第9章文件管理

第9章文件管理

一、填空

1．一个文件的文件名是在时给出的。

2．所谓“文件系统”，由与文件管理有关的、被管理的文件以及管理所需要的数据结构三部分组成。

3．是辅助存储器与内存之间进行信息传输的单位。

4．在用位示图管理磁盘存储空间时，位示图的尺寸由磁盘的决定。

5．采用空闲区表法管理磁盘存储空间，类似于存储管理中采用方法管理内存储器。

6．操作系统是通过感知一个文件的存在的。

7．按用户对文件的存取权限将用户分成若干组，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．根据在辅存上的不同存储方式，文件可以有顺序、和索引三种不同的物理结构。

9．如果把文件视为有序的字符集合，在其内部不再对信息进行组织划分，那么这种文件的逻辑结构被称为。

10．如果用户把文件信息划分成一个个记录，存取时以记录为单位进行，那么这种文件的逻辑结构称为。

二、选择

1．下面的不是文件的存储结构。

A．索引文件B．记录式文件

C．串联文件D．连续文件

2．有一磁盘，共有10个柱面，每个柱面20个磁道，每个盘面分成16个扇区。采用位示图对其存储空间进行管理。如果字长是16个二进制位，那么位示图共需字。

A．200 B．128 C．256 D．100

3．操作系统为每一个文件开辟一个存储区，在它的里面记录着该文件的有关信息。这就是所谓的。

A．进程控制块B．文件控制块

C．设备控制块D．作业控制块

4．文件控制块的英文缩写符号是。

A．PCB B．DCB C．FCB D．JCB

5．一个文件的绝对路径名总是以打头。

A．磁盘名B．字符串C．分隔符D．文件名6．一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，最后到达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

7．从用户的角度看，引入文件系统的主要目的是。

A．实现虚拟存储B．保存用户和系统文档

C．保存系统文档D．实现对文件的按名存取8．按文件的逻辑结构划分，文件主要有两类：。

A．流式文件和记录式文件B．索引文件和随机文件

C．永久文件和临时文件D．只读文件和读写文件

9．位示图用于。

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．文件的保护和保密

10．用户可以通过调用文件操作，来归还文件的使用权。

A．建立B．打开C．关闭D．删除

三、问答

1．为什么位示图法适用于分页式存储管理和对磁盘存储空间的管理？如果在存储管理中采用可变分区存储管理方案，也能采用位示图法来管理空闲区吗？为什么？

2．有些操作系统提供系统调用命令RENAME给文件重新命名。同样，也可以通过把一个文件复制到一个新文件、然后删除旧文件的方法达到给文件重新命名的目的。试问这两种做法有何不同？

3．“文件目录”和“目录文件”有何不同？

4．一个文件的绝对路径名和相对路径名有何不同？

5．为什么在使用文件之前，总是先将其打开后再用？

6．如果一个文件系统没有提供显式的打开命令（即没有OPEN命令），但又希望有打开的功能，以便在使用文件时能减少与磁盘的交往次数。那么应该把这一功能安排在哪个系统调用里合适？如何安排？

四、计算

1．我们知道，可以用位示图法或成组链接法来管理磁盘空间。假定表示一个磁盘地址需要D个二进制位，一个磁盘共有B块，其中有F块空闲。在什么条件下，成组链接法占用的存储空间少于位示图？

2．假定磁带的存储密度为每英寸800个字符，每个逻辑记录长为160个字符，记录间隙为0.6英寸。现在有1000个逻辑记录需要存储到磁带上。分别回答：

（1）不采用记录成组技术，这时磁带存储空间的利用率是多少？

（2）采用以5个逻辑记录为一组的成组技术进行存放，这时磁带存储空间的利用率是多少？

（3）若希望磁带存储空间的利用率大于50%，应该多少个逻辑记录为一组？

3．假定有一个名为MYFILE的文件，共有10个逻辑记录，每个逻辑记录长为250个字节。磁盘块尺寸为512字节，磁盘地址需要2个字节表示。把MYFILE采用链接结构存储在磁盘上。

（1）画出该文件在磁盘上的链接结构图（磁盘块号自定）。

（2）现在用户要读文件上包含第1425个字符的逻辑记录。给出完成这一请求的主要工作步骤。

4. 若采用字长为16位的位示图管理磁盘空间，某操作系统的磁盘文件空间共有500块，问位示图需要多少个字？第i列第j行对应的块号为多少？

5．一个链接文件由5个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小都为512字节，一次存放在25，70，98，83，60号磁盘上。若要存取文件的第1769逻辑字节处的信息，问需要访问哪个磁盘块？

6.在UNIX操作系统中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块号占用4个字节，即每块可放256个地址，如果进程要访问偏移为143140处的数据，问需要几次寻址？

6. 一个请求磁盘I/O的磁盘队列，分别在下列柱面上阻塞：

40，90，170，38，110，20，144，48，59。磁头初始在10号柱面，沿柱面号增加方向移动。

请分别使用FCFS、SSTF、SCAN、CSCAN、CLOOK调度算法计算平均寻道长度，并说明那种调度算法最优。

7. 如果磁盘总共包括A个块，其中F个是空闲的。一个磁盘地址需要dB。位示图为每个块使用1位。空闲链表中的每个链指向一个单独的空闲块。

（a）假设空闲链表方法单独地链接了所有的块，给出两种方法开销相同时必须满足条件（用A,F,d表示）。

（b）假设空闲链表方法链接了相邻块组，而不是单独的块，重复上面的问题。每个链元素指向了组中的第一块，并包括了一个说明在该组中有多少个块的2字节数。一个组的平均大小是5个磁盘块。

五、软考、考研真题

1、下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是（）。【2009】

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

2、文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是（）。【2009】

A.文件控制块

B.文件分配表

C.用户口令表

D.系统注册表

3、设文件F1的当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接（软链接）文件F2，再建立F1的硬链接文件F3，然后删除F1。此时，F2和F3的引用计数值分别是（）。【2009】

A.0、1

B.1、1

C.1、2

D.2、1

4、设文件索引节点中有7个地址项，其中4个地址为直接地址索引，2个地址项是一级间接地址项，1个地址项是二级间接地址索引，每个地址项的大小为4字节，若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256字节，则可表示的单个文件最大长度是（）。【2010】

A.33KB

B.519KB

C.1057KB

D.16513KB

5、设当前工作目录的主要目的是（ C ）。【2010】

A.节省外存空间

B.节省内存空间

C.加快文件的检索速度

D.加快文件的读写速度

6、某文件占10个磁盘块，现要把该文件磁盘块逐个读入主存缓冲区，并送用户区进行分析。假设一个缓冲区与一个磁盘块大小相同，把一个磁盘块读入缓冲区的时间为100μs，将缓冲区的数据传送到用户区的时间是50μs，CPU对一块数据进行分析的时间为50μs。在单缓冲区和双缓冲区结构下，读入并分析完该文件的时间分别是（）。【2011】

A.1500μs、1000μs

B.1550μs、1100μs

C.1550μs、1550μs

D.2000μs、2000μs

7、某文件系统为一级目录结构，文件的数据一次性写入磁盘，已写入的文件不可修改，但

可多次创建新文件。请回答如下问题。【2011】

（1）在连续、链式、索引三种文件的数据块组织方式中，哪种更合适？要求说由。为定位文件数据块，需在FCB中设计哪些相关描述字段？

（2）为快速找到文件，对于FCB，是集中存储好，还是与对应的文件数据块连续存储好？要求说由。

8、若一个用户过程通过read系统调用读取一个磁盘文件中的数据，则下列关于此过程的叙述中，正确的是（）。【2012】

Ⅰ. 若该文件的数据不在内存，则该进程进入睡眠等待状态

Ⅱ. 请求read系统调用会导致CPU从用户态切换到核心态

Ⅲ. read系统调用的参数应包含文件的名称

A.仅Ⅰ、Ⅱ

B.仅Ⅰ、Ⅲ

C.仅Ⅱ、Ⅲ

D.Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ

9、某文件系统空间的最大容量为4TB（1T =240B），以磁盘块为基本分配单位，磁盘块大小为1KB。文件控制块（FCB）包含一个512B的索引表区。请回答下列问题。【2012】（1）假设索引表区仅采用直接索引结构，索引表区存放文件占用的磁盘块号。索引表项中块号最少占多少字节？可支持的单个文件最大长度是多少字节？

（2）假设索引表区采用如下结构：第0～7字节采用<起始块号，块数>格式表示文件创建时预分配的连续存储空间，其中起始块号占6B，块数占2B；剩余504字节采用

直接索引结构，一个索引项占6B，则可支持的单个文件最大长度是多少字节？为

了使单个文件的长度达到最大，请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并

说明理由。

10、在一个文件被用户进程首次打开的过程中，操作系统需做的是（）。【2014】

A、将文件内容读到内存中

B、将文件控制块读到内存中

C 、修改文件控制块中的读写权限

D 、将文件的数据缓冲区首指针返回给用户进程

11、文件F由200条记录组成，记录从1开始编号。用户打开文件后，欲将内存中的一条记录插入到文件F中，作为其第30条记录。请回答下列问题，并说明理由。【2014】1）若文件系统采用连续分配方式，每个磁盘块存放一条记录，文件F存储区域前后均有足够的空闲磁盘空间，则完成上述插入操作最少需要访问多少次磁盘块？

F的文件控制块内容会发生哪些改变？

2 ）若文件系统采用链接分配方式，每个磁盘块存放一条记录和一个链接指针，则完成上述插入操作需要访问多少次磁盘块？若每个存储块大小为1KB，其中4个字节存放链接指针，则该文件系统支持的文件最大长度是多少？

12、在文件的索引节点中存放直接索引指针10个，一级二级索引指针各1个，磁盘块大小为1KB。每个索引指针占4个字节。若某个文件的索引节点已在内存中，到把该文件的偏移量（按字节编址）为1234和307400处所在的磁盘块读入内存。需访问的磁盘块个数分别是（）【2015】

A．1，2 B．1，3 C．2，3 D．2，4

13、设文件索引节点中有8个地址项，每个地址项大小为4字节，其中5个地址项为直接地址索引，2个地址项是一级间接地址索引，1个地址项是二级间接地址索引，磁盘索引块和磁盘数据块大小均为1KB，若要访问文件的逻辑块号分别为5和518，则系统应分别采用____，而且可表示的单个文件最大长度是______KB。

（1）A．直接地址索引和一级间接地址索引

B. 直接地址索引和二级间接地址索引

C．一级间接地址索引和二级间接地址索引

D．一级间接地址索引和一级间接地址索引

（2）A．517 B．1029 C．16513 D．66053

14、若某文件系统的目录结构如下图所示，假设用户要访问文件f1.java，且当前工作目录为Program，则该文件的全文件名为（24），其相对路径为（25）

（24）A、f1.java B、DocumentUjava-prog/f1java

C、D:/DocumentUjava-prog/f1java

D、/DocumentUjava-prog/f1java

（25）A、Java-prog\ B、\ Java-prog\

C、Program\Java-prog\

D、\Program\Java-prog\

15、若系统正在将（27）文件修改的结果写回磁盘时系统发生崩溃，则对系统的影响相对较大。

A．空闲块B．目录C．用户数据D．用户程序

16、UNIX系统采用直接、一级、二级和三级间接索引技术访问文件，其索引结点有13个地址项（i_addr[0]~i_addr[12]）。如果每个盘块的大小为1 KB，每个盘块号占4B，则进程A 访问文件F中第11264字节处的数据时，（28）。

A．可直接寻址B．需要一次间接寻址

C．需要二次间接寻址D．需要三次间接寻址

17、在Windows XP 操作系统中，用户利用“磁盘管理” 程序可以对磁盘进行初始化、建卷，（23）。通常将“C:\Windows\myprogram.exe”文件设置成只读和隐藏属性，便控制用户对该文件的访问，这一级安全管理称之为（24）安全管理。

（23）A. 但只能使用FAT 文件系统格式化卷

B. 但只能使用FAT 32文件系统格式化卷

C. 但只能使用NTFS 文件系统格式化卷

D. 可以选择使用FAT、FAT32 或NTFS 文件系统格式化卷

（24）A. 文件级 B. 目录级 C. 用户级 D. 系统级