unix文件的索引结构
Unix文件系统中的索引结构通常使用两种方式：目录和索引节点（inode）。
1. 目录：Unix文件系统使用目录作为文件的索引结构。目录是一个包含文件名和对应文件索引节点号的列表。每个目录都有一个记录列表，记录列表中的每个记录包含一个文件名和对应文件索引节点号的映射。通过目录可以快速查找文件名并获取文件的索引节点号，从而进一步获取文件的相关信息。
2. 索引节点（inode）：索引节点是Unix文件系统中的另一种索引结构。每个文件都有一个对应的索引节点，索引节点中保存了文件的元数据信息，如文件类型、权限、所有者、大小、访问时间等。索引节点还包含了文件数据的物理地址或指向数据块的指针。通过索引节点可以快速访问文件的元数据和数据块，从而读取或修改文件的内容。
索引结构的使用可以提高文件系统的性能和效率，因为它们可以快速定位和访问文件的元数据和数据。同时，索引结构还能够支持文件的共享和链接，使得多个文件可以引用同一个索引节点，从而节省存储空间和提高文件系统的灵活性。
第一章操作系统引论 1、什么是操作系统？ 是一组能有效地组织和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及 方便用户使用的程序集合 2、操作系统的类型有几个分别是？每种类型的特点是什么？ 批处理系统：多道成批处理 分时系统：多路、交互、独占、及时 实时系统：及时响应、高可靠性 3、操作系统的基本特性有哪几个？其定义是什么？ 并发性、共享性、虚拟性、异步性 4、操作系统的功能有哪几个？ 处理机管理、存储管理、设备管理、文件系统管理、用户接口 5、单用户单任务操作系统有哪些？单用户多任务操作系统有哪些？多用户多任务操作 系统？ CP/M、 MOS,Windows 系统， UNIX、 Linux 和 Solaris 等。 练习题 4、 7、11、 14 第二章进程的描述与控制 1、什么是 DAG,其作用是什么？ 2、程序顺序执行与并发执行的特征？ 3、什么是进程？ PCB是什么有什么作用？程序能调用自己的PCB不？在分页或分段系统中 PCB的指针指向什么？ 4、进程和程序的本质区别是是什么？进程的特征有哪些？ 5、进程一般情况下有几种状态，分别是什么？什么会引起其转换，当有n 个进程时，每个 状态有几个进程，为什么？ 6、操作系统有两种状态或模式？这两个模式（模态）如何转换？ 7、什么是中断，那些活动是可以中断的。 系统调用、键盘命令、进程调度 8、什么是原语，有什么特点？一般的进程原语有哪些？ 9、进程的创建过程是什么？ 10、进程的终止过程是什么？ 11、进程的阻塞过程是什么？ 12、进程的唤醒过程？
13、进程同步的制约关系有什么？ 14、什么是临界资源？ 15、什么是临界区？什么是进入区，什么是退出区。 人们把在每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区(critical section) 。 16、同步机制应该遵循的原则是什么？分别属于进入区还是退出区？ 17、信号量 18、经典的进程同步问题？每个会写出完整代码，或定义变量。 19、进程通信类型？ 低级通信（信号量机制）、高级通信（共享存储区、管道、消息传递和客户机和服务器）20、线程概念？ 21、进程和线程的区别和联系。 1.调度的基本单位 2.并发性 3.拥有资源 4.独立性 5.系统开销 6.支持多处理机系统练 习题 5、 6、11、 19、 21 第三章处理机调度与死锁 1、处理机调度的层次？ 3个层次，低级、高级和中级 2、什么是周转时间、平均周转时间和带权周转时间？ 3、什么是作业？什么是作业步？ 在多道程序处理系统中，作业是用户提交给系统的一项相对独立的工作。它不仅包括通 常的程序和数据，而且还应有一份作业说明书。把作业中每一个加工步骤称为一个作业 步。 4、作业的三个阶段和三个状态？ (1)收容阶段 (用户提交的作业输入到硬盘上，为作业建立 JCB，并放入作业后备队列中 )。 (2)运行阶段 (一个作业从进入就绪直到运行结束前，均处于“运行状态”)。 (3)完成阶段。 “后备状态” 、“运行状态”和“完成状态” 5、作业调度算法有哪些（FCFS、 SJF、 PSA、 HRRN）？如何来计算？ 6、进程的调度方式有哪些？
[精华]模拟一个小型类UNIX文件系统 题目一:模拟一个小型类UNIX文件系统 一( 设计思想说明 小型类UNIX文件系统是模拟UNIX中的文件系统，实现文件系统中一 些基本的功能，即关于目录及文件的相关操作。 首先为这个文件系统申请1M的内存空间存放文件系统的空间结构。编 写的这个程序并不是通过读取文件获取信息的，故在程序结束之后先前修改过的数据并不保存。空间结构包括引导块，专用块，i节点区，文件存储区，进程对换区。由于课程设计的要求，对引导块和进程对换区不做要求，故在实现这个系统的过程中并没有对引导块和进程对换区进行设计。专用块用来存放空闲块和i节点的资源管理表;i节点区用来存放i节点，包括文件的文件名，属性，占用内存大小，物理地址等信息;文件存储区用来存放文件的 具体内容。 对于文件的打开，读，写，关闭等操作，程序设计了用户打开文件表和 系统打开文件表以及内存活动i节点，为了更好地管理文件而设计的这两个表。用户打开文件表使用一个结构体表示，它的指针指向对应的系统打开表的各项。系统打开文件表同样使用一个结构体表示，它的指针指向内存活动i节点，共享计数等，简化以后留下内存活动i节点。内存活动i节点是真正指向文件的具体内容，从而可以实现对文件的修改。 除了对文件进行的相关操作外，这个模拟系统还对目录进行了相关操 作，系统使用树型目录结构，，故使用一个结构体表示，有目录的名字，父节点，子节点的主码，以及一些基本信息。磁盘i节点的结构使指针指向文件的具体内容。
二( 相关数据结构的说明 1. 描述用户的数据结构 struct User //定义了一个用户，另外一个空间为新注册的用户使用{ char username[15]; //用户名 char passwd[15]; //用户密码 }; struct User user[2]; 2. 描述目录的数据结构 struct catalogue //存储目录的结构体 { char cataname[15]; //目录名 int fathernum; //该目录的父节点 int maxnum; //该目录最多可以拥有的子节点的个数 int next[N]; //分别指向子节点 }; struct catalogue Catalogue[M]; 3. 描述文件目录索引项的数据结构 struct direntry //文件的目录索引项 { char filename[20]; //文件名 struct direntry *before,*after; //它的前向指针和后向指针struct inode *filepointer; //指向i节点的指针 char mode; //该文件所处的状态 }; struct direntry *d_head; struct direntry *d_curr; 描述i节点的数据结构 4. struct inode //i节点定义 {
新手学堂：Linux系统的文件结构详细讲解一、Linux文件结构 文件结构是文件存放在磁盘等存贮设备上的组织方法。主要体现在对文件和目录的组织上。 目录提供了管理文件的一个方便而有效的途径。 Linux使用标准的目录结构，在安装的时候，安装程序就已经为用户创建了文件系统和完整而固定的目录组成形式，并指定了每个目录的作用和其中的文件类型。 的。微软的Dos和Windows也是采用树型结构，但是在DOS和windows中这样的树型结构的根是磁盘分区的盘符，有几个分区就有几个树型结构，他们之间的关系是并列的。但是在linux 中，无论操作系统管理几个磁盘分区，这样的目录树只有一个。从结构上讲，各个磁盘分区上的树型目录不一定是并列的。 如果这样讲不好理解的话，我来举个例子： 有一块硬盘，分成了4个分区，分别是/；/boot；/usr和windows下的fat 对于/和/boot或者/和/usr，它们是从属关系；对于/boot和/usr，它们是并列关系。 如果我把windows下的fat分区挂载到/mnt/winc下，（挂载？？哦，别急，呵呵，一会就讲，一会就讲。）那么对于/mnt/winc和/usr或/mnt/winc和/boot来说，它们是从属于目录树上没有任何关系的两个分支。 因为linux是一个多用户系统，制定一个固定的目录规划有助于对系统文件和不同的用户文件进行统一管理。但就是这一点让很多从windows转到linux的初学者感到头疼。下面列出了linux下一些主要目录的功用。 /bin 二进制可执行命令 /dev 设备特殊文件 /etc 系统管理和配置文件 /etc/rc.d 启动的配置文件和脚本
C4 作业 1.以Linux 为例，列举出进程状态转换的典型原因和引起进程调度的因素。 2.说明下列活动是属于哪种制约关系？ （1）若干同学去图书馆借书； （2）两队进行篮球比赛； （3）流水线生产中的各道工序； （4）商品生产和社会消费。 3.有K 个进程共享一个临界区，对于下述情况，请说明信号量的初值、含义，并用P、V 操作写出有关的互斥算法。 （1）一次只允许一个进程进入临界区； （2）一次允许m 个进程进入临界区（m
第六章文件管理 1. 何谓数据项、记录和文件？ 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) 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。 5．如何提高对变长记录顺序文件的检索速度？ 为了提高对变长记录顺序文件的检索速度，可为其建立一张索引表，以主文件中每条记录的长度及指向对应记录的指针（即该记录在逻辑地址空间的首址）作为相应每个表项的内容。由于索引表本身是一个定长记录的顺序文件，若将其按记录键排序，则可以实现对主文件的方便快速的直接存取。需要指出的是，如果文件较大，应通过建立分组多级索引以进一步提高检索效率。 8．试说明顺序文件的结构及其优点。 顺序文件中的记录可按照两种顺序进行排列，若各记录按存入时间的先后排列所形成的文件是串结构文件，若各记录按关键字排列所形成的文件是顺序结构文件。定长记录通常采用此种结构的文件。 优点：当系统对记录进行批量存取时，顺序文件的存取效率是所有逻辑文件中最高的。 9．在链接式文件中常采用哪几种连接方式？为什么？ 在链接式文件中常采用显式链接方法，由于这种链接方式是把用于链接文件各个物理块的指针，显式地存放在内存的一张链表中，而对于查找记录的过程也是在内存中进行的，因此相对于隐式链接方式，在检索记录时能有效地调高检索速度，并能大大减少访问磁盘的次数，节省系统开销。 10．在MS-DOS中有两个文件A和B，A占用11，12，16和14四个盘块；B占用13，18和20三个盘块。试画出在文件A和B中个盘块间的链接情况及FAT的情况。
Linux文件系统介绍： 一、Linux文件结构 文件结构是文件存放在磁盘等存贮设备上的组织方法。主要体现在对文件和目录的组织上。目录提供了管理文件的一个方便而有效的途径。 Linux使用树状目录结构，在安装的时候，安装程序已经为用户创建了文件系统和完整而固定的目录组成形式，并指定了每个目录的作用和其中的文件类型。 ┃ /根目录 ┏━━┳━━━┳━━━┳━━━╋━━━┳━━━┳━━━┳━━━┓ ┃┃┃┃┃┃┃┃┃ bin home dev etc lib sbin tmp usr var ┃┃ ┏━┻━┓┏━━┳━━┳━━┳━┻━┳━━┓ ┃┃┃┃┃┃┃┃ rc.d cron.d X11R6src lib local man bin ┃ ┏━━━┳━━┳━┻━┳━━━┓ ┃┃┃┃┃ init.d rc0.d rc1.d rc2.d …… linux bin lib src 该结构的最上层是根目录，其他的所有目录都是从根目录出发而生成的。 微软的DOS和windows也是采用树型结构，但是在DOS和 windows中这样的树型结构的根是磁盘分区的盘符，有几个分区就有几个树型结构，它们之间的关系是并列的。但是在linux中，无论操作系统管理几个磁盘分区，这样的目录树只有一个。从结构上讲，各个磁盘分区上的树型目录不一定是并列的。 举例说明： 有一块硬盘，分成了4个分区，分别是/；/boot；/usr和windows下的fat 对于/和/boot或者/和/usr，它们是从属关系；对于/boot和/usr，它们是并列关系。 如果把windows下的fat分区挂载到/mnt/winc下，那么对于/mnt/winc和/usr或/mnt/winc和/boot来说，它们是从属于目录树上没有任何关系的两个分支。 因为linux是一个多用户系统，制定一个固定的目录规划有助于对系统文件和不同的用户文件进行统一管理。下面列出了linux下一些主要目录的功用。 /bin 二进制可执行命令 /dev 设备特殊文件 /etc 系统管理和配置文件 /etc/rc.d 启动的配置文件和脚本 /home 用户主目录，比如用户user的主目录就是/home/user，可以用～user表示/lib 标准程序设计库（动态链接共享库），作用类似windows里的.dll文件 /sbin 系统管理命令，存放的是系统管理员使用的管理程序 /tmp 公用的临时文件存储点 /root 系统管理员的主目录 /mnt 系统提供这个目录是让用户临时挂载其他的文件系统。 /lost+found 该目录平时是空的，系统非正常关机而留下“无家可归”的文件（windows下叫什么.chk）就在这里
全国2009年7月自考操作系统试题 一、单项选择题(本大题共20小题，每小题1分，共20分) l.下列硬件中属于辅助存储器的是（ B ） A.ROM B.磁盘 C.RAM D.显示器 2.UNIX的第一个版本于______在一台闲置的PDP-7上开发的。（ C ） A.1949年 B.1959年 C.1969年 D.1979年 3.能使计算机系统接收到外部信号后及时进行处理，并且在严格的规定时间内处理结束, 再给出反馈信号的操作系统称为（B ） A.批处理操作系统 B.实时操作系统 C.分时操作系统 D.网络操作系统 4.下列_____是特权指令。（ C ） A.加法指令 B.移位指令 C.启动I／O指令 D.条件转移指令 5.特权指令____执行。（ B ） A.只能在目态下 B.只能在管态下 C.可在管态也可在目态下 D.从目态变为管态时 6.下面有关UNIX系统的trap指令的描述中，错误的是（ C ） A.trap指令是访管指令 B.trap指令中应提供参数 C.trap指令在管态下执行 D.执行到trap指令将形成一个中断事件 7.关于多道程序设计的论述中不正确 ．．．的是（ D ） A.能提高资源使用效率 B.能增加单位时间的算题量 C.对每个计算问题的计算时间可能要延长 D.对每个计算问题的计算时间不会延长 8.一个进程的状态信息存放在该进程控制块PCB的_____区域中。（ B ） A.标识信息 B.说明信息 C.现场信息 D.管理信息 9.造成某进程状态从运行态到等待态的变化原因不可能 ．．．是（ C ） A.该进程运行中请求启动了外围设备 B.该进程在运行中申请资源得不到满足 C.分配给该进程的处理器时间用完 D.该进程在运行中出现了程序错误故障
第五章文件系统习题 一、填空题 1．文件系统主要管理计算机系统的软件资源，即对于各种的管理。 2．从用户的角度看，文件系统的功能是要实现①。为了达到这一目的，一般要建立② 3．UNIX系统中，一般把文件分为①、②和③三种类型。 4．串联文件是文件①组织的方式之一，其特点是用②来存放文件信息。 5．文件存储器一般都被分成若干大小相等的①，并以它为单位进行②。 6．文件存储空间管理的基本方法有①、②。 7．目录文件是由①组成的，文件系统利用②完成“按名存取”和对文件信息的共享和保护。 8．单级（一级）文件目录不能解决的问题。多用户系统所用的文件目录结构至少应是二级文件目录。 9．大多数文件系统为了进行有效的管理，为用户提供了两种特殊操作，即在使用文件前应先①，文件使用完应②。 10．对于索引结构的文件，其索引表中主要应包含①和②两项内容。 11．对磁盘上一个物理块的访问要提供三个参数，分别是①，②和 ③。 12．文件的物理存储结构有三种方式，即①，②和③。 二、单项选择题 1．在文件系统中，用户以方式直接使用外存。 （A）逻辑地址（B）物理地址 （C）名字空间（D）虚拟地址 【解析】用户给出文件名，文件系统根据文件名找到在外存的地址。 2．根据文件的逻辑结构，文件可以分为和两类。 （A）字符串文件/页面文件（B）记录式文件/流式文件 （C）索引文件/串联文件（D）顺序文件/索引文件 3．文件信息的逻辑块号到物理块号的变换是由决定的。 （A）逻辑结构（B）页表 （C）物理结构（D）分配算法 【解析】文件的物理结构是指文件在存储设备上的存放方法。它决定了文件信息在存储设备上的存储位置，从而也决定了逻辑地址到物理地址的变换。 4．文件由 a 组成，磁带上的文件一般只能 b ，磁盘上的文件以 c 为单位读写，使用文件前必须 d 文件，使用完毕后应该 e 文件。则a、c可能是。 ①数组②块③记录④磁盘⑤柱面 b可能是 ①顺序存取②随机存取③以字节为单位存取④直接存取 d、e可能是 ①命名②删除③打开④关闭⑤复制⑥卸下 【解析】文件是一组赋名的相关的字符流的集合，或是相关联记录的集合。磁带是一种顺序存取设备，它适合的存取方法是顺序存取，而磁盘是一种可以随机访问的设备。 5．文件系统实现按名存取主要是通过来实现的。 （A）查找位示图（B）查找文件目录 （C）查找作业表（D）内存地址转换
第六章文件系统 l I、文件 一、文件的分类和文件结构 1．定义：一组带标识的在逻辑上有完整意义的信息项的序列，这个标识为文件名。 2．分类： （1）按文件性质和用途分类：系统文件，用户文件，库文件； （2）按信息保存期限分类：临时文件，永久文件，档案文件； （3）按文件的保护方式分类：只读文件，读写文件，可执行文件； （4）按文件的逻辑结构分类：流式文件，记录式文件； （5）按文件的物理结构分类：顺序（连续）文件，链接文件，索引文件； （6）UNIX系统将文件分为三类：普通文件，目录文件，特殊文件（设备文件，包括外部设备）：（i）普通文件(regular)：包含的是用户的信息，一般为ASCII或二进制文件； （ii）目录文件(directory)：管理文件系统的系统文件； （iii）特殊文件(special)：字符设备文件（模仿串行I/O设备）和块设备文件（模仿磁盘）。 3．文件的逻辑结构： （1）流式文件：构成文件的基本单位是字符，文件是有逻辑意义的、无结构的一串字符的集合。 好处：提供很大的灵活性。 （2）记录文件：文件是由若干个记录组成的有结构文件，每个记录有一个键，可按键进行查找。 记录：一个固定长度记录的序列，每条记录有其内部结构。 （1）链接模式：一个盘块一个索引表，多个索引表链接起来； （2）多级索引：将一个大文件的所有索引表（二级索引)的地址放在另一索引表（一级索引)中； （3）UNIX文件系统的三级索引（综合模式）：文件物理结构信息存放在I节点。每个文件的索引表为15个索引项，每项2个字节。前12项直接登记存放文件信息的物理块号（直接寻址）；如果文件大于12块，则利用第13项指向一个物理块，该块中最多可放256个文件物理块的块号（一次间接寻址）。对于更大的文件还可利用第14和第15项作为二次和三次间接寻址。 二、文件目录 1．文件控制块（FCB） （1）定义：是操作系统为管理文件而设置的数据结构，存放了为管理文件所需的所有有关信息（文件属性）。文件控制块是文件存在的标志。 （2）内容：文件名，文件号，用户名，文件地址，文件长度，文件类型，文件属性，共享计数，建立日期，保存期限，最后修改日期，最后访问日期，口令，文件逻辑结构，文件物理结构等。
2023年计算机四级数据库工程师专业技术及理论知识考试题库（附含答案） 目录简介 一、单选题：共154题 二、多选题：共102题 一、单选题 1.在DBMS的事务管理器中常常采用基于日志的故障恢复机制，并遵循先写日志的原则。下列关于事务故障恢复，在反向扫描日志文件过程中所采取的行动的叙述中，哪一条是错误的()。 A：查找该事务的更新操作 B：对该事务的每一个更新操作执行UNDO，即将日志记录中的改前值写入数据库 C：对该事务的每一个更新操作执行REDO，即将日志记录中的改后值写入数据库 D：当扫描到该事务的开始日志，则事务故障恢复结束 正确答案：C
2.在数据库设计的概念结构设计阶段，表示概念结构的常用方法和描述工具是（）。 A：层次分析法和层次结构图 B：实体-联系方法和E-R图 C：结构分析法和模块结构图 D：数据流程分析法和数据流图 正确答案：B 3.下列关于关系数据结构的叙述中，哪一条是错误的()。 A：关系数据结构是关系数据模型的基本要素之一 B：关系模型中数据的逻辑结构是一张二维表 C：关系模型的数据结构单一 D：在关系模型中实体间的联系通过指针来表示 正确答案：D 4.系统调用扩充了机器指令，增强了系统功能，方便了用户使用。下列哪一项不属于系统调用（）。 A：用户程序终止一个进程 B：查找数据库中的某个学生信息 C：关闭一个打开的文件 D：对临界区加互斥锁
正确答案：B 5.某文件系统把UNIX的三级索引结构改进为四级索引结构。假设物理块大小为2KB，用4字节表示一个物理块号。主索引表含有16个物理块地址指针，其中前12个直接指向磁盘块号，第13个指向一级索引表，第14个指向二级索引表，第15个指向三级索引表，第16个指向四级索引表。那么，一个文件最大可有多少个物理块（）。 A：12+512+512^2+512^3+512^4 B：16+512+512^2+512^3+512^4 C：12+256+256^2+256^3+256^4 D：16+128+128^2+128^3+128^4 正确答案：A 6.下列关于SQL中用DELETE语句进行数据删除的叙述中，哪一条是错误的（）。 A：DELETE语句的基本格式为：DELETEFROM<表名>[WHERE<条件表达式>]; B：DELETE语句的功能是从指定的表中删除满足<条件表达式>的那些记录 C：如果没有WHERE子句，则表示不删除表中的任何记录
操作系统文件的逻辑组织结构 介绍 操作系统是计算机系统中最重要的软件之一，它负责管理和控制计算机的硬件和软件资源。文件是操作系统中一种重要的数据组织形式，通过文件系统的管理，我们能够方便地存储、访问和管理各种数据。 在操作系统中，文件的逻辑组织结构是指文件在存储介质上的组织方式和数据结构。本文将深入探讨操作系统文件的逻辑组织结构。 一、顺序文件 顺序文件是最简单的文件组织形式，它将数据记录按照其出现的顺序依次存储在存储介质上。顺序文件的特点是记录的顺序和物理存储的顺序相同，可以通过记录的位置来快速定位。顺序文件常用于需要顺序访问数据的场景，如批处理任务。 顺序文件的逻辑组织结构包括文件头、记录和文件尾。文件头包含了文件的属性信息，如记录长度、记录数量等。记录是文件中存储的实际数据，每个记录可以包含多个字段。文件尾包含了结束标志和文件的其他辅助信息。 优点： - 顺序访问数据效率高，适合大批量数据的处理。 - 存储紧密，文件尾部不需要占用额外的存储空间。 缺点： - 不支持随机访问，需要从头开始顺序读取。 - 不便于插入和删除操作。 二、索引文件 索引文件是在顺序文件的基础上加入了索引结构，通过索引可以快速定位和访问数据记录。索引文件的逻辑组织结构包括索引区和数据区。索引区包含了索引记录，每个索引记录指向数据区中对应记录的位置。数据区存储了实际的数据记录。 索引文件的优点是可以支持快速的随机访问，适用于需要频繁查找和修改数据的场景。常见的索引结构有B+树、哈希表等。 优点： - 支持随机访问，可以快速定位和访问数据记录。 - 适用于频繁的查找和修改操作。 缺点： - 需要额外的存储空间来保存索引结构。 - 插入和删除操作可能导致索引结构的维护成本较高。
文件物理结构 文件物理结构是指计算机系统中存储文件的方式和组织形式。在计算机系统中，文件通常被存储在磁盘、固态硬盘等物理媒介上，而文件物理结构的设计决定了文件在物理媒介上的存储方式，对文件的读写性能和存储效率有着重要的影响。 顺序文件 顺序文件是一种简单的文件物理结构。顺序文件将记录按照其逻辑顺序依次存储在存储介质上，每个记录包含一定大小的数据。顺序文件的存取方式为顺序读写，要求按照记录的顺序进行存取。 顺序文件的读取性能较好，但是对于插入和删除操作较为困难，需要将插入或删除位置之后的所有记录进行移动才能完成操作。因此，顺序文件适用于对读取操作较多，插入和删除操作较少的场景。 在顺序文件中，通常采用两种方式来组织记录：
定长记录组织方式 定长记录组织方式是将所有记录组织为相同长度的固定大小，这样可以很方便地计算记录的物理地址。在顺序文件中，每个记录被存储在连续的物理块中，记录之间没有额外的分隔符。 变长记录组织方式 变长记录组织方式是将不同长度的记录存储在文件中，每个记录之前存储了其长度信息，可以通过长度信息来定位记录的位置。在顺序文件中，每个记录之间通过特定的分隔符进行分隔存储。 变长记录组织方式相比于定长记录组织方式更加灵活，可以节省存储空间。但是在读取记录时需要根据长度信息进行解析，会增加一定的开销。 索引文件 索引文件是一种增加了索引结构的文件物理结构。索引文件通过维护一个索引表，将文件中的记录与索引值进行映射，快速地定位到需要的记录位置。
索引文件的设计可以提高文件的检索性能，尤其适合于具有复杂查询需求的场景。常见的索引结构包括B树、B+树、哈希等。 B树索引 B树索引是一种多路搜索树，通过在每个节点中存储多个关键字和指向子节点的指针来组织数据。B树索引具有平衡性和稳定性的特点，适用于大规模数据存储和高效检索的场景。在B树索引中，每个节点上的关键字可以按照升序排列。 B+树索引 B+树索引是B树索引的一种变种，通过将数据记录放置在叶子节点上，将非叶子节点作为索引节点，实现了更好的索引性能。B+树索引可以支持范围查询和顺序访问等操作，并且具有较高的更新性能。 哈希索引 哈希索引通过将记录的关键字直接映射到索引表中的一个位置，实现了O(1)时间复杂度的检索。哈希索引适用于等值查询的场景，但对范围查询和顺序访问的支持较差。
“操作系统概论”习题解答之第4章文件管理 第4章习题解答 1、什么叫文件 答：所谓文件是指逻辑上具有完整意义的信息集合; 2、文件系统应具有哪些功能 答：文件系统主要是实现“按名存取”;为了能正确地按名存取,文件系统具有如下功能： ①、实现从逻辑文件到物理文件间的转换; ②、有效地分配文件的存储空间; ③、建立文件目录; ④、提供合适的存取方法以适应各种不同的应用; ⑤、实现文件的安全性; ⑥、提供一组文件操作; 3、解释下列术语并说明它们之间的关系： 存储介质、卷、块、记录、文件; 答：存储介质：指信息的载体,可用来记录信息的磁带、硬磁盘组、软磁盘片、光盘、卡片等称为存储介质; 卷：存储介质的物理单位定义为卷; 块：存储介质上可连续存储信息的一个区域称为块,也叫物理记录; 记录：记录分为逻辑记录和物理记录,逻辑记录指按逻辑上独立的含义划分的信息单位；物理记录即块; 文件：把逻辑上具有完整意义的信息集合称为文件; 一卷存储介质可以被分成若干个块,能用来存放一个或多个文件；一个文件可以由多个记录组成,这样的文件被称为记录式文件；一个记录可占用存储介质上的一块,或一块中可以存放多个记录; 4、什么是文件的逻辑结构和存储结构 答：用户是从使用的角度来组织文件,用户把能观察到的且可以处理的信息根据使用要求构造成文件,这种构造方式称为文件的逻辑结构;文件系统是从文件的存储和检索的角度来组织文件,在存储媒介上的文件构造方式称为文件的存储结构; 5、解释顺序文件、链接文件和索引文件; 答：1、顺序结构： 将一个文件逻辑上连续的信息存放在存储介质磁盘中相邻的块上,这种存储结构保证了逻辑记录顺序和物理块顺序相一致; 磁带上的文件只能是顺序结构的,因为磁带机本身就是个顺序存取的设备; 2、链接结构串联结构： 文件所占用的存储介质物理块不再要求连续相邻的,可以分散在存储媒介上;在结构上,采用链表的结构方式,将每一块的最后一个单元用来存放下一个物理块的地址,形成指针链;最后一块的最后一个单元为0表示结束; 3、索引结构： 和链接结构一样,也是一个非连续存储的结构,但它不采用链接方式,而是为每一
计算机学科专业基础综合计算机操作系统-13 (总分：100.00，做题时间：90分钟) 一、综合应用题(总题数：24，分数：100.00) 1.文件系统通常提供了OPEN、CLOSE、READ、WRITE、CREATE、DELETE等文件操作系统调用，但是在使用DELETE系统调用时通常会返回“文件正在使用”的错误。如果用户需要这个DELETE操作不返回这样的错误(即只要这个文件存在就一定能删除的DELETE语义)，那么DELETE系统调用应该怎样实现? （分数：6.00） __________________________________________________________________________________________ 正确答案：() 解析：这样的DELETE系统调用可以有两种实现方法： (1)如果没有用户打开这个文件则按照一般的方法进行处理。如果发现有用户已经打开了文件，则立即向DELETE调用者返回成功信息。而对于已经打开文件的程序可以有两种实现方法：一种是在它们后续使用这个文件的系统调用中返回“文件已经删除”的错误；另一种是在这些进程的打开文件表中置入“文件已删除”的标记，当所有用户进程均关闭了这个文件之后删除这个文件。 (2)如果没有用户打开这个文件则按照一般的方法进行处理。如果发现有用户已经打开了文件，则阻塞DELETE的调用进程，等待所有打开待删除文件的用户进程均关闭了这个文件之后再删除这个文件，最后唤醒DELETE的调用进程继续执行。[解析] 文件系统的实现(甚至操作系统的实现)是应用驱动的结果，没有一种语义是确定的，只是因为要保持一定的使用习惯(如题目中所给的错误就是一种约定)才采用目前的语义。但是如果特殊的应用要求特殊的接口，操作系统必须根据情况进行改进。 给出的解答方法实际上是异步和同步接口的问题。第1种方法采用的是异步语义接口；第2种方法采用的是同步语义接口。绝大多数的I/O接口都可以归结为异步和同步两类，只是大多数程序员更多地习惯使用同步接口。 2.假设一个文件系统使用索引结构(索引仅包含磁盘块号)组织文件内容块，每块的大小为16KB，磁盘空间为1GB。现假设一个目录中包含3个文件，其大小分别为10KB、1089KB、129MB，请问这些文件总共在磁盘中占用了多大的空间?(不计其目录项占用的空间) （分数：6.00） __________________________________________________________________________________________ 正确答案：() 解析：使用如图所示的索引结构，那么，10KB大小的文件占用一个数据块，占用磁盘空间为16KB；1GB磁盘共有1GB/16KB=65536块，索引块中每个索引项需要16位，因此一个索引块最多有1KB个索引项，最大索引16MB。 那么，1089KB大小的文件需要一个索引块和69个数据块，为69×16KB+16KB=1120KB；129MB大小的文件需要1个一级索引块、9个二级索引块和8256个数据块，为132256KB。 索引结构 [解析] 这并不是唯一的设计选择，例如如果采用UNIX的设计思想，则129MB大小的文件需要1个一级索引块(1K-1个直接索引和1个单重间接索引)、1个单重间接索引块、1个双重间接索引块和6个三重间接索引块。 其中：直接索引(1K-1)×16KB大小的文件内容，单重间接索引1K×16KB大小的文件内容，6个三重间接索引5569×16KB大小的文件。因此这样的结构需要5569×16KB+1K×16KB+(1K-1)×16KB+9×16KB大小的磁盘空间。 总之，一个文件所占用的磁盘空间是与索引结构紧密相关的，解决这类问题时一定要设计合适的索引结构。
UNIX系统练习题 (一)单项选择题 1.由于UNIX与系统的绝大部分程序都用c语言写成,所以它具有( )的特点。A有效简洁B.易移植c.可扩充D．开放性 2．使命令的执行结果不在屏幕上显示，而是写到另一个文件中去，这种功能称为A．脱机输出B．管道c联机输出D．输出重定向 3．能把第一条命令的输出作为第二条命令的输入的功能是由( )机制实现的。A链接B．批处理c．管道D．输出重定向 4．由父进程执行系统调用fork创建一个子进程，这个子进程的初始状态为( )。A．创建状态B．睡眠状态c．就绪状态D．僵死状态 5．UNIX System v系统中，存储管理主要采用( )。A．对换技术B．页式虚拟存储c段式存储管理D段页式虚拟存储 6．UNIX系统中在磁盘上开辟对换区作为内存的逻辑扩充，在管理对换空间时采用了( )。A．空闲区表B．位示图c．块表D．映射图 7．特别文件是指与( )有关的文件。A．文本B．图像c．外围设备D二进制代码 8 UNIX对磁盘中索引节点区进行管理时，把索引节点区空闲块的块号放至( )。A．引导块B．超级块c．索引节点区D．文件存储区 9 UNIX系统中把设备也当作文件看待，所有设备文件都放在( )目录中。A．/bin B．/lib C．／dev d．／usr 10．在块设备管理时，由( )为设备驱动程序提供信息. A空闲缓冲区队列B．设备缓冲区队列c．设备开关表D．设备I/O请求队列 (二)填空题 1．UNIX是一个交互式的______操作系统，采用以全局变量为中心的______结构。2．UNIX的系统结构可分成______和______两部分。3．内核层是UNIX系统的核心，它实现存储管理、______ 、设备管理和______等功能，并为外壳层提供系统调用。4 外壳层由______、高级语言的编译和解释程序、______和系统库组成。5．UNIX系统提供两种程序运行环境，即______和______。6．在UNIX系统中______在核心态运行。______在用户态运行。7．UNIX系统具有短小精悍、简洁有效、______可扩充和______等特点。8．UNIX 的______就是其内核提供的系统调用，它是内核为外壳的______提供的服务界面。9．______是用户程序请求操作系统为其服务的唯一形式。UNIX规定用户程序用______请求系统服务。10．UNIX的系统调用大致可分为三类：______、______和信号与时间类。11.调用______可给原来的文件再起一个新名字，若再调用______可取消这个新文件名。12．一个进程用______创建一个新进程，原进程称为父进程，新进程称为子进程。13______是用户与UNIX 的接口．它为用户使用系统提供了方便。14．用户要进入UNIX时必须登录，用户可在______提示下键入自己的登录名，并在Password：提示下______。15．用户要退出UNIX时，必须注销，常用______命令，或______。16．UNIX中的shell有两层含义，一是指由shell 命令组成的______，二是指该命令语言的______。17．使用RMDIR可以删除一个目录，这个目录必须是一个______。18．用r m删除一个文件时，实际上仅仅是删除了文件的 ______，如果该文件有其他链接，则文件______。19．若要把file1文件的拼法检查工作转后台执行，可键入______。20．UNIX系统中，把从终端上读入信息称为______，把信息写到终端上称为______ 21．UNIX有一种______功能，允许用户用文件代表标准输入输出设备．实现此功能时常使用“＜”、“＞”或“______”等特殊符号。22．UNIX系统提供了______机制来实现进程间的信息传递，它的一般形式是______ 23．若要以反排序的方式列出当前目录的文件清单并保存到文件fi1e-s中去，可键入______ 24．用shell命令语言
unix系统中文件的多级索引结构-回复 Unix系统中的文件系统采用了多级索引结构来管理文件。在多级索引结构中，文件被组织成块的集合，每个块都有唯一的地址。通过使用多级索引结构，Unix系统能够高效地存储和检索文件，提高系统的性能和可靠性。下面我们将一步一步地回答和讨论关于Unix系统中文件的多级索引结构的内容。 第一步：什么是多级索引结构？ 多级索引结构是一种用于管理大量数据的数据结构。在Unix系统中，文件系统使用多级索引结构来管理文件的存储和检索。这种索引结构由多个级别的索引组成，每个级别都用于指示下一个级别的索引。通过这种方式，Unix系统能够快速访问和操作大型文件，提高文件系统的效率。 第二步：Unix系统中多级索引结构的组成 Unix系统中的多级索引结构由三个主要组件组成：直接索引块、一次间接索引块和二次间接索引块。直接索引块用于存储文件的数据块地址，一次间接索引块用于存储直接索引块的地址，而二次间接索引块用于存储一次间接索引块的地址。通过这种层次结构，Unix系统能够管理大量数据块，并提供快速的文件访问。
第三步：直接索引块的作用和结构 直接索引块是多级索引结构中的最底层，用于存储文件的数据块地址。每个直接索引块都包含一定数量的文件数据块地址。这些地址可以直接指向文件存储在磁盘上的数据块。通过直接索引块，Unix系统可以快速访问和检索文件的数据。 第四步：一次间接索引块的作用和结构 一次间接索引块用于存储直接索引块的地址。每个一次间接索引块都包含一定数量的直接索引块地址。通过一次间接索引块，Unix系统可以间接地访问和检索文件的数据。当直接索引块的数量不足以存储文件的所有数据块地址时，一次间接索引块就发挥了作用。 第五步：二次间接索引块的作用和结构 二次间接索引块用于存储一次间接索引块的地址。每个二次间接索引块都包含一定数量的一次间接索引块地址。通过二次间接索引块，Unix系统可以间接地访问和检索文件的数据。当一次间接索引块的数量不足以存储文件的所有直接索引块地址时，二次间接索引块就发挥了作用。 第六步：通过多级索引结构进行文件的存储和检索
操作系统原理题库 6. [选择]12、UNIX文件的物理结构采用（）。(本题1 PT) [单选题] * A. 串联结构 B. 连续结构 C. Hash结构 D. 索引结构(正确答案) [选择]41、下面有关文件以及文件管理的说法中错误的是（）。(本题1 PT) [单选题] * A. 文件管理的主要工作是管理用户信息的存储、检索、更新和保护 B. 文件系统为用户提供按名存取的功能 C. 文件是指逻辑上具有完整意义的信息集合 D. 文件类型是系统识别和区分文件的唯一手段(正确答案) [选择]5、操作系统提供给程序员的接口是（）。(本题1 PT) [单选题] * A. 进程 B. 系统调用(正确答案) C. 库函数 D. B和C [选择]7、下面关于重定位的有关描述中，错误的是（）。(本题1 PT) [单选题] * A. 绝对地址是内存空间的地址编号 B. 用户程序中使用的从0地址开始的地址编号是逻辑地址(正确答案) C. 动态重定位中装入内存的作业仍保持原来的逻辑地址 D. 静态重定位中装入内存的作业仍保持原来的逻辑地址
[选择]9、在可变式分区分配方案中，最佳适应算法是将空白区在空白区表中按（）次序排列。(本题1 PT) [单选题] * A. 容量递减 B. 容量递增(正确答案) C. 地址递增 D. 地址递减 [选择]42、下列算法可用于磁盘移臂调度的是（）。(本题1 PT) [单选题] * A. LRU算法 B. 电梯调度算法(正确答案) C. 时间片轮转法 D. 高响应比优先算法 [选择]44、对于两个并发进程，设互斥信号量为mutex，若mutex=0，则（）。(本题1 PT) [单选题] * A. 表示没有进程进入临界区 B. 表示有一个进程进入临界区(正确答案) C. 表示有一个进程进入临界区，另一个进程等待进入 D. 表示有两个进程进入临界区 [选择]49、从作业提交给系统到作业完成的时间间隔称为作业的（）。(本题1 PT) [单选题] * A. 中断时间 B. 等待时间 C. 周转时间(正确答案) D. 响应时间