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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载运算机操作系统例题及解析之五【例 1】什么是文件？什么是文件系统？答：文件是在规律上具有完整意义的信息集合,它有一个名字作标识；文件具有三个基本特征：文件的内容为一组相关信息、文件具有储存性、文件可按名存取；文件系统是操作系统中负责治理和存取文件的程序模块,也称为信息治理系统；它是由治理文件所需的数据结构（如文件掌握块、储备安排表）和相应的治理软件以及拜访文件的一组操作所组成；【例 2】什么是文件的物理结构和规律结构？答：文件的规律结构是从用户观点动身所看到的文件组织形式,是用户可以直接处理的数据及其结构； 文件的规律结构有
2、两种形式：有结构的记录文件和无结构的流式文件；文件的物理结构是指文件在外存上的储备组织形式；文件的物理结构有三种形式：次序结构、 链接结构和索引结构；【例 3】假定盘块的大小为1KB ,硬盘的大小为500MB ,采纳显示链接安排方式时,其 FAT需要占用多少储备空间？答：FAT 的每个表项对应于磁盘的一个盘块,其中用来存放安排给文件的下一个盘块的块号,故 FAT 的表项数目由物理盘块数打算,而表项的长度就由磁盘系统的最大盘块号打算（即它必需能存放最大的盘块号）；为了地址转换的便利,FAT 表项的长度通常取半个字节的整数倍,所以必要时仍必需由最大盘块号获得的FAT 表项长度作一些调整；由题意可知
3、,该硬盘共有 500K 个盘块,故 FAT 中共有 500K 个表项；假如盘块从 1 开头编号,为了能储存最大的盘块号 500K,该 FAT 表项最少需要 19 位,将它扩展为半个字节的整数倍后,可知每个 FAT 表项需 20 位,即 2.5 个字节；因此,2.5 500K=1250KB FAT 需占用的储备空间的大小为：【例 4】存放在某个磁盘上的文件系统,采纳混合索引安排方式,其 FCB 中共有 13 个地址项,第 09 个地址项为直接地址,第 10 个地址项为一次间接地址,第 11 个地址项为二次间接地址,第 12 个地址项为三次间接地址；假如每个盘块的大小为 4K 字节,如盘块号需要用
4、 4 个字节来描述,请问该系统中答应的文件的最大长度是多少？答：由题意可得,每个盘块最多存放4K/4 1K 个盘块地址；在混合索引安排方式中,文件的 FCB 的直接地址中登记有安排给文件的前n 块（ 0 到 n-1）的物理块号（此题中为10）；一次间接地址中登记有一个一次间接块的块号,而在一次间接块中就登记有安排给文件的第n 到第 nk1 块的块号（此题中 k 的值为 1k）；二次间接地址中登记有一个二次间接块的块号,其中可给出 k 个一次间接块的块号,而这些一次间接块被用来登记安排给文件的第 nk 块到第 nk k2 1 块的块号；三次间接地址中就登记有一个三次间接块的块号,其中可给出 k
5、个二次间接块的块号,这些二次间接块有可给出k2 个一个间接块的块号,而这些一次间接块就用来登记安排给文件的第 nk k2块到 nkk2k31 块的物理块号； 就该系统中一个文件的最大长度是：4K （ 101K 1K 1K 1K 1K 1K） 40K 4M 4G 4T 【例 5】什么是文件掌握块？文件掌握块中包含哪些信息？答：文件系统在创建每个文件时设置用于文件描述和文件掌握的数据结构,它与文件一一对应,称为文件说明或文件掌握块 FCB；它是随着文件的建立而产生,随着文件的删除而消逝,某些内容随着文件的使用而动态转变；一般文件掌握块应包括如下三类内容：有关文件存取掌握的信息；例如,用户名、文件名
6、、文件类型、文件属性；有关文件结构的信息；例如,文件的规律结构、文件的物理结构、记录个数、文件在储备介质上的位置等；有关文件治理的信息；例如,文件的建立日期、文件被修改的日期、文件保留期限和记帐信息等；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载【例 6】在实现文件系统时,为加快文件目录的检索速度,可利用“ 文件掌握块分解法”；假设目录文件存放在磁盘上,每个盘块 512 字节；文件掌握块占 64 字节,其中文件名占 8字节；通常将文件掌握块分解成两部分,第 1 部分占 10 字节（包括文件名和文件内部号）,
7、第 2 部分占 54 字节（包括文件内部号和文件其他描述信息）；（1）假定某一目录文件共有254 个文件掌握块,试分别给出采纳分解法前和分解法后,查找该目录的某一个文件掌握块的平均拜访磁盘次数；（2）一般地, 如目录文件分解前占用n 个盘块, 分解后改用m 个盘块存放文件名和文件内部号,请给出拜访磁盘次数削减的条件；答：（1）采纳分解法前, 一个盘块存放 5l2/64=8 目录项, 254 个目录项需要 32 个盘块,查找一个文件的平均拜访的盘块数：1+32/2=16.5 次； 采纳分解法后,一个盘块存放5l2/10=51 目录项, 254 个目录项需要 5 个盘块,查找一个文件的第 1 部分
8、平均拜访的盘块数： 1+5/2=3 次；查找第 2 部分需要拜访磁盘 1 次,故查找一个文件掌握块的平均拜访磁盘次数是 3 14 次；（2）拜访磁盘次数削减的条件为：（n 1）/2 （ m1 ）/2 1 即 m n 2【例 7】目前最广泛采纳的目录结构是哪种？它有什么优点？答：目前广泛采纳的目录结构是多级树形目录结构；它具有以下优点：多级目录解决了重名问题, 同一目录中的各文件名不能同名,但在不同目录中的文件名可以相同；多级目录有利于文件的分类； 文件是如干有意义的相互关联的信息的集合,信息本身就具有某种层次关系的属性, 树型目录结构能准确地反映这些层次关系；可以把某些具有相同性质的文件支配在
9、同一个子目录下, 使用文件更加便利；多级目录的层次结构关系便于制定爱护文件的存取权限,有利于文件的保密；并且便于实现文件的共享；【例 8】有一运算机系统采纳如下图所示的位示图（行号、列号都从闲盘块；假如盘块从1 开头编号,每个盘块的大小为1KB ；（1）现要为文件安排两个盘块,试详细说明安排过程；（2）如要释放磁盘的第 300 块,应如何处理？0 开头编号）来治理空0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 0 1
10、1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 6 答：（1）为某文件安排两个盘块的过程如下：次序检索位示图,从中找到第一个值为 0 的二进制位,得到其行号 i12,列号 j12；其次个值为 0 的二进制位,得到其行号 i2 3,列号 j2 6；运算出找到的两个闲暇块的盘块号分别为：b1i1 16j112 162135 b1i2 16j213 166155 修改位示图,令Map2 ,2Map3,6 1,并将对应块 35、55 安排出去；（2）释放磁盘的第3
11、00 块时,应进行如下处理：运算出磁盘第 300 块所对应的二进制位的行号 i 和列号 j：i（ 3001） /1618,j（ 3001）Mod 16 11 修改位示图,令 Map18,11=0 ,表示对应块为闲暇块；【例 9】设某系统磁盘共有 1600 块,块号从 01599,如用位示图治理这 1600 块的磁盘空间,问位示图需要多少个字节？名师归纳总结 答：在位示图中,用1 位二进制数描述1 个磁盘块的状态；1600 个磁盘块共需要1600 位二第 2 页,共 5 页进制数,每个字节长为8 位,位示图需要：1600/8200（字节）- - - - - - -精选学习资料 - - - - -
12、 - - - - 学习好资料 欢迎下载【例 10】系统中磁头停留在磁道号为 70 的磁道上, 这时先后有 4 个进程提出了磁盘拜访请求,要拜访的磁盘的磁道号按申请到达的先后次序依次为：45,68,28,90；移动臂的运动方向：沿磁道号递减的方向移动；如分别采纳FCFS 磁盘调度算法、SSTF 算法, SCAN 算法算法时,所需寻道长度分别为多少（走过多少柱面）？答： FCFS 磁盘调度算法： （70-45）+（68-45） +（68-28）+（90-28）=150；SSTF 算法：（ 70-68）+（90-68）+（90-45） +（45-28）=86 SCAN 算法：（70-68）+（68-
13、45）+（45-28）+（90-28） =104 练习题及参考答案一、单项挑选1位示图可用于 A ；A、从磁盘空间的安排和回收 B、页式虚存中的页面置换C、固定分区的储备治理D、动态分区储备治理中闲暇区的安排回收2规律文件存放在磁带上应组织成 C ；A、索引文许 B、直接文件 C、次序文件 D、链接文件3UNIX 操作系统中,对磁盘储备空间的闲暇块进行治理时采纳 B A、位示图 B、闲暇块成组链接法 C、FAT 表 D、闲暇块多级目录法4防止系统故障造成破坏,文件系统可以采纳（A ）；A、建立副本和定时转储B、对每个文件规定使用权限C、为文件设置口令 D、把文件信息翻译成密文5对随机存取的文件
14、只能在磁盘上组织成 B ；A、次序文件 B、索引文件 C、连续文件 D、链接文件6以下文件全属于物理文件的是 D ；A、流式文件、串联文件 B、索引文件、记录式文件C、流式文件、记录式文件 D、次序文件、索引文件7最简洁的文件目录是 C ；A、最末一个结点是文件 B、简洁实现“ 按名存取” C、一级目录结构 D、多级目录结构8在多级目录结构中,要拜访一个文件时,必需指出文件的 C ；A、父目录 B、当前目录 C、路径名 D、根目录9规律文件是由 D 确定的文件组织形式（即文件结构）；A、外部设备 B、虚拟储备 C、肯定地址空间 D、用户按对信息处理要求10储备设备与储备器之间进行信息交换的物理
15、单位是（B ）；A、卷 B、块 C、文件 D、记录11规律文件中规律记录的长度由（A ）因素打算；A、文件的性质 B、储备介质的分块 C、文件的长度 D、主存块的大小12磁头在移动臂带动下移动到指定柱面所花的时间是（A）；A、查找时间 B、推迟时间 C、传送时间 D、优化时间13指定扇区旋转到磁头下所需的时间是（B ）；A、查找时间 B、推迟时间 C、传送时间 D、优化时间14由磁头进行读写完成信息传送的时间是（C ）；A、查找时间 B、推迟时间 C、传送时间 D、优化时间15（C ）硬件设计就固定的；名师归纳总结 A、查找时间B、推迟时间C、传送时间D、优化时间第 3 页,共 5 页16文件
16、系统是指（D ）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A、文件的集合学习好资料欢迎下载B、文件的目录C、实现文件治理的一组软件D、文件、文件治理文件的软件及数据结构的总体17从用户的角度看,引入文件系统的主要目的是（D ）A、实现虚拟储备 B、储存系统文档 C、储存拥护和系统文档 D、实现对文件的按名存取18文件系统中用（C ）治理文件A、作业掌握块 B、外页表 C、目录 D、软硬件结合的方法19为明白决不同用户文件的“ 命名冲突” 问题,通常在文件系统中采纳（B ）A、商定方法 B、多级目录 C、路径 D、索引20磁盘上的文件以（A ）为单位读写A、块
17、B、记录 C、柱面 D、磁道21磁带上的文件一般只能（A ）A、次序存取 B、随机存取 C、按键存取 D、按字节为单位存取22使用文件前必需先（B ）文件A、命名 B、打开 C、建立 D、备份二、多项挑选题1关于一级目录结构说法正确选项（ABD ）；A、一级目录结构是最简洁的目录结构B、全部的文件都登记在同一个文件目录中C、一级目录结构简洁,治理复杂D、一级目录不支持文件重名E、简洁实现文件共享2关于二级目录结构说法正确选项（BDE）；A、二级目录第一级为主文件目录,主文件目录以文件名为索引B、其次级目录为用户文件目录,用户文件目录为本用户每一个文件设置一个目录项C、二级目录结构复杂,治理简洁
18、 D、二级目录支持文件重名 E、简洁实现文件共享3树形目录的优点有（ABCD ）；A、解决了重名问题 B、有利于文件的分类 C、提高检索文件的速度 D、能进行存取权限的掌握 E、治理简洁,简洁实现4以下文件中不属于物理文件的是（CE）；A、连续文件 B、链接文件 C、记录式文件 D、索引文件 E、流式文件5次序结构文件的特点是 AE ；A、磁盘储备空间的利用率不高 B、便于用户户扩充文件 C、储备空间不必连续D、便于随机存取 E、存取信息速度快6文件的保密是指防止他人窃取文件,采纳（CE）方法实现文件保密；A 定时转储 B、建立副本 C、为文件设置口令 D、规定文件使用权限 E、将文件译成密文
19、三、填空题1. 文件治理系统是通过把它所治理的信息（程序和数据）组织成一个个 文件 的方式来实现其治理的；2. 文件是 在规律上具有完整意义 的信息集合,它有一个 名字 作标识；3把 用户概念中的文件 称为文件的规律结构,或称规律文件；文件的物理结构是指文件在外存上的储备组织形式,这与储备介质的性质有关；4用户通过对文件的存取来完成对文件的各种操作,次序存取 是依据文件的规律地址次序存取,随机存取 答应依据存取命令把读写指针移到欲读写处来读写；按键存取 是按键存取法第一搜寻到要进行存取的记录的规律位置,再将其转换到相应的物理地址后进行存取；名师归纳总结 5无结构的流式文件是相关的有序字符的集合
20、, 字符 是构成文件的基本单位；这种文件常第 4 页,共 5 页常按 长度 来读取所需信息,也可以用插入的特殊字符 作为分界；6次序储备储备设备是严格依靠信息的物理位置进行定位和读 / 写的储备设, 磁带机 是一- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习好资料 欢迎下载种典型的次序储备设备；直接存取 答应文件系统对应储备介质上的任意物理块；7对于记录式文件,把如干个规律记录合成一组存入一块的工作称“ 记录的成组 ” ,每块中的规律记录个数称“块因子 ” ；从一组规律记录中把一个规律记录分别出来的操作称“记录的分解 ” ；8文件系统在创建每个文件时为其建立了
21、一个文件目录,也称为文件说明或 文件掌握块FCB；文件目录是为文件设置用于 文件描述和文件掌握 的数据结构；9系统要在内存中为该用户储存一些表目,“系统打开文件表” 放在内存,用于储存已打开文件的目录项；每个进程一个都有一个“用户打开文件表” ；10 打开文件的主要工作是：依据文件路径名查目录；依据打开方式、共享说明和用户身份检查拜访合法性；依据文件号查系统打开文件表,看文件是否已被打开；假如是, 共享计数加 1 ,否就,信息填入系统打开文件表空表项,共享计数置为 一空表项,填写打开方式等,并指向系统打开文件表对应表项；1 ；在用户打开文件表中取11 关闭文件的主要工作是：将活动文件表中该文件
22、的“ 当前使用用户数” 减1,如为 0 ,就撤销此表目 ；如活动文件表目内容已被改过,就应先将表目内容写回外存上相应表目中,以使文件目录保待最新状态；12 用户恳求读文件信息时依次调用：“ 打开文件”、“ 读文件”、“ 关闭文件”；13 存取掌握表 就是对存取掌握矩阵中的一行进行压缩,可让每一个文件附加一个简洁的表格,它规定了对该文件的可拜访性（权限）；可以对存取掌握矩阵中的按列进行压缩；每列一张表,称为 用户拜访权限表,在该表中列出该用户对每个文件的拜访权限14 为了保证系统信息的安全和防止偶发事故造成的系统“ 崩溃”、自然因素造成的数据丢失或某些不负责任的用户常常误删他人的文件,文件系统常常采纳建立副本 和转储 的方法来爱护文件；15 为明白决文件系统的不一样问题,一些运算机带有一个有用程序以检验文件系统的一 致性；系统启动时,特殊是崩溃之后重新启动,可以运行该程序；一样性检查分为两种：和块的一样性检查、文件的一样性检查；16 对于采纳移动磁头的磁盘要拜访某特定的物理块时,所用时间一般包括三部分：查找 时间 、等待时间 、 传输时间 ；名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页