操作系統(tǒng)概論第四章文件管理習(xí)題解答精修訂

1、gIHIaJn;】Hi 號(hào) JCHT s 1HSM8SM - fs 8BB 三三三二=nm目rmj aEmi三BamuHL件管理習(xí)題解答標(biāo)準(zhǔn)化管理部編碼-99968T-6889628-J68568-1689N“操作系統(tǒng)概論”習(xí)題解答之第4章文件管理第4章習(xí)題解答1什么叫文件？答：所謂文件是指邏輯上具有完整意義的信息集合。2. 文件系統(tǒng)應(yīng)具有哪些功能？答：文件系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)“按名存取” O為了能正確地按名存取，文件系統(tǒng)具有 如下功能： 、實(shí)現(xiàn)從邏輯文件到物理文件間的轉(zhuǎn)換。 、有效地分配文件的存儲(chǔ)空間。 、建立文件目錄。 、提供合適的存取方法以適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。 、實(shí)現(xiàn)文件的安全性。 、提供一組

2、文件操作。3、解釋下列術(shù)語并說明它們之間的關(guān)系：存儲(chǔ)介質(zhì)、 卷、 塊、 記錄、 文件。答：存儲(chǔ)介質(zhì)：指信息的載體，可用來記錄信息的磁帶、碩磁盤組、軟磁盤片、 光盤、卡片等稱為存儲(chǔ)介質(zhì)。卷：存儲(chǔ)介質(zhì)的物理單位定義為卷。塊：存儲(chǔ)介質(zhì)上可連續(xù)存儲(chǔ)信息的一個(gè)區(qū)域稱為塊，也叫物理記錄。記錄：記錄分為邏輯記錄和物理記錄，邏輯記錄指按邏輯上獨(dú)立的含義劃分的信 息單位；物理記錄即塊。文件：把邏輯上具有完整意義的信息集合稱為文件。一卷存儲(chǔ)介質(zhì)可以被分成若干個(gè)塊，能用來存放一個(gè)或多個(gè)文件；一個(gè)文件可以由多 個(gè)記錄組成，這樣的文件被稱為記錄式文件；一個(gè)記錄可占用存儲(chǔ)介質(zhì)上的一塊，或 一塊中可以存放多個(gè)記錄。4什么是

3、文件的邏輯結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)？答：用戶是從使用的角度來組織文件，用戶把能觀察到的且可以處理的信息根據(jù) 使用要求構(gòu)造成文件，這種構(gòu)造方式稱為文件的邏輯結(jié)構(gòu)。文件系統(tǒng)是從文件的存儲(chǔ) 和檢索的角度來組織文件，在存儲(chǔ)媒介上的文件構(gòu)造方式稱為文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。5、解釋順序文件、鏈接文件和索引文件。答：1、順序結(jié)構(gòu)：將一個(gè)文件邏輯上連續(xù)的信息存放在存儲(chǔ)介質(zhì)（磁盤）中相鄰的塊上，這種存儲(chǔ) 結(jié)構(gòu)保證了邏輯記錄順序和物理塊順序相一致。（磁帶上的文件只能是順序結(jié)構(gòu)的，因?yàn)榇艓C(jī)本身就是個(gè)順序存取的設(shè)備。）2、鏈接結(jié)構(gòu)（串聯(lián)結(jié)構(gòu)）:文件所占用的存儲(chǔ)介質(zhì)物理塊不再要求連續(xù)（相鄰）的，可以分散在存儲(chǔ)媒介 上。在結(jié)構(gòu)上，采用鏈

4、表的結(jié)構(gòu)方式，將每一塊的最后一個(gè)單元用來存放下一個(gè)物理 塊的地址，形成指針鏈。最后一塊的最后一個(gè)單元為0表示結(jié)束。3、索引結(jié)構(gòu)：和鏈接結(jié)構(gòu)一樣，也是一個(gè)非連續(xù)存儲(chǔ)的結(jié)構(gòu)，但它不釆用鏈接方式，而是為每 一個(gè)文件建立一張索引表，索引表中存放文件中每一個(gè)記錄存放的物理地址。6、解釋記錄的成組和分解操作。采用這種技術(shù)有什么優(yōu)點(diǎn)？答：1、當(dāng)文件的一個(gè)邏輯記錄的長度小于一個(gè)物理塊的長度的時(shí)候，我們可以 把若干個(gè)邏輯記錄合并成一組存到一個(gè)物理塊中，這個(gè)工作稱為成組。訪問某個(gè)記錄 的時(shí)候，需要把這個(gè)記錄從它所在的塊中的一組記錄中分離出來，這一工作稱為分 解。2、記錄的成組和分解可以提高存儲(chǔ)空間的利用率，并且可

5、以減少存儲(chǔ)設(shè)備的啟 動(dòng)次數(shù)。因?yàn)镮/O操作每次都要讀進(jìn)來一塊，成組后，就意味著一次讀進(jìn)來多個(gè)連續(xù) 的記錄，當(dāng)順序訪問記錄的時(shí)候，可以節(jié)省I/O次數(shù)。但是，成組和分解都需要設(shè)立 緩沖區(qū)，成組時(shí)先在緩沖區(qū)中將記錄成組，然后再將組存放到物理塊中，分解的時(shí)候 是將塊讀到緩沖區(qū)中，再進(jìn)行訪問記錄的分離。緩沖區(qū)的建立增加了系統(tǒng)的開銷。其 次，成組與分解需要軟件做額外的工作。7、假定某個(gè)文件由長度為80個(gè)字符的100個(gè)邏輯記錄組成，磁盤存儲(chǔ)空間被劃分成 長度為2048個(gè)字符的塊，為有效地使用磁盤空間，你可采用成組方式把文件存放到 磁盤上，回答下列問題： 、該文件至少占用多少磁盤存儲(chǔ)塊？ 、若該文件是以鏈接結(jié)

6、構(gòu)形式在磁盤上的，現(xiàn)用戶要求使用第28個(gè)邏輯記 錄，寫出系統(tǒng)為滿足用戶要求而應(yīng)做的主要工作。答：、每塊能存放的記錄個(gè)數(shù)為2048 /80=25個(gè)。一共需要100 / 25 = 4塊。、首先系統(tǒng)計(jì)算出第28個(gè)記錄在第2個(gè)物理塊上，然后系統(tǒng)通過文件目錄讀 出第一塊物理塊，在該塊最后單元找到第二物理塊的地址，讀出第二物理塊，再按第 28個(gè)記錄在第二塊中的位置讀出該記錄。8、頁式存儲(chǔ)管理中用位示圖表示主存空間的分配情況，磁盤存儲(chǔ)空間的分配也可用 位示圖來表示，兩者能合用一張位示圖嗎？答：不行，主存空間和磁盤存儲(chǔ)空間是兩種不同的存儲(chǔ)空間，應(yīng)該使用不同的位 示圖來表示分配情況。9、假定有一個(gè)盤組共有100

7、個(gè)柱面，每個(gè)柱面上有8個(gè)磁道，每個(gè)盤面被分成8個(gè) 扇區(qū)?，F(xiàn)采用位示圖的方法管理磁盤空間。請(qǐng)回答下列問題：(1) 、該盤組共被劃分成多少個(gè)物理塊？(2) 、若采用字長為32位的字來組成位示圖，共需多少個(gè)字？(3) 、若從位示圖中査找到第50個(gè)字的第16位對(duì)應(yīng)的位是“0”，那么其對(duì)應(yīng)的空 閑塊應(yīng)在哪個(gè)柱面上應(yīng)對(duì)應(yīng)哪個(gè)扇區(qū)應(yīng)當(dāng)那個(gè)磁頭來完成信息的傳送答：(1)、該盤組共被劃分為100X8X8二6400個(gè)物理塊。(2) 、若采用字長為32位的字來組成位示圖，則共需6400 / 32二200個(gè)字。(3) 位示圖中第50個(gè)字的第16位對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)塊號(hào)為：50X32 + 16二1616,故它在 盤組上的位置為

8、：柱面號(hào)叫塊號(hào)/柱面上塊數(shù)二1616 / 64二25 (商25余數(shù)16)磁頭號(hào)二(塊號(hào)mod柱面上塊數(shù))/盤面上扇區(qū)數(shù)二(1616 mod 64) /8)二(16/8)二2扇區(qū)號(hào)二(塊號(hào)mod柱面上塊數(shù))mod盤面上扇區(qū)數(shù)=(1616 mod 64) mod 8 = 16 mod 8 = 010. 設(shè)某文件由5個(gè)邏輯記錄組成，每個(gè)邏輯記錄的長度均為510字節(jié)。該文件采用 鏈接結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在磁盤上，磁盤塊大小為512字節(jié)，用2個(gè)字節(jié)存放鏈接指針，存放該 文件的磁盤塊號(hào)依次為第50. 121、75. 80、63塊。現(xiàn)要使用含有文件中第1569個(gè) 字節(jié)的邏輯記錄，請(qǐng)問應(yīng)讀出哪個(gè)磁盤塊中的信息？答：由于每

9、個(gè)記錄為510字節(jié)，另用2個(gè)字節(jié)存放指針，則512字節(jié)的磁盤塊正 好可以存放一個(gè)記錄。1569字節(jié)所在的邏輯記錄是第四個(gè)記錄，(0-512-1024- 1536-2048)，也就是第四個(gè)邏輯盤塊，應(yīng)該存放在磁盤的80 (物理塊號(hào))塊上。11、為了實(shí)現(xiàn)按名存取，文件目錄應(yīng)包含哪些內(nèi)容？答：為了實(shí)現(xiàn)按名存取，文件忖錄至少要包括文件的名字和文件存放的物理地 址，除此之外，H錄中還可以包含其他的控制和管理文件的信息，如：文件類型、記 錄長度、記錄個(gè)數(shù)、口令、建立日期、保存期限、上次修改時(shí)間等。12. 怎樣才能防止不同的用戶可能給各自的文件取了相同的名字而造成混亂？答：可以采用二級(jí)H錄或多級(jí)口錄結(jié)構(gòu)。在

10、主目錄中登記每個(gè)用戶的名字和用戶 文件LI錄的存放地址；在第二級(jí)用戶文件LI錄中登記用戶的每個(gè)文件的文件名及文件 存放位置。這樣，不同的用戶有同名文件時(shí)，山于文件的路徑是不一樣的，所以不會(huì) 產(chǎn)生混亂。多級(jí)U錄是在二級(jí)U錄的基礎(chǔ)上，在用戶U錄下，根據(jù)項(xiàng)U和應(yīng)用領(lǐng)域再 建立子目錄和孫目錄，這樣可以避免同一個(gè)用戶的同名文件造成的混亂。13、有一個(gè)文件可供兩個(gè)用戶共享，但這兩個(gè)用戶卻對(duì)這個(gè)文件定義了不同的名字， 為了保證兩個(gè)用戶都能存取該文件，應(yīng)怎樣設(shè)置文件目錄？簡單畫出目錄結(jié)構(gòu)關(guān)系并 加以解釋。答：釆用二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)。如圖所示，用戶A和用戶B對(duì)一個(gè)共享文件分別定義了 不同的名字a-1和b-2,只要在它

11、們各自的U錄表中把相應(yīng)的文件存放地址填上共 享文件在存儲(chǔ)介質(zhì)上的起始位置，當(dāng)用戶A存取31文件，用戶B存取b-2文件 時(shí)，文件系統(tǒng)按照U錄查找文件時(shí)得到相同的文件存放位置。于是各用戶使用了不同 的文件名，卻仍能共享同一文件。主U錄用戶名AB 目錄地址/ 用戶A的目錄/用戶B的目錄文件名d txtw. docal 物理地址/ 物理地址/ 文件名/b-2h. doct. txt 文件當(dāng)文件的彳文件 文件用文件勾、存儲(chǔ)設(shè)備類型之文件札 文件 rr文件的卷取方法有兩種:順序存曲和隨機(jī)存取。文件的存取方法決定了文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，它們的關(guān)系如下表所示。存儲(chǔ)設(shè)備磁盤、磁鼓、光盤磁帶存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)鏈接結(jié)構(gòu)索引

12、結(jié)構(gòu)順序結(jié)構(gòu)文件長度固定固定、可變固定、可變固定存取方法順序順序順序、隨機(jī)順序邏輯結(jié)構(gòu)流式文件、記錄式文件15.區(qū)分文件的保護(hù)和保密。答：文件的保護(hù)是指防止文件被破壞。文件的保密是指防止他人竊取文件。16、怎樣防止由于系統(tǒng)故障而造成的文件被破壞？答：防止系統(tǒng)故障而造成的文件被破壞的方法有兩種：1、一種方法是采用建立副本的辦法來解決，可以建立在同類型的不同存儲(chǔ) 介質(zhì)上，也可以建立在不同類型的存儲(chǔ)介質(zhì)上，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)系統(tǒng) 故障的具體情況來選取副本。2、另一種方法是采取定時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，定時(shí)把文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)到其它存儲(chǔ)介質(zhì)上，當(dāng)文 件發(fā)生故障時(shí)，就用轉(zhuǎn)儲(chǔ)的文件來復(fù)原。17、怎樣防止用戶共享文件可能造成的文

13、件被破壞答：為了防止在使用共享文件時(shí)有意無意的破壞，可對(duì)每個(gè)文件規(guī)定存取 權(quán)限。如：只讀，可讀寫，只允許執(zhí)行，不能刪除等。對(duì)多用戶可共享的文件 采用樹形U錄結(jié)構(gòu)，在U錄項(xiàng)中設(shè)置存取權(quán)限，規(guī)定按存取權(quán)限去使用LI錄和 文件。典型的例子是在UNIX系統(tǒng)中，用戶被分為三類：文件主，同組用戶，其他用 戶。系統(tǒng)中各類用戶對(duì)文件的存取權(quán)限有讀、寫、執(zhí)行三種操作的組合。18、文件系統(tǒng)提供的基本文件操作有哪些？答：“建立”操作、“打開”操作、“讀/寫”操作、“關(guān)閉”操作、“刪 除”操作。19、文件系統(tǒng)中為什么要設(shè)置“建立”、“打開”和“關(guān)閉”操作？答：要把一個(gè)文件存放到存儲(chǔ)介質(zhì)上或使用一個(gè)已經(jīng)建立在某存儲(chǔ)介質(zhì)上 的文件前，首先應(yīng)該把文件的屬性（文件名、文件類型、可訪問性、記錄大小 等），文件的管理信息（口令、建立日期、保存期限等）以及存取方式，通過 特定的形式告訴文件系統(tǒng)?！敖ⅰ?O “打開”和“關(guān)閉”操作就是為此日的 而設(shè)置的。用“建立”操作向系統(tǒng)提出生成一個(gè)新文件的要求。用“打開”操作向系統(tǒng)申請(qǐng)讀一指定文件的權(quán)力。用“關(guān)閉”操作表示已經(jīng)不再要讀/寫某個(gè)文件了，向系統(tǒng)歸還使用文件 的權(quán)力。20、當(dāng)用戶要讀一個(gè)尚未打開的文件的時(shí)候，系統(tǒng)怎么處理？答：當(dāng)用戶要