操作系统概论第四章文件管理习题解答

“操作系统概论”习题解答之第4章文件管理

第4章习题解答

1、什么叫文件

答：所谓文件是指逻辑上具有完整意义的信息集合。

2、文件系统应具有哪些功能

答：文件系统主要是实现“按名存取”。为了能正确地按名存取，文件系统具有如下功能：

①、实现从逻辑文件到物理文件间的转换。

②、有效地分配文件的存储空间。

③、建立文件目录。

④、提供合适的存取方法以适应各种不同的应用。

⑤、实现文件的安全性。

⑥、提供一组文件操作。

3、解释下列术语并说明它们之间的关系：

存储介质、卷、块、记录、文件。

答：存储介质：指信息的载体，可用来记录信息的磁带、硬磁盘组、软磁盘片、光盘、卡片等称为存储介质。

卷：存储介质的物理单位定义为卷。

块：存储介质上可连续存储信息的一个区域称为块，也叫物理记录。

记录：记录分为逻辑记录和物理记录，逻辑记录指按逻辑上独立的含义划分的信息单位；物理记录即块。

文件：把逻辑上具有完整意义的信息集合称为文件。

一卷存储介质可以被分成若干个块，能用来存放一个或多个文件；一个文件可以由多个记录组成，这样的文件被称为记录式文件；一个记录可占用存储介质上的一块，或一块中可以存放多个记录。

4、什么是文件的逻辑结构和存储结构

答：用户是从使用的角度来组织文件，用户把能观察到的且可以处理的信息根据使用要求构造成文件，这种构造方式称为文件的逻辑结构。文件系统是从文件的存储和检索的角度来组织文件，在存储媒介上的文件构造方式称为文件的存储结构。

5、解释顺序文件、链接文件和索引文件。

答：1、顺序结构：

将一个文件逻辑上连续的信息存放在存储介质（磁盘）中相邻的块上，这种存储结构保证了逻辑记录顺序和物理块顺序相一致。

（磁带上的文件只能是顺序结构的，因为磁带机本身就是个顺序存取的设备。）

2、链接结构（串联结构）：

文件所占用的存储介质物理块不再要求连续（相邻）的，可以分散在存储媒介上。在结构上，采用链表的结构方式，将每一块的最后一个单元用来存放下一个物理块的地址，形成指针链。最后一块的最后一个单元为0表示结束。

3、索引结构：

和链接结构一样，也是一个非连续存储的结构，但它不采用链接方式，而是

为每一个文件建立一张索引表，索引表中存放文件中每一个记录存放的物理地址。

6、解释记录的成组和分解操作。采用这种技术有什么优点

答：1、当文件的一个逻辑记录的长度小于一个物理块的长度的时候，我们可以把若干个逻辑记录合并成一组存到一个物理块中，这个工作称为成组。访问某个记录的时候，需要把这个记录从它所在的块中的一组记录中分离出来，这一工作称为分解。

2、记录的成组和分解可以提高存储空间的利用率，并且可以减少存储设备的启动次数。因为I/O操作每次都要读进来一块，成组后，就意味着一次读进来多个连续的记录，当顺序访问记录的时候，可以节省I/O次数。但是，成组和分解都需要设立缓冲区，成组时先在缓冲区中将记录成组，然后再将组存放到物理块中，分解的时候是将块读到缓冲区中，再进行访问记录的分离。缓冲区的建立增加了系统的开销。其次，成组与分解需要软件做额外的工作。

7、假定某个文件由长度为80个字符的100个逻辑记录组成，磁盘存储空间被划分成长度为2048个字符的块，为有效地使用磁盘空间，你可采用成组方式把文件存放到磁盘上，回答下列问题：

①、该文件至少占用多少磁盘存储块

②、若该文件是以链接结构形式在磁盘上的，现用户要求使用第28个逻辑记录，写出系统为满足用户要求而应做的主要工作。

答：①、每块能存放的记录个数为「2048／80」＝25个。

一共需要 100／25＝4块。

②、首先系统计算出第28个记录在第2个物理块上，然后系统通过文件目

录读出第一块物理块，在该块最后单元找到第二物理块的地址，读出第二物理块，再按第28个记录在第二块中的位置读出该记录。

8、页式存储管理中用位示图表示主存空间的分配情况，磁盘存储空间的分配也可用位示图来表示，两者能合用一张位示图吗

答：不行，主存空间和磁盘存储空间是两种不同的存储空间，应该使用不同的位示图来表示分配情况。

9、假定有一个盘组共有100个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面被分成8个扇区。现采用位示图的方法管理磁盘空间。请回答下列问题：

（1）、该盘组共被划分成多少个物理块

（2）、若采用字长为32位的字来组成位示图，共需多少个字

（3）、若从位示图中查找到第50个字的第16位对应的位是“0”，那么其对应的空闲块应在哪个柱面上应对应哪个扇区应当那个磁头来完成信息的传送

答：（1）、该盘组共被划分为100×8×8=6400个物理块。

（2）、若采用字长为32位的字来组成位示图，则共需6400／32=200个字。（3）位示图中第 50个字的第 16位对应的存储块号为：50×32＋16=1616，故它在盘组上的位置为：

柱面号=[块号／柱面上块数]=[1616／64]=25 （商25余数16）

磁头号=[（块号 mod 柱面上块数）／盘面上扇区数]

=〔（1616 mod 64）／8〕=〔16／8〕=2

扇区号=（块号 mod 柱面上块数）mod 盘面上扇区数

=（1616 mod 64）mod 8＝16 mod 8＝0

10、设某文件由5个逻辑记录组成，每个逻辑记录的长度均为510字节。该文件采用链接结构存储在磁盘上，磁盘块大小为512字节，用2个字节存放链接指针，存放该文件的磁盘块号依次为第50、121、75、80、63块。现要使用含有文件中第1569个字节的逻辑记录，请问应读出哪个磁盘块中的信息