操作系統(tǒng)練習題_復習專用

1、第 6 章 文件管理典型例題解析【例 1】什么是文件什么是文件系統(tǒng)答： 文件是在邏輯上具有完整意義的信息集合，它有一個名字作標識。 文件具有三個基本特征：文件的內(nèi)容為一組相關信息、文件具有保存性、文件可按名存取。文件系統(tǒng)是操作系統(tǒng)中負責管理和存取文件的程序模塊， 也稱為信息管理系統(tǒng)。 它是由 管理文件所需的數(shù)據(jù)結構 （如文件控制塊、 存儲分配表） 和相應的管理軟件以及訪問文件的 一組操作所組成。【例 2】什么是文件的物理結構和邏輯結構 答：文件的邏輯結構是從用戶觀點出發(fā)所看到的文件組織形式， 是用戶可以直接處理的數(shù)據(jù) 及其結構。文件的邏輯結構有兩種形式：有結構的記錄文件和無結構的流式文件。文件

2、的物理結構是指文件在外存上的存儲組織形式。 文件的物理結構有三種形式： 順序 結構、鏈接結構和索引結構?！纠?】假定盤塊的大小為 1KB,硬盤的大小為 500MB采用顯示鏈接分配方式時，其FAT需要占用多少存儲空間答：FAT的每個表項對應于磁盤的一個盤塊，其中用來存放分配給文件的下一個盤塊的塊號，故FAT的表項數(shù)目由物理盤塊數(shù)決定，而表項的長度則由磁盤系統(tǒng)的最大盤塊號決定（即它必須能存放最大的盤塊號）。為了地址轉換的方便，F(xiàn)AT表項的長度通常取半個字節(jié)的整數(shù) 倍，所以必要時還必須由最大盤塊號獲得的FAT表項長度作一些調(diào)整。由題意可知，該硬盤共有500K個盤塊，故FAT中共有500K個表項；如果

3、盤塊從1開始 編號，為了能保存最大的盤塊號500K,該FAT表項最少需要19位，將它擴展為半個字節(jié)的整數(shù)倍后，可知每個 FAT表項需20位，即個字節(jié)。因此，F(xiàn)AT需占用的存儲空間的大小為：X 500K=1250KB【例4】存放在某個磁盤上的文件系統(tǒng)，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13個地址項，第09個地址項為直接地址，第 10個地址項為一次間接地址，第 11個地址項為二次 間接地址，第12個地址項為三次間接地址。如果每個盤塊的大小為 4K字節(jié)，若盤塊號需要 用 4 個字節(jié)來描述，請問該系統(tǒng)中允許的文件的最大長度是多少答：由題意可得，每個盤塊最多存放4K/4 = 1K個盤塊地址。在混合索引

4、分配方式中，文件的FCB的直接地址中登記有分配給文件的前門塊（0到n-1 ）的物理塊號（本題中為 10）；一次間接地址中登記有一個一次間接塊的塊號，而在一次間接 塊中則登記有分配給文件的第n到第n+ k 1塊的塊號（本題中k的值為1k）;二次間接地址中登記有一個二次間接塊的塊號，其中可給出k個一次間接塊的塊號， 而這些一次間接塊被用來登記分配給文件的第nk 塊到第 nkk2 1 塊的塊號；三次間接地址中則登記有一個三次間接塊的塊號，其中可給出 k 個二次間接塊的塊號，這些二次間接塊有可給出 k2 個一個間接塊的塊號，而這些一次間接塊則用來登記分配給文件的第n + k+ k2塊到n + k +k

5、2k3 1 塊的物理塊號。則該系統(tǒng)中一個文件的最大長度是：4KX（ 10+ 1K+ 1KX 1K+ 1KX 1KX 1K）= 40K + 4M + 4G + 4T【例 5】什么是文件控制塊文件控制塊中包含哪些信息 答：文件系統(tǒng)在創(chuàng)建每個文件時設置用于文件描述和文件控制的數(shù)據(jù)結構，它與文件一一對應，稱為文件說明或文件控制塊FCB它是隨著文件的建立而誕生，隨著文件的刪除而消失，某些內(nèi)容隨著文件的使用而動態(tài)改變。一般文件控制塊應包括如下三類內(nèi)容：有關文件存取控制的信息。例如，用戶名、文件名、文件類型、文件屬性。有關文件結構的信息。例如，文件的邏輯結構、文件的物理結構、記錄個數(shù)、文件在 存儲介質(zhì)上的位

6、置等。有關文件管理的信息。例如，文件的建立日期、文件被修改的日期、文件保留期限和 記帳信息等?！纠?6】在實現(xiàn)文件系統(tǒng)時，為加快文件目錄的檢索速度，可利用“文件控制塊分解法”。假設目錄文件存放在磁盤上，每個盤塊 512 字節(jié)。文件控制塊占 64 字節(jié)，其中文件名占 8 字節(jié)。通常將文件控制塊分解成兩部分，第 1 部分占 10字節(jié)（包括文件名和文件內(nèi)部號） ， 第 2 部分占 54 字節(jié)（包括文件內(nèi)部號和文件其他描述信息） 。（ 1 ）假定某一目錄文件共有 254 個文件控制塊，試分別給出采用分解法前和分解法后，查 找該目錄的某一個文件控制塊的平均訪問磁盤次數(shù)。(2) 般地，若目錄文件分解前占用

7、n個盤塊，分解后改用 m個盤塊存放文件名和文件內(nèi)部號，請給出訪問磁盤次數(shù)減少的條件。答：(1)采用分解法前，一個盤塊存放512/64=8 目錄項，254個目錄項需要32個盤塊，查找一個文件的平均訪問的盤塊數(shù)：(1+32)/2=次；采用分解法后，一個盤塊存放 512/10=51 目錄項，254個目錄項需要5個盤塊，查找 一個文件的第1部分平均訪問的盤塊數(shù)：(1+5)/2=3次；查找第2部分需要訪問磁盤 1次， 故查找一個文件控制塊的平均訪問磁盤次數(shù)是3+ 1 =4次。(2)訪問磁盤次數(shù)減少的條件為：(n + 1) /2 >(耐 1) /2 + 1即 mvn 2【例7】目前最廣泛采用的目錄結

8、構是哪種它有什么優(yōu)點答：目前廣泛采用的目錄結構是多級樹形目錄結構。它具有以下優(yōu)點：多級目錄解決了重名問題，同一目錄中的各文件名不能同名，但在不同目錄中的文件名可以相同。多級目錄有利于文件的分類。文件是若干有意義的相互關聯(lián)的信息的集合，信息本身就具有某種層次關系的屬性，樹型目錄結構能確切地反映這些層次關系?？梢园涯承┚哂邢嗤再|(zhì)的文件安排在同一個子目錄下，使用文件更加方便。多級目錄的層次結構關系便于制定保護文件的存取權限，有利于文件的保密。 并且便于實現(xiàn)文件的共享?！纠?】有一計算機系統(tǒng)采用如下圖所示的位示圖(行號、列號都從0開始編號)來管理空閑盤塊。如果盤塊從 1開始編號，每個盤塊的大小為1K

9、Bo(1) 現(xiàn)要為文件分配兩個盤塊，試具體說明分配過程。(2) 若要釋放磁盤的第 300塊，應如何處理01234567891011121314150 1111111111111111 1111111111111111123456答：(1 )為某文件分配兩個盤塊的過程如下：順序檢索位示圖，從中找到第一個值為 0的二進制位，得到其行號i1 = 2,列號j1 = 2; 第二個值為0的二進制位，得到其行號i2 = 3，列號j2 = 6。計算出找到的兩個空閑塊的盤塊號分別為：b1 = i1 X 16+ j1 + 1 = 2X 16+ 2+ 1 = 35b1 = i2 X 16+ j2 + 1 = 3X

10、16+ 6+ 1 = 55修改位示圖，令 Map2 , 2 = Map3,6 = 1,并將對應塊 35、55分配出去。(2)釋放磁盤的第 300塊時，應進行如下處理：計算出磁盤第300塊所對應的二進制位的行號i和列號j :i =( 300 1) /16 = 18, j =( 300 1) % 16= 11修改位示圖，令 Map18,11=0，表示對應塊為空閑塊?！纠?】設某系統(tǒng)磁盤共有 1600塊，塊號從01599，若用位示圖管理這 1600塊的磁盤空 間，問位示圖需要多少個字節(jié)答：在位示圖中，用 1位二進制數(shù)描述1個磁盤塊的狀態(tài)。1600個磁盤塊共需要1600位二 進制數(shù)，每個字節(jié)長為8位，

11、位示圖需要：1600/8 = 200 (字節(jié))練習題及答案一、單項選擇1 .位示圖可用于()。A、從磁盤空間的分配和回收B頁式虛存中的頁面置換C、固定分區(qū)的存儲管理D動態(tài)分區(qū)存儲管理中空閑區(qū)的分配回收11 邏輯文件中邏輯記錄的長度由）因素決定。A、索引文許B、直接文件C、順序文件D、鏈接文件3UNIX 操作系統(tǒng)中，對磁盤存儲空間的空閑塊進行管理時采用( )A、位示圖B、空閑塊成組鏈接法C、FAT表D空閑塊多級目錄法4防止系統(tǒng)故障造成破壞，文件系統(tǒng)可以采用()。A、建立副本和定時轉儲C、為文件設置口令5對隨機存取的文件只能在磁盤上組織成A、順序文件BC、連續(xù)文件6下列文件全屬于物理文件的是A、流

12、式文件、串聯(lián)文件C、流式文件、記錄式文件7最簡單的文件目 錄是 ( )A、最末一個結點是文件C、一級目錄結構B對每個文件規(guī)定使用權限D把文件信息翻譯成密文( ) 。、索引文件D鏈接文件( ) 。B索引文件、記錄式文件D順序文件、索引文件B容易實現(xiàn)“按名存取”D多級目錄結構8在多級目錄結構中，要訪問一個文件時，必須指出文件的( )A、父目錄B、當前目錄C、路徑名D、根目錄9邏輯文件是由 ()確定的文件組織形式(即文件結構)A、外部設備B、虛擬存儲C、絕對地址空間D、用戶按對信息處理要求10存儲設備與存儲器之間進行信息交換的物理單位是()。A、卷B、塊C、文件、記錄A、文件的性質(zhì)B存儲介質(zhì)的分塊C

13、、文件的長度D12 文件系統(tǒng)是指（）A、文件的集合B、主存塊的大小、文件的目錄C、實現(xiàn)文件管理的一組軟件D、文件、文件管理文件的軟件及數(shù)據(jù)結構的總體13 從用戶的角度看，引入文件系統(tǒng)的主要目的是（）A、實現(xiàn)虛擬存儲B、保存系統(tǒng)文檔C、保存擁護和系統(tǒng)文檔D、實現(xiàn)對文件的按名存取14文件系統(tǒng)中用（）管理文件作業(yè)控制塊B、外頁表C、目錄D、軟硬件結合的方法15為了解決不同用戶文件的“命名沖突”問題，通常在文件系統(tǒng)中采用（A、約定方法B、多級目錄C、路徑D、索引16. 磁盤上的文件以（A、塊BC、柱面D17. 磁帶上的文件一般只能（A、順序存取BC、按鍵存取D18. 使用文件前必須先（A、命名BC、建

14、立D二、多項選擇題1 關于一級目錄結構說法正確的是）為單位讀寫、記錄、磁道）、隨機存取、按字節(jié)為單位存?。┪募⒋蜷_、備份）。A、一級目錄結構是最簡單的目錄結構B、所有的文件都登記在同一個文件目錄中C、一級目錄結構簡單，管理復雜D級目錄不支持文件重名E、容易實現(xiàn)文件共享2關于二級目錄結構說法正確的是（）。A、二級目錄第一級為主文件目錄，主文件目錄以文件名為索引B、第二級目錄為用戶文件目錄，用戶文件目錄為本用戶每一個文件設置一個目錄項C、二級目錄結構復雜，管理簡單D二級目錄支持文件重名E、容易實現(xiàn)文件共享3樹形目錄的優(yōu)點有（）。A、解決了重名問題C、提高檢索文件的速度E、管理簡單，容易實現(xiàn)4下列

15、文件中不屬于物理文件的是（A、連續(xù)文件BC、記錄式文件DE、流式文件5順序結構文件的特點是 （ ）A、磁盤存儲空間的利用率不高C、存儲空間不必連續(xù)E、存取信息速度快6文件的保密是指防止他人竊取文件，A、定時轉儲BC、為文件設置口令DE、將文件譯成密文三、問答題：B有利于文件的分類D能進行存取權限的控制）。、鏈接文件、索引文件B便于用戶戶擴充文件D便于隨機存取采用（）方法實現(xiàn)文件保密。、建立副本、規(guī)定文件使用權限磁盤的塊大小為512個字符，邏輯1.假定某文件系統(tǒng)把文件存儲到磁盤上時采用鏈接結構,記錄的大小為48個字符，回答下列問題： 一個邏輯記錄占用一個物理塊，磁盤空間的利用率如何 怎樣才能有效

16、地利用磁盤空間若記錄不能跨塊，磁盤空間利用率最大可達多少3 假定某文件系統(tǒng)把文件存儲到磁盤上時采用鏈接結構，磁盤的塊大小為512個字符，而邏輯記錄的大小為 250個字符?，F(xiàn)有一個名為 ABC的文件，共10個邏輯記錄，回答下列問 題： 怎樣才能有效地利用磁盤空間 畫出文件ABC在磁盤上的鏈接結構（磁盤塊號自定） 若用戶要求查找包含第 1452個字符的邏輯記錄，請寫出完成用戶要求的主要步驟。4 有一個可以帶2個終端的計算機系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置了一個磁盤用來存儲終端用戶的程序和數(shù)據(jù)。今有2個用戶，他們在各自的終端上鍵入數(shù)據(jù)并都存儲在磁盤上，并且文件名均為abc，請問系統(tǒng)應該采用怎樣的目錄結構才能區(qū)別這些

17、文件，并畫出這個目錄結構。5.假定有一個磁盤 3200個磁盤塊（每個磁盤塊為512字節(jié)）可用來存儲信息，如果用字長為16位的字來構造位示圖，若位示圖部分內(nèi)容如下:012345678 91011121314151111111111111111111011100001111111110000111001100字1字2字位 位 位 位 位 位 位 位位 位 位 位 位 位 位 位請問: 位示圖共需多少個字 若某文件長度為 3200字節(jié)，采用鏈接結構，系統(tǒng)將為它分配哪些磁盤塊6. UNIX系統(tǒng)采用空閑塊成組鏈接的方法管理磁盤空閑空間，圖中是采用UNIX操作系統(tǒng)的某系統(tǒng)的空閑塊成組鏈接示意圖，問此時若一

18、個文件 A需要5個盤塊，則系統(tǒng)會將哪些盤塊分配給它若之后有個文件B被刪除，它占用的盤塊塊號為333、334、404、405、782，則回收這些盤塊后專用塊的內(nèi)容如何空閑塊數(shù)4”F空閑塊數(shù)/r空閑塊數(shù)501001004915005614944912圖某系統(tǒng)磁盤空閑塊情況7為了實現(xiàn)按名存取，文件目錄至少應包含哪些內(nèi)容&用戶A有名為 W1 W2和W3的三個私有文件，用戶 B有名為J1和J2的兩個私有文件， 這兩個用戶都需要使用共享文件T。文件系統(tǒng)對所有用戶提供按名存取的功能，為保證存取的正確性，文件系統(tǒng)應設置合理的目錄結構，請畫出文件系統(tǒng)設計的目錄結構。9 假定有一個磁盤組共有 100個柱面

19、，每個柱面上有 8個磁道，每個盤面被劃分成8個扇區(qū)。柱面、磁道、扇區(qū)的編號均從“0”開始，請問磁盤盤塊的編號和磁盤的柱面號、磁頭號和扇區(qū)號有什么關系10 假定有一個磁盤組共有 199個柱面，每個柱面上有 16個磁道，每個盤面被劃分成 8個扇區(qū)。現(xiàn)有一個含有700個邏輯記錄的文件， 邏輯記錄的大小與扇區(qū)大小一致，該文件以順序結構的形式被存放到磁盤上。柱面、磁道、扇區(qū)的編號均從“0”開始，邏輯記錄的編號也從“ 0”開始。該文件信息從 1柱面、5磁道、0扇區(qū)開始存放，試問： 該文件的第380個邏輯記錄應存放在哪個柱面的第幾磁道的第幾個扇區(qū) 第2柱面的第1磁道的第7扇區(qū)中存放了該文件的第幾個邏輯記錄1

20、1 假定某磁盤的旋轉速度是每圈20毫秒，格式化時每個盤面被分成10個扇區(qū)，現(xiàn)有10個邏輯記錄存放在同一磁道上，安排如下表所示。扇區(qū)號邏輯記錄2B3C4D5E6F7G8H9I10J處理程序要順序處理這些記錄，每讀出一個記錄后處理程序要花4毫秒的時間進行處理，然后再順序讀下一個記錄并處理，直到處理完這些記錄，回答： 順序處理完這10個記錄總共花費了多少時間 請給出一種記錄優(yōu)化分布的方案，使處理程序能在最短時間內(nèi)處理完這10個記錄，并計算優(yōu)化分布時需要花費的時間。12某系統(tǒng)中磁盤的每個盤塊大小為1KB,外存分配方法采用索引分配方式中的混合分配方式，其中索引節(jié)點中直接地址4項，一次間接地址 2項，二次

21、間接地址1項，每個盤塊號占用4個字節(jié)，請問該系統(tǒng)中允許的文件最大長度是多少13.某系統(tǒng)文件系統(tǒng)采用的物理文件結構是鏈接結構，請設計一個該系統(tǒng)的磁盤空間管理方 案。（包括數(shù)據(jù)結構和分配、回收磁盤空間的基本方法），并寫出磁盤空間的分配算法。參考答案一、單項選擇1 A 2 C 3 B 4 A 5 B 6 D 7 C 8 C 9 D 10 B 11 A 12 D 13 D14 C 15 B 16 A 17 A 18 B、多項選擇題1 ABD三、問答題：1.一個邏輯記錄占用一個物理塊，磁盤空間的利用率:48/512=%為了有效地利用磁盤空間，采用記錄成組的辦法。若記錄不能跨塊，則每個盤塊中可記錄：512

22、/48=10空間利用率：48*10/512=% 首先計算該字符在第幾個邏輯記錄中，1452/250 =6 ；計算出在第幾個盤塊中，6/2 =3 ；從目錄中讀出第一個盤塊號9；讀出第一個盤塊9,得到下一個塊號 7；讀出第二個盤塊乙得到下一個塊號 17；讀出第三個盤塊17,從中分離出第6個（該盤塊中第2個）記錄。4 系統(tǒng)應該采用二級或多級的目錄結構才能區(qū)別這些文件，目錄結構：文件用戶文件目錄5.此位示圖需要字數(shù)為:3200/16=200文件需要盤塊數(shù)為：3200/512=7 塊該文件得到19、23、24、25、26、36和37塊。6 .文件A得到的盤塊塊號為 12、56、49、50和51。刪除文件

23、B后，專用塊中內(nèi)容為：空閑塊數(shù)4，塊號依次為 334、404、405、782。7至少在目錄項中指出文件名和文件在存儲介質(zhì)上的位置。&采用二級或多級目錄9.磁盤盤塊的編號和磁盤的柱面號、磁頭號和扇區(qū)號的對應關系：盤塊的編號=扇區(qū)號+8X磁頭號+8X 8X柱面號柱面號=盤塊的塊號/ (8 X 8)N=盤塊的塊號% (8 X 8)磁頭號=N/8扇區(qū)號=N % 810 .該文件的第 380個邏輯記錄應存放在 4柱面的4磁道的第4個扇區(qū)。第2柱面的第1磁道的第7扇區(qū)中存放了該文件的第103個邏輯記錄。11 因為每個記錄讀出后，需等待上一個記錄處理后，才能讀下一個記錄，所以順序處理 一個記錄時，讀一個記錄后，下一個記錄已經(jīng)走過， 因此只好在等磁盤旋轉下一周時才能讀出，進行處理，所以共花費了時間：20X 10+