操作系统第七章文件管理

从用户的观点看，操作系统中引入文件系统的目的是(D)。
A. 实现虚拟存储
B. 保存用户和系统文档及数据
C. 保护用户数据
D. 实现对文件的按名存取
文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是(A)。
A. 文件控制块
B. 系统注册表
C. 文件分配表.
D.用户口令表
下列关于索引文件的叙述中， (A)是正确的。
A. 对索引文件存取时，必须先查找其索引表
B. 索引表中含有索引文件的数据及其物理地址
C. 建立索引的目的是为了减少存储空间
D. 索引文件的索引表中每个记录的索引项可以有多个
索引文件：索引表中每一项称为索引项，每个记录占一个索引项，索引项中含有记录的逻辑号和存放记录的物理地址。对索引文件的存储首先查找索引表，然后根据索引项的地址存储相应的物理块。索引文件的优点是只须知道索引表的首地址，就可以方便地对文件进行直接和顺序存取，方便文件操作。但索引表的建立会占用额外的存储空间和访问时间，为此可采用多级索引结构。
综上所述，建立索引表的目的是减少存储空间，显然是不正确的。对索引文件存取时必须先查找索引表方能知道逻辑记录所对应的物理块号，即物理地址，进而才可访问文件。
在磁盘上，最容易导致存储碎片发生的物理文件结构是(A)。
A. 顺序结构
B. 显示链接
C. 隐式链接
D. 索引结构
文件系统采用两级索引分配方式，如果每个磁盘块的大小为1KB，每个盘块号
占4B，则该系统中，单个文件的最大长度是(A)。
A. 64MB
B. 以上答案都不对
C. 128MB
D. 32MB
解析：一个磁盘块能放1KB/4B=256个索引，两级索引时文件的最大长度为256256 1KB=64MB
文件系统在创建一个文件时，为它建立一个(B)。
A.逻辑空间
B.文件目录项
C. 目录文件
D.逻辑结构
解析: 文件系统在创建一个文件时，为它建立一个文件目录项，即FCB
文件系统采用多级目录结构的目的是(D)。
A. 缩短传送时间
B.减少系统开销
C.节省存储空间
D. 解决命名冲突
位示图可用于©。
A. 文件的保密
B.文件目录的查找
C. 磁盘空间的管理
D. 内存空间的管理
解析: 位图法用来管理磁盘空闲空间
一个文件系统中,其FCB占64B. 一个盘块大小为1KB. 采用一级目录。假定
文件目录中有3200个目录项。则查找一个文件平均需要( C )次访问磁盘。
A.200
B.54
C.100
D.50
解析: 3200*64/1KB=200
一级目录的平均访盘次数为1/2盘块数
文件的存储空间管理实质上是对(B)的组织和管理。
A. 文件目录
B.外存空闲区
C.外存己占用区域
D. 文件控制块
文件系统负责文件存储空间的管理但不能实现文件名到物理地址的转换 X
在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进行的。X
解析:在多级目录结构中对文件的访问是通过路径名和文件名进行的。
文件可以被划分成大小相等的若干物理块且物理块大小也可任意指定 X
解析:文件被划分的物理块大小是固定的。
对于一个具有三级索引的文件,存取一个记录通常要访问三次磁盘 X
解析:三级索引需要四次访问
对于采用链接分配的文件, 可以进行随机访问。 ×
解析：常见的几种文件的物理结构中，顺序结构和链接结构适用于顺序存取方式；文件的索引结构适用于对文件进行随机访问。
设置当前工作目录的主要作用是(B )
A.加快文件的读/写速度
B.加快文件的检索速度
C.节省外存空间
D.节省内存空间
文件系统中,打开文件(open)完成的操作是( C )。
A.把文件信息从外存读到内存
B.把文件的FAT表信息从外存读到内存
C. 把文件的控制管理信息从外存读到内存
D.把文件的控制管理信息从外存读到内存
设某文件系统采用混合索引管理文件盘块,其FCB有6个地址项,其中第0~3个为直接地址,第5个为一次间接地址,第6个为二次间接地址。若磁盘索引块和磁盘数据块均为256字节,可保存64个盘块号,则单个文件的最大长度为( D)。
A.1KB .
B.16KB
C. 1024KB
D.1041KB
解析：
0-3 4256=2¹⁰B=1KB
5 64256=2¹⁴B=16KB
6 6464256=2²⁰B=1024KB
最大长度：1KB+16KB+1024KB=1041KB
文件的存贮管理实际上是对(B)的管理
A.内存空间
B.外存空间
C.逻辑空间
D.内存和外存空间
逻辑文件存放在到存储介质上时，采用的组织形式是与( C)有关的。
A.主存储器管理方式
B.逻辑文件结构.
C.存储介质特性
D.分配外设方式
下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是( B)
A.连续结构
B.索引结构
C.链式结构且磁盘块定长
D.链式结构且磁盘块变长
无结构文件的含义是( C)
A.变长记录的文件
B.索引文件
C. 流式文件
D.索引顺序文件
用磁带作为文件存贮介质时，文件只能组织成(B)
A.目录文件
B. 顺序文件
C.链接文件
D.索引文件
链接文件的正确概念是( A)
A.链接文件不适合随机存取
B.链接文件是文件逻辑组织的一种方式
C.链接文件是以空间换时间
D.链接文件是索引结点
索引顺序文件的正确描述是( D)
A. 按索引值查找
B.按记录关键字顺序查找
C.既要按索引值查找又要按记录关键字顺序查找
D. 利用关键字找到该记录组中第一个记录的表项，然后顺序查找所要求的记录
关于文件系统的概念，最全面的描述是指(C )。
A.文件目录
B.文件的集合
C.文件、管理文件的软件及相关数据结构的总体
D.实现文件管理的一组软件
操作系统中对磁盘数据进行管理的部分是( C)。
A. 数据库系统
B.检索系统
C. 文件系统
D.数据存储系统
某文件系统采用成组链接法管理磁盘空闲空间，每组100块，某时刻t，成组链中共有3组，最后一组包含的块号分别为108、780、33，某一文件占用块号为101、233 ,该文件被删除后，磁盘中的空闲块数目是(A) ？？？
A. 204
B.302
C.304
D.202
某文件系统采用FCB作为目录项管理文件,假设目录文件最多可管理256个目录项,一个目录项占64字节,一个盘块大小为512字节。为找到某个文件的FCB,平均需要启动磁盘( A)次
A.16.5
B.33
C.12
D.4
解析：256*64/512=32个盘块，启动磁盘：(32+1)/2=16.5次
关闭文件(close)完成的操作是(A )。
A. 把文件当前的控制管理信息从内存写入磁盘
B.把位示图从内存写入磁盘
C.把文件的最新信息从内存写入磁盘
D.把超级块的当前信息从内存写入磁盘
对目录和文件的描述正确的是(C )
A.文件大小只受磁盘容量的限制
B.多级目录结构形成一颗严格的多叉树
C. 目录也是文件
D.目录中可容纳的文件数量只受磁盘容量的限制
某文件系统采用混合索引的方式组织元数据，包含5个直接块，1个一次间接块和2个两次间接块,若每个物理块为4KB，每个地址指针长度为32比特，则本文件系统中可支持的最大文件规模约(8) GB。(精确到整数即可) ？？
解析：直接块：5x4KB=20KB; 一次间接块：1x(4K/(32/8))4K=4MB; 两次间接块：2x(4K/(32/8))²x4K=8GB
1B=8bit (bit是比特)
假设1. 2MB的软盘，每个盘块大小为512B，则对应的FAT多大？
解:每个FAT表含1. 2MB/512B =2.4K个表项，由于每个FAT表项占12位，故FAT表大小为2.4K*1.5B =3. 6KB
补充：磁盘实际容量一> FAT实际大小
FAT最大大小一>磁盘最大容量
FAT大小=表项数×表项大小 ( 12bit )
最大表项数=2的12次方
实际表项数=磁盘盘块数
假设文件系统采用FAT12文件格式，每个盘块大小为512B,则FAT最大可以管理多大的磁盘空间?
解: FAT表项为12位，故FAT表最多允许有2的12次方=4096个表项，也即最多可管理4096个盘块，
每个盘块为512B，则每个磁盘分区的最大容量为:4096*512B=2MB
磁盘分为4个分区，则磁盘最大容量为8MB
假设盘块大小为1KB，硬盘分区的大小为250MB，对应的FAT需要占用几个盘块?
解:硬盘分区的盘块数为250MB/1KB=250K个，250K<256K,则FAT表的一一个表项需要18bit，一般取4bit的整数倍，即20bit=2.5B
故FAT表需占用: 250K*2 5B/1KB=625个盘块
(1)如果每个盘块大小为4KB，每个盘块号占4B大小，则一个索引块可放1K个盘块号，单级索引所允许的文件大小为4MB。
(2)这样，两级索引可包含的盘块号总数1K*1K=1M个盘块号，所允许的文件长度为4GB。
存放在磁盘上的文件系统采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0-9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。如果每个盘块的大小为512字节，盘块号需用3个字节来描述，而每个盘块最多存放170个盘块地址，则:
1)该文件系统允许文件的最大长度是多少?
解: 0~9: 10×512B
10: 170×512B
11: 170× 170×512B
12:170× 170× 170×512B
单个文件最大长度为四者之和
(2)假设某个文件的FCB已在内存，但其他信息均在外存，为了访问该文件中某个位置的内容，最少需要几次访问磁盘?最多需要几次访问磁盘?
解:假如要访问文件的第L个字节，则盘块号b=L/512取整，块内位移w=L mod 512，则:b<10，用直接地址，启动1次磁盘10<b<10+170，
用一次间接地址，启动2次磁盘10+ 170<b<10+170+170170，
用二次间接地址，启动3次磁盘10+170+170 170<b<10+170+170* 170+170170 170，
用三次间接地址，启动4次磁盘
(3)要访问文件的第350000字节，请问怎么查找数据所在盘块块内位移是多少?
解:要访问第350000字节，则盘块号b=350000/512=683,
块内位移w=350000 mod 512=344,
180<b<1 80+170*170，用二次间接地址
a=683-180=503,
503/170= 2…163.6.
第1次启动磁盘，读取一级索引表的第2项
第2次启动磁盘，读取二级索引表的第163项，
第3次启动磁盘，读取数据块中偏移量为344的字节，即为第350000字节
例:假设把一个盘块的数据输入到缓冲区的时间T为80μs，将缓冲区的数据传到用户区的时间M为30μs，而CPU对这块数据进行计算的时间C为40μs。求分别采用单缓冲和双缓冲时:
(1)对每一块数据的处理时间分别为多少?
(2)对10个盘块的数据进行处理的时间分别为多少?
解: (1) 单缓冲T1=Max(T,C)+M=80+30= 110μs
双缓冲T2=Max(T,C)=80μs
(2)单缓冲T1=n*[Max(T,C)+M]+C=10*(80+30)+40=1140μs
双缓冲T2=n* Max(T,C)+M+C= 10* 80+30+40= 870μs

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