现代操作系统第8章
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现代操作系统(中文第三版)习题答案精编版
6、在建立一个操作系统时有几个设计目的，例如资源利用、及时性、健壮性等。 请列举两个可能互相矛盾的设计目的。 答：考虑公平和实时。公平要求每一个进程都以公平的方式分配资源，没有进程 能得到超过公平份额的资源。另一方面，实时要求使进程在规定的时间内执行完 毕的基础上分配资源。一个实时的进程可能会得到一个不成比例的资源份额。（非
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11、一位校对人员注意到在一部将要出版的操作系统教科书手稿中有一个多次出 现的拼写错误。这本书大致有 700 页。每页 50 行，一行 80 个字符。若把文稿用 电子扫描，那么，主副本进入图 1-9 中的每个存储系统的层次要花费多少时间？ 对于内存储方式，考虑所给定的存取时间是每次一个字符，对于磁盘设备，假定 存取时间是每次一个 1024 字符的盘块，而对于磁带，假设给定开始时间后的存 取时间和磁盘存取时间相同。
第2页
cztqwan 2017-06-19
答：原稿包含 80*50*700 = 2800000 字符。当然，这不可能放入任何目前的 CPU 中，但是如果可能的话，在寄存器中只需 2.8ms，在 Cache 中需要 5.6ms，在内 存中需要 28ms，整本书大约有 2700 个 1024 字节的数据块，因此从磁盘扫描大 约为 27 秒，从磁带扫描则需 2 分钟 7 秒。当然，这些时间仅为读取数据的时间。 处理和重写数据将增加时间。
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现代操作系统（第三版）习题答案
cztqwan 2017-06-19
（部分内容来源于网络，转载请注明出处）
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目录
第一章 绪论..................................................................................................................1 第二章 进程与线程......................................................................................................8 第三章 存储管理........................................................................................................21 第四章 文件系统........................................................................................................32 第五章 输入/输出 ......................................................................................................42 第六章 死锁................................................................................................................55 第七章 多媒体操作系统............................................................................................ 65 第八章 多处理机系统................................................................................................ 76 第九章 安全................................................................................................................88 第十章 实例研究 1：Linux .....................................................................................100 第十一章 实例研究 2：Windows Vista .................................................................. 110 第十二章 实例研究 3：Symbian 操作系统 ........................................................... 110 第十三章 操作系统设计.......................................................................................... 110
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11、一位校对人员注意到在一部将要出版的操作系统教科书手稿中有一个多次出 现的拼写错误。这本书大致有 700 页。每页 50 行，一行 80 个字符。若把文稿用 电子扫描，那么，主副本进入图 1-9 中的每个存储系统的层次要花费多少时间？ 对于内存储方式，考虑所给定的存取时间是每次一个字符，对于磁盘设备，假定 存取时间是每次一个 1024 字符的盘块，而对于磁带，假设给定开始时间后的存 取时间和磁盘存取时间相同。
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答：原稿包含 80*50*700 = 2800000 字符。当然，这不可能放入任何目前的 CPU 中，但是如果可能的话，在寄存器中只需 2.8ms，在 Cache 中需要 5.6ms，在内 存中需要 28ms，整本书大约有 2700 个 1024 字节的数据块，因此从磁盘扫描大 约为 27 秒，从磁带扫描则需 2 分钟 7 秒。当然，这些时间仅为读取数据的时间。 处理和重写数据将增加时间。
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第一章 绪论..................................................................................................................1 第二章 进程与线程......................................................................................................8 第三章 存储管理........................................................................................................21 第四章 文件系统........................................................................................................32 第五章 输入/输出 ......................................................................................................42 第六章 死锁................................................................................................................55 第七章 多媒体操作系统............................................................................................ 65 第八章 多处理机系统................................................................................................ 76 第九章 安全................................................................................................................88 第十章 实例研究 1：Linux .....................................................................................100 第十一章 实例研究 2：Windows Vista .................................................................. 110 第十二章 实例研究 3：Symbian 操作系统 ........................................................... 110 第十三章 操作系统设计.......................................................................................... 110
现代操作系统（中文第三版）习题答案
标准答案）
7、下面的哪一条指令只能在内核态中使用？
a)禁止所有的中断。
b)读日期-时间时钟。
c)设晋日期-时间时钟。
d)改变存储器映像。
答：选择（a）、（c）、（d）应该被限制在内核模式。
8、考虑一个有两个CPU的系统，并且每一个CPU有两个线程（超线程）。假设有三个程序P0，P1，P2，分別以运行时间 5ms，10ms，20ms开始。运行这些程序需要多少时间？假设这三个程序都是100% 限于CPU，在运行时无阻塞，并且一旦设 定就不改变CPU。
的文件复制到装配点，使得他们在进行设备检查或修理时，可以在紧急事件中的普通路径上找到这些文件。
17、在一个操作系统中系统调用的目的是什么？ 答：系统调用允许用户进程在内核中访问和执行操作系统功能。用户程序使用系统调用操作系统服务。
18、对于下列系统调用，给出引起失败的条件：fork、exec以及unlink。 答：如果进程表中没有空闲的槽（或者没有内存和交换空间），fork 将失败。如果所给的文件名不存在，或者不是一个有效的 可执行文件，exec将失败。如果将要解除链接的文件不存在，或者调用unlink的进程没有权限，则unlink将失败。 19、在count = write(fd, buffer, nbytes);调用中，能在counБайду номын сангаас中而不是nbytes中返回值吗？如果能，为什么？ 答：如果fd不正确，调用失败，将返回1。同样，如果磁盘满，调用也失败，要求写入的字节数和实际写入的字节数可能不 等。在正确终止时，总是返回nbytes。 20、有一个文件，其文件描述符是fd，内含下列字节序列：3，1，4，1，5，9，2，6，5，3，5。 有如下系统调用：
12、在用户程序进行一个系统调用，以读写磁盘文件时，该程序提供指示说明了所需要的文件，一个指向数据缓冲区的指针 以及计数。然后，控制权转给操作系统，它调用相关的驱动程序。假设驱动程序启动磁盘并且直到中断发生才终止。在从磁盘 读的情况下，很明显，调用者会被阻塞（因为文件中没有数据）。在向磁盘写时会发生什么情况？需要把调用者阻塞一直等到 磁盘传送完成为止吗？答：也许。如果调用者取回控制，并且在最终发生写操作时立即重写数据，将会写入错误的数据。然 而，如果驱动程序在返回之前首先复制将数据复制到一个专用的缓冲器，那么调用者可以立即继续执行。另一个可能性是允许 调用者继续，并且在缓冲器可以再用时给它一个信号，但是这需要很高的技巧，而且容易出错。
7、下面的哪一条指令只能在内核态中使用？
a)禁止所有的中断。
b)读日期-时间时钟。
c)设晋日期-时间时钟。
d)改变存储器映像。
答：选择（a）、（c）、（d）应该被限制在内核模式。
8、考虑一个有两个CPU的系统，并且每一个CPU有两个线程（超线程）。假设有三个程序P0，P1，P2，分別以运行时间 5ms，10ms，20ms开始。运行这些程序需要多少时间？假设这三个程序都是100% 限于CPU，在运行时无阻塞，并且一旦设 定就不改变CPU。
的文件复制到装配点，使得他们在进行设备检查或修理时，可以在紧急事件中的普通路径上找到这些文件。
17、在一个操作系统中系统调用的目的是什么？ 答：系统调用允许用户进程在内核中访问和执行操作系统功能。用户程序使用系统调用操作系统服务。
18、对于下列系统调用，给出引起失败的条件：fork、exec以及unlink。 答：如果进程表中没有空闲的槽（或者没有内存和交换空间），fork 将失败。如果所给的文件名不存在，或者不是一个有效的 可执行文件，exec将失败。如果将要解除链接的文件不存在，或者调用unlink的进程没有权限，则unlink将失败。 19、在count = write(fd, buffer, nbytes);调用中，能在counБайду номын сангаас中而不是nbytes中返回值吗？如果能，为什么？ 答：如果fd不正确，调用失败，将返回1。同样，如果磁盘满，调用也失败，要求写入的字节数和实际写入的字节数可能不 等。在正确终止时，总是返回nbytes。 20、有一个文件，其文件描述符是fd，内含下列字节序列：3，1，4，1，5，9，2，6，5，3，5。 有如下系统调用：
12、在用户程序进行一个系统调用，以读写磁盘文件时，该程序提供指示说明了所需要的文件，一个指向数据缓冲区的指针 以及计数。然后，控制权转给操作系统，它调用相关的驱动程序。假设驱动程序启动磁盘并且直到中断发生才终止。在从磁盘 读的情况下，很明显，调用者会被阻塞（因为文件中没有数据）。在向磁盘写时会发生什么情况？需要把调用者阻塞一直等到 磁盘传送完成为止吗？答：也许。如果调用者取回控制，并且在最终发生写操作时立即重写数据，将会写入错误的数据。然 而，如果驱动程序在返回之前首先复制将数据复制到一个专用的缓冲器，那么调用者可以立即继续执行。另一个可能性是允许 调用者继续，并且在缓冲器可以再用时给它一个信号，但是这需要很高的技巧，而且容易出错。
计算机操作系统课件第8章 网络操作系统
树形网络拓扑结构
IMP
主 机
网状形网络的特点
两级网络形式：逻辑上可分为通信子 网和资源子网，易于连接成异构网。 网络可靠性高 可扩充性好 灵活性好
计算机网络的类型
广域网WAN：数公里至数十公里 局域网LAN：数十米至数公里
交换式的引入
为解决多结点之间的通信问题而引入 了交换技术。 所谓交换，是指在两个或多个结点之 间建立暂时通信线路(链路)的操作。 两个结点在通信之前，须先建立连接， 源结点把信息发送给交换中心，再由 交换中心把该信息转发到目标结点， 通信结束后便拆除该连接。
分组交换方式的好处
简化了对缓冲区的管理 加速了对信心的传输 减少了传输出错率及重发信息量
线路交换方式示意图
D
D
T
DCE
T
E
E
DCE
D
T
E
DTE
DTE
局域网的引入
随着计算机硬件成本急剧下降， 使得一个单位甚至一栋楼中，有许多 台微机。为了实现各计算机之间的通 信和资源共享，可将这些微机连接起 来而形成局域网。按LAN的拓扑结构， 可将LAN分为公用总线LAN和环形 LAN。
全互连连接
具有交换中心的连接
b1 b2 b3
bn
…
a1
c1
a2
c2
a3
c3
… …
an
cn
线路交换网
线路交换广泛应用于电话系统中， 它通过直接接通和断开某些线路来形 成所要求的连接，使用户之间能直接 通信，完成后便拆除该连接，以便将 线路让给其他用户对进行通信。
线路交换方式示意图
线路交换的主要性质
总线形网络
总线形网络是由一条高速公用总线 连接若干个结点所形成的网络。总线型 网络采用广播通信方式，即由一个结点 发出的信息，可被网络上的多个结点接 收。由于多个结点连接到一条公用总线 上，因此必须采取某种介质访问控制规 程来分配信道，以保证在一段时间内只 允许一个结点传送信息。
操作系统(1~8章的课后习题答案)
1.1：存储程序式计算机的主要特点是：集中顺序过程控制（1）过程性：模拟人们手工操作（2）集中控制：由CPU集中管理（3)顺序性：程序计数器1.2：a:批处理系统的特点：早期批处理有个监督程序，作业自动过渡直到全部处理完，而脱机批处理的特点：主机与卫星机并行操作。
b:分时系统的特点：（1）：并行性。
共享一台计算机的众多联机用户可以在各自的终端上同时处理自己的程序。
（2）：独占性。
分时操作系统采用时间片轮转的方法使一台计算机同时为许多终端上同时为许多终端用户服务，每个用户的感觉是自己独占计算机。
操作系统通过分时技术将一台计算机改造为多台虚拟计算机。
（3）：交互性。
用户与计算机之间可以进行“交互会话”，用户从终端输入命令，系统通过屏幕（或打印机）将信息反馈给用户，用户与系统这样一问一答，直到全部工作完成。
c：分时系统的响应比较快的原因：因为批量操作系统的作业周转时间较长，而分时操作系统一般采用时间片轮转的方法，一台计算机与许多终端设备连接，使一台计算机同时为多个终端用户服务，该系统对每个用户都能保证足够快的响应时间，并提供交互会话功能。
1.3：实时信息处理系统和分时系统的本质区别：实时操作系统要追求的目标是：对外部请求在严格时间范围内做出反应，有高可靠性和完整性。
其主要特点是资源的分配和调度首先要考虑实时性然后才是效率。
此外，实时操作系统应有较强的容错能力，分时操作系统的工作方式是：一台主机连接了若干个终端，每个终端有一个用户在使用。
用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务请求，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。
用户根据上步结果发出下道命。
分时操作系统将CPU 的时间划分成若干个片段，称为时间片。
操作系统以时间片为单位，轮流为每个终端用户服务。
每个用户轮流使用一个时间片而使每个用户并不感到有别的用户存在。
分时系统具有多路性、交互性、“独占”性和及时性的特征。
计算机导论第8章
2
件就是我们通常所说的“裸机”，它是软件运行的物质基 础。如果用户直接使用硬件是非常麻烦的。在计算机发展的早 期，操作人员必须熟记机器语言(二进制指令)，并且要了解各 种外围设备的物理特性，这不仅不方便而且容易出错。 • 软件是提高计算机使用效率、扩大计算机功能的程序，它可 以分为三个层次。最靠近硬件，处于最下层的是操作系统；在 其之上的是支撑软件，包括汇编程序、编译连接程序、调试维 护程序等；直接面向用户，处于最上层的是应用软件，包括我 们熟悉的办公软件、财务软件、娱乐软件和数据库系统等。 • 可以看出，操作系统在整个计算机系统中处于中心的地位， 把用户和其它软件同各种各样复杂的硬件设备隔离开来，一方 面对硬件系统进行管理和扩充，另一方面又对其它软件和终端 用户提供服务。需要指出的是，现代的操作系统往往都包括了 常用的支撑软件，从而可以为用户和应用软件提供更为直接的 服务。 • 下面我们给出操作系统的定义：操作系统是一种系统软件。 它管理和控制计算机系统的资源，为用户使用计算机提供方便 有效的工作环境。这里的定义包含了两层含义：
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2. 共享性 所谓共享是指系统中的多个资源可以被内存中多个并发执行的程序(包括操 作系统本身)共同使用。根据资源的特性，程序对资源的共享方式有两种： (1) 互斥共享方式：在这种方式下，资源在某一特定的时间段内只允许一个 程序访问和使用。当资源已经被占用时，其它访问该资源的程序必须等待， 直到资源被释放。我们把这种一段时间内只允许一个程序使用的资源称为 “临界资源”，例如打印机。 (2) 同时访问方式：在这种方式下，资源允许多个程序同时访问和使用，例 如磁盘。但要知道，这种“同时”是宏观上的，在微观上，多个程序往往是 交替使用该资源。 3. 异步性 操作系统允许多个程序的并发执行，但由于资源的限制，这些程序的执行 并非是连续的。例如两个程序同时访问“临界资源”，操作系统就必须强制 某一程序暂时停止，等待其它程序使用完资源，才能继续运行。因此并发执 行的每个程序何时执行、何时暂停、共需多少时间才能完成，都是不可预知 的。 4. 虚拟性 这里所谓的“虚拟”是指把物理上的一个实体变成逻辑上的多个对应物， 或者把物理上的多个实体变成逻辑上的一个对应物的技术。例如在分时系统 中，操作系统可以把一个处理器虚拟成多个，让用户感觉每个处理器都是被 一个特定的用户独占。
操作系统安全_课件_第8章
进行安全管理所需的应用程序，以及运行具有特权 操作的、保障系统正常工作所需的应用程序。用户 软件由可信软件以外的应用程序组成。
用户软件 可信应用软件
安全内核 硬件
图8-1 安全操作系统一般结构示意图
高安全级别的操作系统首先对整个操作系统的内核 进行分解用于产生安全内核，因此安全内核是从内 核中分离出来的、与系统安全控制相关的部分软件。 例如KSOS和UCLA Secure UNIX就具有这种结构， 它们的安全内核已经足够小，所以能够对其进行严 格的安全性验证。 低开发代价的安全操作系统则不再对操作系统内核 进行分解，此时安全核就是内核。这种结构的例子 有LINVS IV、Secure Xenix、TMach和Secure TUNIS等。 操作系统的可信应用软件和安全内核组成了系统的 可信软件，它们是可信计算基的一部分，系统必须 保护可信软件不被修改和破坏。
8.2.3 仿真法
对现有操作系统的内核进行面向安全策略的分析和 修改以形成安全内核，然后在安全内核与原ISOS 用户接口界面中间再编写一层仿真程序。这样做的 好处在于在建立安全内核时，可以不必受现有应用 程序的限制，且可以完全自由地定义ISOS仿真程 序与安全内核之间的接口。但采用这种方法要同时 设计仿真程序和安全内核，还要受顶层ISOS接口 的限制。另外根据安全策略，有些ISOS的接口功 能不安全，从而不能仿真；有些接口功能尽管安全， 但仿真实现特别困难。
8.2.4 开发方法举例
下面假定应用改进/增强法对UNIX操作系统的一个 版本进行安全性增强为例来详细说明安全操作系统 的开发方法。如图8-3。 具体地说，对该UNIX操作系统主要进行如下安全 性增强。 (1) 对UNIX实用程序进行面向安全策略的分析后将 它们分成两部分: 可信程序和一般应用程序。可信 程序主要包括注册程序、用户管理程序、特权用户 程序等，它们主要有两个来源: 一部分是对原有程 序进行安全性扩充来的，另一部分是新编写开发的， 它们与核心的安全机制有关。
大学计算机课程 操作系统习题解答
习题及参考答案
第1章习题及参考答案
3．简述操作系统的五大管理的主要功能。 简述操作系统的五大管理的主要功能。
存储器管理的主要功能包括：内存分配、地址映射、内存 保护和内存扩充。处理机管理的功能包括：作业和进程调度、 进程控制和进程通信。设备管理的主要功能包括：缓冲区管理、 设备分配、设备驱动和设备无关性。文件功能应包括：文件存 储空间的管理、文件操作的一般管理、目录管理、文件的读写 管理和存取控制。现代操作系统向用户提供图形界面、命令界 面、程序界面三种类型的界面。
习题及参考答案
第1章习题及参考答案
5．什么是批处理系统、分时系统和实时系统？它们 什么是批处理系统、分时系统和实时系统？ 各自有什么特征？ 各自有什么特征？
批处理系统：操作员把用户提交的作业进行分类， 批处理系统：操作员把用户提交的作业进行分类 ， 把一批 作业编成一个作业执行序列， 作业编成一个作业执行序列，由专门编制的监督程序自动一次 处理。其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、 处理。其主要特征是：用户脱机使用计算机、成批处理、多道 程序执行。 程序执行。 分时系统：把处理机的运行时间分成很短的时间片， 分时系统：把处理机的运行时间分成很短的时间片 ， 按时 间片轮转的方式，把处理机分给各进程使用。 间片轮转的方式，把处理机分给各进程使用。其主要特征是： 交互性、多用户同时性、独立性和及时性。 交互性、多用户同时性、独立性和及时性。 实时系统：在被控对象允许（ 规定） 实时系统：在被控对象允许 （ 规定 ） 的时间范围内做出响 应。其主要特征是：除具备分时系统的四大特征外，还具备实 其主要特征是：除具备分时系统的四大特征外， 时时钟管理、高可靠性、连续的人机对话和过载保护。 时时钟管理、高可靠性、连续的人机对话和过载保护。
计算机操作系统第八章课件剖析
计算机操作系统第八章课件剖析引言计算机操作系统是指控制和管理计算机硬件与软件资源，以提供给用户和应用程序一个可用、高效的计算机工作环境。
本文将对计算机操作系统第八章的课件进行剖析，分析其中的关键概念和理论。
1. 线程管理线程是计算机操作系统中的基本执行单元，是操作系统调度的最小单位。
第八章课件中详细介绍了线程管理的概念和原理。
1.1 线程的定义线程是进程内的一个独立执行单元，由线程ID、程序计数器、寄存器集合和堆栈组成。
一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的资源。
1.2 线程的状态转换第八章课件中介绍了线程的状态转换图，包括就绪状态、运行状态、阻塞状态和终止状态。
线程的状态转换是由操作系统的调度算法决定的。
1.3 线程的同步与互斥线程的同步与互斥是多线程编程中的重要概念。
第八章课件中介绍了多种线程同步和互斥的方法，包括信号量、互斥锁和条件变量等。
2. 进程调度进程调度是操作系统中的重要功能，它决定了进程的执行顺序和优先级。
第八章课件详细介绍了进程调度的算法和策略。
2.1 进程调度的目标进程调度的目标是提高系统的响应速度和资源利用率，避免进程饥饿和死锁等问题。
第八章课件中列举了几种常见的进程调度算法，如先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）和时间片轮转等。
2.2 进程调度的算法第八章课件中详细介绍了几种经典的进程调度算法，包括最高优先级调度算法、轮转调度算法和多级反馈队列调度算法等。
每种算法都有其特点和适用场景。
2.3 进程调度的策略第八章课件中还介绍了进程调度的策略，包括非抢占式调度和抢占式调度两种。
非抢占式调度是指一个进程获得CPU后一直运行，直到自愿让出CPU或被阻塞；抢占式调度是指一个进程在运行期间可以被其他优先级更高的进程抢占CPU。
3. 内存管理内存管理是操作系统中的重要功能之一，它负责管理和分配进程的内存空间。
第八章课件中介绍了内存管理的概念和机制。
3.1 内存的分配与回收第八章课件中介绍了几种常见的内存分配和回收算法，包括固定分区分配和动态分区分配。
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所谓“打开”是指系统将指名文件的属性从外存拷 贝到内存打开文件表的一个表目中，并将该表目的 编号（索引）返回给用户，以后便利用返回的索引 号向系统提出操作请求。
Close系统调用用来关闭文件，OS将把该文件从打 开文件表中的表目上删除掉。
精品
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文件操作
其他文件操作
为方便用户，OS都提供了数条有关文件操 作的系统调用，可将这些系统调用分为若干 类：
精品
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文件系统模型
文文空完都（有件件明 户件闲成是：逻2系， 提系（）盘文与用选辑在统对 供块统磁1目件择块户这）的的盘文 使的录文号系和一文管大I件到件 用核/，统提O层理件部磁所物主进文心有对是高；实，盘在理分要数关行件部目文指I文(现设块/文用据功的带O操的件分录含件备号。缓于块件大）能系纵接。的有；的存冲处的量机管，统和口组进转大的理交事取系的理管等行换织制内换量务统速最的文；定理的存。，和之的底度直。与的集间管层处文的的接软合，理理件关相对主文件 。，及关键象要件，是操其。和。以作方属记。及便性录向的用说 （3）由磁磁文盘盘件（（系带磁统）带接）存口驱储动空程间序。组成。 逻辑文件系统
一、有结构文件：其记录长度可分为定长和不定长 两类。组织这些记录的方式有多种。而形成下述 几种文件：
⑴顺序文件。由一系列记录，按某种顺序排列所形成的 文件。其中的记录通常是定长记录。
⑵索引文件。当记录为可变长度时，通常为之建立一张 索引表，为每个记录在表中设置一表项。
⑶索引顺序文件。是上述两种文件方式的结合。它为文 件建立一张索引表，为每一组记录中的第一个记录设 置一表项。
此外，文件具有自己的属性，属性可包括： 文件类型、文件长度、文件的物理位置、文件 的存取控制、文件的建立时间等。
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文件类型
对文件的分类有下列几种方法:
一、按用途分类：系统文件、用户文件、 库文件。
二、按文件中的数据形式分类：源文件、 目标文件、可执行文件。
三、按存取控制属性分类：只执行文件、 只读文件、读写文件。
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文件逻辑结构的类型（2）
二、无结构文件：即流式文件，其长度以 字节为单位。对流式文件的访问，是利 用读写指针来指出下一个要访问的字符。 可以把流式文件看作是记录式文件的一 个特例。在UNIX系统中，所有的文件都 被看作是流式文件，即使是有结构文件， 系统不对文件进行格式处理。
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顺序文件（1）
(2)文件的物理结构，又称为文件的存储结构，是文件在 外存上的存储组织形式，与存储介质的存储性能有关。
对文件的逻辑结构提出的要求有：提高检索效率； 便于增、删、改文件的记录；降低文件存储费用。
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文件逻辑结构的类型（1）
文件的逻辑结构可分为两大类：一是有结构文 件(记录式文件)；二是无结构文件(流式文件)。
最常用的一类是对文件属性进行操作的； 另一类是对有关目录的； 还有实现文件共享的系统调用； 用于对文件系统进行操作的系统调用。
精品
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6.2 文件逻辑结构
文件系统设计的关键要素，是将诸记录构成一个 文件的方法，以及将一个文件存储到外存的方法。 任何一个文件，都存在着两种形式的结构：
(1)文件的逻辑结构。是从用户观点出发所观察到的文件 组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，独立 于物理特性，又称为文件组织。
精品
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文件、记录和数据项（2）
二、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。一个记录应包含的数 据项，取决于需要描述的对象的哪些方面。一 个对象由于他所处的环境不同可把他作为不同 的对象。
在诸多记录中。为了能唯一地标识一个记录， 必须在记录的各个数据项中，确定一个或几个 项，把他们的集合称为关键字。也即，关键字 是能唯一标识一个记录的数据项集。
第6章
文件管理
精品
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6.1 文件和文件系统
现代OS是通过文件系统来组织和管理在计算 机中所存储的大量程序和数据；或者说，文件 系统的管理功能，是通过把它所管理的程序和 数据组织成一系列文件的方法来实现的。
文件是数据的一种组织形式，文件管理系统是 指文件和对文件进行操纵和管理的软件集合。 基于文件系统的概念而把数据的组成分为数据 项、记录和文件三级。
空间。 ⑶读文件； ⑷写文件； ⑸截断文件：放弃原有文件的内容 ⑹设置文件的读/写位置：改顺序存取为随机存取。
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文件操作
文件的“打开”和“关闭”操作
当前OS提供的大多数对文件的操作，其过程大致分 为两步：第一步是通过检索文件目录来找到指定文 件的属性及其在外存上的位置；第二步是对文件实 施相应的操作。为了避免多次重复地检索目录，引 入open这一文件系统调用。
一、逻辑记录的排序：文件中的记录可以 是任意顺序的，因此，可以按照不同顺 序进行排列，一般可归纳为以下两种：
⑴串结构。记录之间的顺序与关键字无关，通 常的办法是按存入的时间先后来排列。
⑵顺序结构。文件中的所有记录按关键字排列。
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文件、记录和数据项（3）
三、文件：是由创建者所定义的，具有文件名的 一组相关元素的集合，可分为有结构文件和无 结构文件两种。在有结构文件中，文件由若干 相关记录组成，无结构文件则被看成是一个字 符流。文件在文件系统中是一个最大的数据单 位，描述了一个对象集。一个文件必须要有一 个文件名，用户利用文件名来访问文件。
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文件、记录和数据项（1）
一、数据项：数据项可分成两种类型：
1、基本数据项：用于描述一个对象的某种属性 的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑 数据单位，又称为数据元素或字段。它除了数 据名外，还应有数据类型。表征一实体在数据 项上的数据称为值。
2、组合数据项：由若干个基本数据项组成，简 称组项。
对对象操纵 基本I/O管理程序（文件组织模块） 和管理的 软包件括集命合令接口和基程本文件系统（物理I/O层） 序接口两类。I/O控制层（设备驱动程序）
对象及其属性说明
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文件操作
用户通过文件系统所提供的系统调用实施对文 件的操作：
最基本的文件操作： ⑴创建文件：分配外存空间，建立目录项。 ⑵删除文件：将要删除文件的目录项置为空项，回收
Close系统调用用来关闭文件，OS将把该文件从打 开文件表中的表目上删除掉。
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文件操作
其他文件操作
为方便用户，OS都提供了数条有关文件操 作的系统调用，可将这些系统调用分为若干 类：
精品
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文件系统模型
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一、有结构文件：其记录长度可分为定长和不定长 两类。组织这些记录的方式有多种。而形成下述 几种文件：
⑴顺序文件。由一系列记录，按某种顺序排列所形成的 文件。其中的记录通常是定长记录。
⑵索引文件。当记录为可变长度时，通常为之建立一张 索引表，为每个记录在表中设置一表项。
⑶索引顺序文件。是上述两种文件方式的结合。它为文 件建立一张索引表，为每一组记录中的第一个记录设 置一表项。
此外，文件具有自己的属性，属性可包括： 文件类型、文件长度、文件的物理位置、文件 的存取控制、文件的建立时间等。
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文件类型
对文件的分类有下列几种方法:
一、按用途分类：系统文件、用户文件、 库文件。
二、按文件中的数据形式分类：源文件、 目标文件、可执行文件。
三、按存取控制属性分类：只执行文件、 只读文件、读写文件。
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文件逻辑结构的类型（2）
二、无结构文件：即流式文件，其长度以 字节为单位。对流式文件的访问，是利 用读写指针来指出下一个要访问的字符。 可以把流式文件看作是记录式文件的一 个特例。在UNIX系统中，所有的文件都 被看作是流式文件，即使是有结构文件， 系统不对文件进行格式处理。
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顺序文件（1）
(2)文件的物理结构，又称为文件的存储结构，是文件在 外存上的存储组织形式，与存储介质的存储性能有关。
对文件的逻辑结构提出的要求有：提高检索效率； 便于增、删、改文件的记录；降低文件存储费用。
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文件逻辑结构的类型（1）
文件的逻辑结构可分为两大类：一是有结构文 件(记录式文件)；二是无结构文件(流式文件)。
最常用的一类是对文件属性进行操作的； 另一类是对有关目录的； 还有实现文件共享的系统调用； 用于对文件系统进行操作的系统调用。
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6.2 文件逻辑结构
文件系统设计的关键要素，是将诸记录构成一个 文件的方法，以及将一个文件存储到外存的方法。 任何一个文件，都存在着两种形式的结构：
(1)文件的逻辑结构。是从用户观点出发所观察到的文件 组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，独立 于物理特性，又称为文件组织。
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文件、记录和数据项（2）
二、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。一个记录应包含的数 据项，取决于需要描述的对象的哪些方面。一 个对象由于他所处的环境不同可把他作为不同 的对象。
在诸多记录中。为了能唯一地标识一个记录， 必须在记录的各个数据项中，确定一个或几个 项，把他们的集合称为关键字。也即，关键字 是能唯一标识一个记录的数据项集。
第6章
文件管理
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6.1 文件和文件系统
现代OS是通过文件系统来组织和管理在计算 机中所存储的大量程序和数据；或者说，文件 系统的管理功能，是通过把它所管理的程序和 数据组织成一系列文件的方法来实现的。
文件是数据的一种组织形式，文件管理系统是 指文件和对文件进行操纵和管理的软件集合。 基于文件系统的概念而把数据的组成分为数据 项、记录和文件三级。
空间。 ⑶读文件； ⑷写文件； ⑸截断文件：放弃原有文件的内容 ⑹设置文件的读/写位置：改顺序存取为随机存取。
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文件操作
文件的“打开”和“关闭”操作
当前OS提供的大多数对文件的操作，其过程大致分 为两步：第一步是通过检索文件目录来找到指定文 件的属性及其在外存上的位置；第二步是对文件实 施相应的操作。为了避免多次重复地检索目录，引 入open这一文件系统调用。
一、逻辑记录的排序：文件中的记录可以 是任意顺序的，因此，可以按照不同顺 序进行排列，一般可归纳为以下两种：
⑴串结构。记录之间的顺序与关键字无关，通 常的办法是按存入的时间先后来排列。
⑵顺序结构。文件中的所有记录按关键字排列。
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文件、记录和数据项（3）
三、文件：是由创建者所定义的，具有文件名的 一组相关元素的集合，可分为有结构文件和无 结构文件两种。在有结构文件中，文件由若干 相关记录组成，无结构文件则被看成是一个字 符流。文件在文件系统中是一个最大的数据单 位，描述了一个对象集。一个文件必须要有一 个文件名，用户利用文件名来访问文件。
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文件、记录和数据项（1）
一、数据项：数据项可分成两种类型：
1、基本数据项：用于描述一个对象的某种属性 的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑 数据单位，又称为数据元素或字段。它除了数 据名外，还应有数据类型。表征一实体在数据 项上的数据称为值。
2、组合数据项：由若干个基本数据项组成，简 称组项。
对对象操纵 基本I/O管理程序（文件组织模块） 和管理的 软包件括集命合令接口和基程本文件系统（物理I/O层） 序接口两类。I/O控制层（设备驱动程序）
对象及其属性说明
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文件操作
用户通过文件系统所提供的系统调用实施对文 件的操作：
最基本的文件操作： ⑴创建文件：分配外存空间，建立目录项。 ⑵删除文件：将要删除文件的目录项置为空项，回收