第7章文件管理Word文件下载.docx

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D.索引

8.一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

9.对一个文件的访问,常有_____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.文件属性和命令

10.磁盘上的文件以__________单位读写.

A.块

B.记录

C.柱面

D.磁道

11.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

12.使用文件前必须先_________文件.

A.命名

B.建立

C.打开

D.备份

13.文件使用完毕后应该_______.

A.释放

B.关闭

C.卸下

14.位示图可用于________.

A.文件目录的查找

B.磁盘空间的管理

C.主存空间的共享

D.实现文件的保护和保密

15.一般来说,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

16.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

17.按物理结构划分,文件主要有三类:

__________、_________、和______.

B.读写文件

C.顺序文件

D.链接文件

18.在文件系统中,文件的不同物理结构有不同的优缺点.在下列文件的物理结构中,_____不具有直接读写文件任意一个记录的能力.

A.顺序结构

B.链接结构

C.索引结构

D.Hash结构

19.在下列文件的物理结构中,______不利于文件长度动态增长.

20.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

21.文件系统采用二级目录结构,这样可以____.

A.缩短访问文件存储器时间

B.实现文件共享

C.节省主存空间

D.解决不同用户之间的文件名冲突问题

22.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

23.下列叙述中正确的五项是_____.

A.在磁带上的顺序文件中插入新的记录时,必须复制整个文件.

B.由于磁带的价格比磁盘便宜,用磁带实现索引文件更经济.

C.在索引顺序文件的最后添加新的记录时,必须复制整个文件.

D.在磁带上的顺序文件的最后添加新的记录时,不必须复制整个文件.

E.顺序文件是利用磁带的特有性质实现的,因此顺序文件只有存放在磁带上.

F.索引顺序文件既能顺序访问,又能随机访问.

G.直接访问文件也能顺序访问,但一般效率较差.

H.变更磁盘上的顺序文件的记录内容时,不一定要复制整个文件.

I.在磁盘上的顺序文件中插入新的记录时,必须自制整个文件.

J.索引顺序文件是一种特殊的顺序文件,因此通常存放在磁带上.

24.以下叙述中正确的是______.

A.文件系统更负责文件存储空间的管理,但不能完成文件名到物理地址的转换.

B.多级目录结构中,对文件的访问是通过路径名和用户目录名来进行的.

C.文件被划分成大小相等的若干个物理块,一般物理块的大小是不固定的.

D.逻辑记录是对文件进行存取操作的基本单位.

选择题答案（***********************************

1.B

2.D

3.D

4.B

5.C

6.A

7.B

8.B

9.A

10.A

11.A

12.C

13.B

14.B

15.A

16.A

17.ACD

18.B

19.A

20.B

21.D

22.D

23.ADFGH

24.D

二、填空题****************************************************************8

1.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.

2.对操作系统而言,打开文件广义指令的主要作用是装入____目录表.

3.磁盘文件目录的内容至少应包含___和___.

4.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.

5.文件的物理组织有顺序、___和索引.

6.在文件系统中,若按逻辑性结构划分,可将文件划分成____和记录式文件两大类.

7.按用户对文件的存取权限将用户分为若干组,同时规定每一组用户对文件的访问权限.这样,所有用户组存取权限的集合称为该文件的____.

8._____是指避免文件拥有者或其他用户因有意或无意的错误操作使文件受到破坏.

9.从文件管理角度看,文件由____和文件体两部分组成.

10.文件转储的方法有两种:

全量转储和____.

11.磁盘与主机之间传递数据是以____为单位进行的.

12.在文件系统中,要求物理块必须连续的物理文件是____.

13.文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理块之间的对应关系表,由此表和文件本身构成的文件是______.

14.______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.

15.访问磁盘时间由三部分组成,即____、_____、和______.

16.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_____.

填空题答案（***********************************

1.索引数据索引

2.文件

3.文件名文件在磁盘上的存放地址

4.文件的存储地址

5.链接

6.流式文件

7.存取控制表

8,文件保护

9.文件控制块

10增量转储

11.数据块

12.顺序文件

13.索引文件

14.最短寻道时间优先

15.寻道时间旋转延迟时间传输时间

16.逻辑结构物理结构

************************解析题7*************************************

解析题7

1．什么是文件？

它包含那些内容及特点？

解：

文件是信息的一种组织形式，是存储在外存上的具有标识名的一组相关信息集合。

文件包含的内容有：

源程序、二进制、二进制代码、文本文档、数据、表格、声音、和图象等。

文件的特点如下：

（1）文件具有保存性，它被存储在某种存储介质上，长期保存和多次使用。

（2）文件是按名存取的，每个文件具有唯一的标识名，通过标识名（文件名）来存取文件中的信息，而不需了解文件在存储介质上的具体物理位置，

（3）文件的内容是一组信息的集合，信息可以是源程序、二进制代码、文本文档、数据、表格、声音和图象等，

2.文件系统要解决哪些问题?

解:

文件系统的主要目标是提高存储空间的利用率,它要解决的主要问题有:

完成文件存储空间的管理,实现文件名到物理地址的转换,实现文件和目录的操作,提供文件共享能力和安全措施,提供友好的用户接口.文件系统向用户提供了有关文件和目录操作的各种功能接口和系统调用,如命令接口\程序接口和交互接口等.

3.文件系统中常用的物理结构侧重于提高存储设备空间的利用率和减少存取时间,它对文件的存取方法有较大的影响.由于外存设备的不同,文件被划分为大小相等的物理块,它是存放文件信息或分配存储空间的基本单位,也是文件系统与主存之间传输和交换信息的基本单位.物理块大小一般是固定的,物理块与逻辑记录的关系可以是:

一个物理块可以存放一个或多个逻辑记录,或者多个物理块存放一个逻辑记录.

目前操作系统中常采用如下物理结构文件:

1）顺序文件它是按照逻辑文件中的记录顺序,依次把逻辑记录存储到连续的物理块中而形成的文件.

2）链接文件它的物理块不是连续的,也不必顺序排列,但每个物理块中设置一个指针,指向下一个物理块的地址,这样,所有的物理块被链接起来,形成一个物理文件,称为链接文件或串联文件,

3）索引文件它是文件系统为每个文件另外建立一张指示逻辑记录和物理块之间的对应关系表,此表称为索引表,文件本身和索引表组成的文件称为索引文件.

4.试述文件管理系统设置打开文件\关闭文件命令的原因.

操作系统需要处理大量用户文件,而访问一个文件需要查询目录,有时甚至需要多次查询目录,由于文件目录与文件一起存放在辅存上,当存取文件时,必须先到辅存中读取温暖件目录信息,从中获得文件的存放地址,然后再去存取文件.这样一来,文件信息的存取将花费很多时间,如果将整个文件目录放入主存,虽然可以提高存取速度,但这需要占用大量主存空间,显然这也是不可取的.实际上,在一段时间内使用的文件数总是有限的,因此只要将目录中当前要使用的那些文件的目录表目复制到内存中就可以了.这样既不占用太多的主存空间,又可显著提高查询文件目录的速度,为此,大多数操作系统中设置了两个文件操作:

打开文件和关闭文件.打开文件操作完成的功能是将文件的有关目录信息复制到主存活动文件表中,以建立用户和这个文件的联系,关闭文件操作的功能是用户宣布这个文件当前不再使用,系统将其在主存中的相应目录信息删去,因而也就切断了用户同这个文件的联系.

5.有如下请求磁盘服务的队列,要访问的磁道分别是98、183、37、122、14、124、65、67、

现在磁头在53道上，若按最短寻道时间优先法，磁头的移动道数是多少？

最短寻道时间优先法总是让查找时间最短的那个请求先执行，而不考虑请求访问者到来的先后时间，即靠近当前移动臂位置的请求访问者将优先执行。

当前磁头在53道上，则总的移动道为：

12+2+30+23+84+24+2+59=236

6．有一磁道组共有10个盘面，每个盘面上有100个磁道，每个磁道有16个扇区。

假定分配以扇区为单位，若使用位示图管理磁盘空间，问位示图需要占用多少空间？

若空白文件目录的每个表目占用5个字节，问什么时候空白文件目录大于位示图？

由题目所给条件可知，磁盘组扇区总数为：

16*100*10=16000

因此，使用位示图描述扇区状态需要的位数为：

16000位=2000字节

又由题目所给条件可知，空白文件目录的每个表目占5个字节，由上述计算知位示图需要占2000字节，2000字节可存放表目数为：

2000/5=400

所以当空白区数目大于400时，空白文件目录大于位示图。

7．若磁头的当前位置为100磁道，磁头正向磁道号增加方向移动，现有一磁盘读写请求队列：

23，376，205，132，19，61，190，398，29，4，18，40。

若采用先来先服务、最短寻道时间优先和扫描算法，试计算出平均寻道长度各为多少？

（1）采用先来先服务磁盘调度算法，进行调度的情况为：

从100磁道开始

移动磁道数总数为700，平均寻道长度为58.3。

（4）采用扫描算法，进行调度的情况为：

从100磁道开始，词头向磁道号增加方向移动

移动磁道数总数为692，平均寻道长度为57.7。

8．设某文件为连接文件，由5个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等，均为512字节，并依次存放在50、12175、80、63号磁盘块上。

若要存取文件的第1569逻辑字节处的信息，问要访问哪一个磁盘块？

所以要访问字节的逻辑记录号为3，对应的物理磁盘块号为80。

故应访问第80号磁盘块。

9．假定磁带记录密度为每英寸800字符，每一逻辑记录为160个字符，块间隙为0.6英寸。

今有1500个逻辑记录需要存储，试计算磁带利用率？

若要使磁带空间利用率不少于50%，至少应以多少个逻辑记录为一组？

（1）因磁带记录密度为每英寸800字符，则一个逻辑记录占据的磁带长度为：

160/800=0.2英寸1500个逻辑记录要占据的磁带长度为：

（0.2+0.6）*1500=1200英寸磁带利用率为：

0.2/（0.2+0.6）=25%

（2）要使磁带利用率不少于50%，即磁带利用率大于或等于50%，则一组逻辑记录所占的磁带长度应与间隙长度相等，所以一组中的逻辑记录数至少为：

0.6/0.3=3

10．设磁盘组共有n个柱面，编号顺序为0、1、2、·

·

、m-1;

每个磁道内的K个信息块从1开始编号，依次为1、2、·

、K。

现用X表示逻辑磁盘块号，用a,b,c分别表示任一逻辑磁盘块的柱面号、磁头号、磁盘内块号，则X与a,b,c可通过如下公式进行转换：

x=k*m*a*k*b+c

a=（x-1）DIV（k*m）

b=（（x-1）MOD（k*m））DIVk

c=（（x-1）MOD（k*m））MODk+1

若某磁盘组为n=200,m=20,k=10,问：

（1）柱面号为185，磁头号为12，道内块号为5的磁盘块的逻辑块号为多少？

（2）逻辑磁盘块号为1200，它所对应的柱面号、磁头号及磁道内块号为多少？

（3）若每一磁道内的信息块从0开始编号，依次为0、1、·

、K-1，其余均同题设，试写出X与a,b,c之间的转换公式。

（4）解：

1）由上述公式可得，逻辑磁盘块号X为：

X=k*m*a+k*b+c

=10*20*185+10*12+5

=37125

所以，柱面号为185，磁头号为12，磁道内块号为5的磁盘块的逻辑磁盘块号为37125

2）由上述公式可得

=（1200-1）DIV（10*20）

=1199DIV200

=5

=（（1200-1）MOD（10*20））DIV10

=（1199MOD200）DIV10

=199DIV10

=19

c=（（x-1）MOD（k*m））MODk+1

=（（1200-1）MOD（10*20））MOD10+1

=（1199MOD200）MOD10+1

=199MOD10+1

=9+1

=10

所以，逻辑磁盘块号为1200的盘块所对应的柱面号是5、磁头号是19、磁道内块号是10。

3）对于磁盘组空间中的任一磁盘块，除了它的磁道内块号比原来小1以外，别的参数值均无变化，因此只要对转换公式中出现磁道内块号的公式作=相应的修改即可，x与a,b,c之间的转换公式如下：

x=k*m*a+k*b+c+1

c=（（x-1）MOD（k*m））MODk

11.信息在外存空间的排列方式也会影响存取等待时间，考虑几个逻辑记录A、B、C...、J，他们被存放于磁盘上，每个磁道存放10个记录，安排如下：

假定要经常顺序处理这些记录，旋转速度为20ms/转，处理程序读出每个记录后花4ms进行处理，试问：

（1）处理的总时间为多少？

（2）考虑对信息的分布进行优化，信息分布优化后，处理的总时间为多少？

在本题中，设备旋转速度为20ms/转，每道存放10个记录，因此读出1个记录的时间是：

20/10=2ms

（1）对于第一种记录分布情况，读出并处理记录A需要6ms，因此时读写头已转到了记录D的开始处，因此为了读出记录B，必须再转一圈少两个记录（从记录D到记录B）后续8个记录的读取及处理与此相同，但最后一个记录的读取与处理只需6ms。

于是，处理10个记录的总时间为：

9*（2+4+16）+（2+4）=204ms

（2）对于第二种记录分布情况，读出并记录A后，读写头刚好转到记录B的开始处，因此立即就可读出并处理，后续记录的读取与处理情况相同。

故处理10个记录的总时间为；

（3）10*（2+4）=60ms

12．假定磁盘块的大小为1K，对于540M的磁盘，其文件分配表FAT需要占用多少内存空间？

当硬盘容量为1.2G时，FAT需要占用多少空间？

由题目所给条件可知，硬盘大小为540M，磁盘块的大小为1K，所以该硬盘共有盘块：

540M/1K=540K（个）

又

512K《540K〈1024K

故540K个盘块号要用20位二进制表示，即文件分配表的每个表目为2。

5个字节。

FAT要占用的存储空间总数为：

2.5*540K=1350K

当硬盘大小为1.2G,硬盘共有盘块:

1.2G/1K=1.2M（个）

1M<

1.2M<

2M

故1.2M个盘块号要用31位二进制表示.为方便文件分配表的存取,每个表目用32位二进制表示,即文件分配表的每个表目大小为4个字节.

FAT要占用的存储空间总数为:

4*1.2M=4.8M

13.如磁盘的每个磁道分成9个块,现有一文件共有A、Ｂ、．．．、Ｉ９个记录，每个记录的大小与块的大小相等，设磁盘转速为２７ms/转，每读出一块后需要２ms的处理时间。

若忽略其他辅助时间，试问：

（１）如果顺序存放这些记录并顺序读取，处理该文件要多少时间？

（２）如果要顺序读取该文件，记录如何存放处理时间最短？

由题目所给条件可知，磁盘转速为每转２７ms,每磁道存放９个记录，因此读出１个记录的时间是：

２４／９＝ms

（1）读出并处理记录Ａ需要５ms，此时读写头已转到了记录的中间，因此为了读出记录Ｂ，必须再转将近一圈（从记录Ｂ的中间到记录Ｂ）。

后续８个记录的读取及处理与此相同，但最后一个记录的读取与处理只需５ms。

于是，处理９个记录的总时间为：

８＊（２７＋３）＋（３＋２）＝２４５ms

（2）由于读出并处理一个记录需要５ms，当读出并处理记录Ａ时，不妨设记录Ａ放在第１个盘块中，读写头已移到第２个盘块的中间，为了能顺序读到记录Ｂ，应将它放到第３盘块中，即应将记录按如下顺序存放：

这样，处理一个记录并将磁头移到下一个记录的时间是：

３（读出）＋２（处理）＋１（等待）＝６ms

所以，处理９个记录的总时间为：

６＊８＋５＝５３ms

１４。

许多操作系统中提供了文件重命名功能，它能赋予文件一个新名字。

若进行文件复制，并给复制文件起一个新名字，然后删除旧文件，也能达到给文件重命名的目的。

试问这两种方法在实现上有何不同？

使用文件重命名功能时，用肩提供两个参数：

旧文件名，新文件名。

实现该功能时，系统使用的旧文件名查找文件目录，若找到旧文件名所对应的目录表目，则将目录表目中文件名字段对应的值改为新文件名值。

从实现过程看，文件重命名功能　完成的工作是修改目录表目中的文件名字段，除文件名外，文件的其他特性都有未改变。

在后一种实现方法中，先进行文件复制并给复制文件起一个新名，此时系统完成了一次物理文件的复制工作，然后删除旧文件。

虽然这样也能达到给文件重命名的目的，但其实现进程比前一种方式复杂，并且新文件与旧文件的物理存放地址肯定不同。

１５。

某软盘有４０个磁道，磁头从一个磁道移至另磁道需要６ms。

文件在磁盘上非连续存放，逻辑上相邻数据块的平均距离为１３磁道，每块的旋转延迟时间及传输时间分别为１００ms、２５ms，问读取一个１００块的文件需要多少时间？

如果系统结磁盘进行了整理，让同一文件的磁盘块尽可能靠拢，从而使逻辑上相邻数据块的平均距离降为２磁道，这时读取一个１００块的文件需要多少时间？

解；

磁盘整理前，逻辑上相邻数据块的平均距离为１３磁道，读一块数据需要的时间为：

１３＊６＋１００＋２５＝２０３ms

因此，读取一个１００块的文件需要时间：

２０３＊１００＝２０３００ms

磁盘整理后，逻辑上相邻数据块的平均距离为２磁道，读一块数据需要时间：

２＊６＋１００＋２５＝１３７ms

１３７＊１００＝１３７００ms

１６。

有一个交叉存放信息的磁盘，信息在其上的存放方法如图７。

８所示。

每磁道有８个扇区，每扇区５１２字节，旋转速度为３０００转／分。

假定磁头已有要读信息的磁道上，０扇区转到磁头下需要１／２转，且设备对应的控制器不能同时进行输入／输出，在数据从控制器传送至内存的这段时间内，从磁头下通过的扇区数为２，问依次读出一个磁道上的所有扇区需要多少时间？

，其数据传输速度为多少？

图７。

８　交叉存放方式

从图７。

８可知，信息块之间的间隔为２个扇区。

由题目所给条件可知，旋转速度为：

３０００转／分转／秒，即２０ms/l转。

读一个扇区需要时间：

２０／８＝２。

５ms

读出一个磁道上的所有扇区需要时间：

２０／２＋８＊７。

５＝７０ms＝０。

０７s

每磁道数据量：

８＊５１２＝４ＫＢ

数据传输速度为：

４ＫＢ／０。

０７＝５７０１ＫＢ／秒

所以，依次读出一个磁道上的所有扇区需要０。

０７秒。

其数据传输速度为５７。

１ＫＢ／秒。

１７。

（北京大学１９９０年试题）一个树形结构的文件系统如图７。

９所示：

该图中的框表示目录，圈表示文件。

（１）可否进行下列操作：

a.在目录Ｄ中建立一个文件，取名为Ａ。

b.将目录Ｃ改名为Ａ。

（２）若Ｅ和Ｇ分别为两个用户的目录：

a.用户Ｅ欲共享文件Ｑ，应有什么条件，如何操作？

b.在一段时间内，用户Ｇ主要使用文件Ｓ和Ｔ。

为简便操作和提高速度，应如何处理？

９　文件系统结构示意图

在本题中，文件系统采用了多级目录组织方式。

（１）a.由于目录Ｄ中没有已命名为Ａ的文件，因此在目录Ｄ中，可以建立一个取名为Ａ的文件。

c.因为在文件系统的根目录下已存在一个取名为Ａ的目录，所以根目录下的目录Ｃ不能改名为Ａ。

（２）

a.用户Ｅ欲共享文件Ｑ，需要用户Ｅ有访问文件Ｑ的权限。

在访问权限许可的情况下，用户Ｅ可通过相应路径来访问文件Ｑ，即用户Ｅ通过自己的主目录Ｅ找到其父目录Ｃ，再访问到目录Ｃ的父目录根目录，然后依次通过目录Ｄ、目录Ｇ、目录Ｋ和目录Ｏ访问到文件Ｑ。

若用户Ｅ当前目录为Ｅ，则访问路径为：

．．．／．．．／Ｄ／Ｇ／Ｋ