户的观点出发所观察到的文件组织形式，也就是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于物理特性,；而文件的物理结构则是指文件在外存上的存储组织形式，与存储介质的存储性能有关。 12．假定一个文件系统的组织方式与MS-DOS相似，在FAT中可有64K个指针，磁盘的盘块大小为512B，试问该文件系统能否指引一个512MB的磁盘？
答：512MB/512B=1M个盘块，而每个盘块都应有一个指针来指示，所以应该
有1M个指针，因此若有64K个指针则不能指引一个512MB的磁盘。
17．对目录管理的主要要求是什么？
答：实现按名存取、提高检索目录的速度、文件共享、允许文件重名。 18．采用单级目录能否满足对目录管理的主要要求？为什么？
采用单级目录不能完全满足对目录管理的主要要求，只能实现目录管理最基本的功能即按名存取。由于单级目录结构采用的是在系统只配置一张目录表用来记录系统中所有文件的相关信息，因此此目录文件可能会非常大，在查找时速度慢，另外不允许用户文件有重名的现象，再者由于单级目录中要求所有用户须使用相同的名字来共享同一个文件，这样又会产生重名问题，因此不便于实现文件共享。
23．有一计算机系统利用图6-33所示的位示图来管理空闲盘块。盘块的大小为1KB，现要为某文件分配量个盘块，试说明盘块的具体分配过程。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 图6-33 某计算机系统的位示图 分配量个盘块的过程如下：
⑴ 顺序扫描位示图，从中找到第一个值为0的二进制位，得到其行号i=3，列号j=3。
⑵ 将所找到的二进制位转换成与之对应的盘块号。盘块号计算公式为：b=（3-1）*16+3=35；
⑶ 修改位示图，令map[3，3]=1，并将该盘块分配出去。
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类似地，可使用相同的方法找到第二个值为0的二进制位，得到行号i=4，列号j=7，其对应的盘块号为55，令map[i，j]=1，并将该盘块分配出去。 24．某操作系统的磁盘文件空间共有500块，若用字长为32位的位示图管理磁盘空间，试问：
⑴ 位示图需要多少字？
⑵ 第i字第j位对应的块号是多少？ ⑶ 给出申请/归还一块的工作流程。 [500/32]z=16个字
b=(i-1)*32+j=32(i-1)+j (b从1开始计数，i，j也从1开始计数) 根据盘块号b求出：
i = (b-1)/32 + 1; j = (b-1)%32 + 1; 将第i字第j位置0
28．在一级系统容错技术中，包括哪些容错措施？什么是写后读校验？ 答：一级系统容错技术包括双份目录、双份文件分配表及写后读校验等容错措施。 写后读校验是每次从内存缓冲区向磁盘写入一个数据块后，又立即从磁盘上读出该数据块，并送至另一缓冲区中，再将该缓冲区内容与内存缓冲区中在写后仍保留的数据进行比较。若两者一致，才认为写入成功，继续写下一个盘块。否则重写。若重写后仍不一致，则认为盘块缺陷，便将应写入该盘块的数据，写入到热修复重定向区中。
29．在第二级系统容错技术中，包括哪些容错措施？画图说明之。
答：第二级容错技术包括磁盘镜像和磁盘双工两种容错措施。图示如下：
30．何谓事务？如何保证事务的原子性？
答：事务是用于访问和修改各种数据项的一个程序单位。
要保证事务的原子性必须要求一个事务在对一批数据执行修改操作时，要么全部完成，用修改后的数据代替原来数据，要么一个也不改，保持原来数据的一致性。
第七章 操作系统接口
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1．操作系统包括哪几种类型的用户接口？它们分别适用于哪种情况？（掌握） 答：操作系统包括四种类型的用户接口：命令接口（分为联机与脱机命令接口）、程序接口、图形化用户接口和网络用户接口。
命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，程序接口提供给用户在编制程序时使用，网络用户接口是面向网络应用的接口。 2．联机命令接口由哪些部分构成？（了解）
答：联机命令接口由一组联机命令、终端处理程序和命令解释程序构成。 3．联机命令通常包含哪些类型？每种类型又包含哪些主要命令？（了解） 答：联机命令通常包含如下类型：
（1）系统访问类，主要是注册命令login、password； （2）磁盘操作类，包括磁盘格式化format、软盘复制diskcopy、软盘比较diskcomp及备份backup等命令；
（3）文件操作类，包括文件显示type、文件拷贝copy、文件比较comp、文件重命名rename、文件删除erase等命令；
（4）目录操作类，包括子目录建立mkdir、目录显示dir、子目录删除rmdir、目录结构显示tree、当前目录改变chdir等命令； （5）其它命令，包括输入输出重定向>、<,管道联接|、过滤命令/,批命令.bat 等。 4．什么是输入输出重定向？试举例说明。（了解） 答：命令的输入通常取自标准输入设备键盘，命令输出则送往标准输出设备显示终端。如果在命令中设置输出定向“>”，其后接文件或设备名，则命令的结果输出将送到指定文件或设备上；如果使用输入重定向“<”，则不从键盘而是从重定向符右边的指定文件或设备上取得输入信息。这就是输入输出的重定向。 5．何谓管道联接？试举例说明。（了解） 答：管道联接是指把第一个命令的输出作为第二个命令的输入，或把第二个命令的输出作为第三条命令的输入，以此类推，由两条以上的命令可形成一条管道。在MS-DOS和UNIX中，都用\"|\"作为管道符号。其一般格式为：command1 |command2 | … |commandn。
6．终端设备处理程序的主要作用是什么？它具有哪些功能？（了解） 答：主要用于实现人机交互，它具有以下功能：
（1）接收用户从终端上键入的字符； （2）字符缓冲，用于暂存接收的字符；（3）回送显示；（4）屏幕编辑； （5）特殊字符处理。 7．命令解释程序的主要作用是什么？（了解）
答：主要作用是：在屏幕上给出提示符，请用户输入命令，读入并识别命令，转至相应命令处理程序入口地址，把控制权交给该处理程序执行，最后将处理结果或出错信息送屏幕显示。
9．为了将已存文件改名，应用什么UNIX 命令？（了解）
答：对已存文件改名的命令为mv，其格式为：mv oldname newname 。
10．要想将工作目录移到目录树的某指定点上，应利用什么命令？（了解） 答：用命令“cd ..”或“cd .”将当前目录上移或转移，直到工作目录移到目录树的指定点。
12.试比较mail和write命令的作用有何不同?（了解）
答: mail命令作为UNIX 的多用户之间非交互式通信的工具。write 命令是用户与当前系统中的其他用户直接进行联机通讯的工具。 13. 试比较一般的过程调用和系统调用?（掌握）
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答: 系统调用本质上是过程调用的一种特殊形式，与一般过程调用有差别： （1）运行状态不同。一般过程调用的调用过程和被调用过程均为用户程序，或者均为系统程序，运行在同一系统状态（用户态或系统态）；系统调用的调用过程是用户态下的用户程序，被调用过程是系统态下的系统程序。
（2）软中断进入机制。一般的过程调用可直接由调用过程转向被调用过程；而系统调用不允许由调用过程直接转向被调用过程，一般通过软中断机制，先进入操作系统内核，经内核分析后，才能转向相应命令处理程序。
（3）返回及重新调度。一般过程调用在被调用结束后，返回调用点继续执行；系统调用被调用完后，要对系统中所有运行进程重新调度。只有当调用进程仍具有最高优先权才返回调用过程继续执行。
（4）嵌套调用。一般过程和系统调用都允许嵌套调用，注意系统过程嵌套而非用户过程。
20. trap.S是什么程序？它完成哪些主要功能？（了解）
答：UNIX系统V 内核中的trap.S文件，是中断和陷入总控程序。用于中断和陷入的一般性处理，由汇编语言编写。trap.S 中包含了绝大部分的中断和陷入向量的入口地址，每当系统发生中断和陷入时，通常都是直接进入trap.S程序。 21.在UNIX 系统内，被保护的CPU环境中包含哪些数据项？（了解）
答：当用户程序处在用户态且执行CHMK (CHange Mode to Kernel）之前，应在用户空间提供系统调用所需参数表，并将参数表地址送入R0寄存器。执行CHMK 命令后，处理机转为核心态，由硬件自动将处理机状态长字(PSL)、PC 和代码操作数(code)压入用户核心栈，从中断和陷入向量表中取出trap.S入口地址，转入trap.S中执行。
22. trap.C 是什么程序？它将完成哪些处理？（了解） 答：trap.C 程序是处理各种陷入情况的C 语言文件，共处理12 种陷入后的公共问题。包括：
确定系统调用号、实现参数传递、转入相应系统调用处理子程序。在由系统调用子程序返回到trap.C 后，重新计算进程的优先级，对收到的信号进行处理等。
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