《操作系统-110440113-王力-第八章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《操作系统-110440113-王力-第八章（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、思考与练习题思考与练习题1 文件系统要解决的问题有哪些？文件系统要解决的问题有哪些？ 答：解决的主要问题有：完成文件存储空间的管理，实现文件名到物理地址的转换，实现文件的目录操作， 提高文件共享能力和保护措施，提供友好的用户接口。向用户提供了有关文件的目录操作的各种功能接口 和系统调用。2 许多操作系统中提供了文件重命名功能，它能赋予文件一个新的名字。若进行文件复制，并给复制文许多操作系统中提供了文件重命名功能，它能赋予文件一个新的名字。若进行文件复制，并给复制文 件起一个新的名字，然后删除旧文件，也能达到给文件重命名的目的。是问这个方法在实现上有何不件起一个新的名字，然后删除旧文件，也能达到
2、给文件重命名的目的。是问这个方法在实现上有何不 同？同？ 答：给文件重命名，用户必须提供两个参数：旧文件名和新文件名。实现该功能是，系统使用旧文件名查 找文件目录，若找到旧文件名所在的目录表项，则将目录表箱中文件名字段对应的值改为新文件名值。从 视线上看，文件重命名功能完成的工作室修改表项中的文件名字段，出文件名外，文件的其他属性都未改 变。3 使用文件系统时，通常要显式地进行使用文件系统时，通常要显式地进行 Open（）与（）与 Close（）操作。试问：（）操作。试问： (1) 这样做的目的是什么？这样做的目的是什么？ 答：显式操作完成文件的打开功能，它将访问文件的目录信息读入内存活动文件
3、表，建立起用户进程 与文件的联系。显式操作完成文件关闭操作，该操作删除内存中有关该文件的目录信息，切断用户与 该文件的联系。若在文件打开期间，该文件做过某些修改，还应将其写回磁盘。 (2) 能够取消显式地能够取消显式地 Open（）与（）与 Close（）操作么？若能，怎样做？（）操作么？若能，怎样做？ 答：可以取消显式的 OPEN 与 CLOSE 操作。如果取消了显式地 OPEN 与 CLOSE 操作，系统在进行文件操 作之前需判断文件是否已经打开，若文件打开，则应自动完成文件的打开功能，建立用户与文件之间 的联系。同时，在系统结束时，还应该自动关闭所打开的文件。 (3) 取消显式地取消显式
4、地 Open（）与（）与 Close（）操作有什么不利影响？（）操作有什么不利影响？ 答：取消显示的 OPEN 与 CLOSE 操作使文件的系统开销增加。因为每次读写文件之前都需要判断文件 是否打开，若未打开，还要完成打开操作。系统在结束时也要做一些额外的工作，以完成 CLOSE 操作 所完成的功能。当用户进程已完成对一个文件的访问时，因无显式地 CLOSE 操作而无法关闭文件，从 而不利于系统资源回收4 文件目录的作用是什么？文件目录项通常包含哪些内容？文件目录的作用是什么？文件目录项通常包含哪些内容？ 答：文件目录是文件名与文件所在存储位置的一张映射表。文件系统根据它实现用户按名存取文件。
5、文件 目录由若干目录项组成，每个目录项纪录一个文件的管理和控制信息。其中包括文件名、文件类型、文件 在存储设备上的位置、文件的存取控制信息、文件的创建、访问和修改信息等。5 文件物理结构中的链接分配方式有几种实现方法？各什么特点？文件物理结构中的链接分配方式有几种实现方法？各什么特点？ 答：文件物理结构中的链接分配方式有两种： 一种是隐式隐式的，即文件占用物理块中除存储文件信息之外，还存储有一个指向下一个物理块的指针； 另一种显式显式的，即将链接指针从物理块中提取出来，单独建立一个表，如 MS-DOS 操作系统方式，该表文 件叫做分配表。 隐式链接结构的文件只能采用顺序存取方法，否则效率太低。
6、 显式链接结构的文件，优于指针单独管理，通常将文件分配表放在主存中，避免内存碎片和可以实现动态 增长，无论采用顺序存取还是随机存取，速度都差不多6 设某文件设某文件 A 由由 100 个物理块组成，现分别用连续文件，链接文件和索引文件来构造。针对个物理块组成，现分别用连续文件，链接文件和索引文件来构造。针对 3 种不同的种不同的 结构，执行以下操作时各需要多少次从洗盘结构，执行以下操作时各需要多少次从洗盘 I/O？ (1) 将一物理块加到文件头部将一物理块加到文件头部 (2) 将一物理块加到文件正中间。将一物理块加到文件正中间。 (3) 将一物理块加到文件尾部。将一物理块加到文件尾部。 7 文
7、文件系件系 统统用混用混 合合方式方式 管管理存理存 储储文件文件 的物理块，设块的大小为的物理块，设块的大小为 512B，每个块号占，每个块号占 3B，如果不考虑逻辑块号在物理块中所占的位置，求二级，如果不考虑逻辑块号在物理块中所占的位置，求二级 索引和三级索引时可寻址的文件最大长度。索引和三级索引时可寻址的文件最大长度。 答：二级索引：512/3=170 个块号，故文件最大长度：170*170*512B=14450KB； 三级索引：文件最大长度：170*170*170*512B=2456500KB；8 一个计算机系统中，文件控制块占一个计算机系统中，文件控制块占 64B，磁盘块的大小为，磁
8、盘块的大小为 1KB，采用一级目录，假定目录中有，采用一级目录，假定目录中有 3200 个个 目录，问查找一个文件平均需要访问磁盘多少次？目录，问查找一个文件平均需要访问磁盘多少次？ 答：目录占的块数：64B*3200/1024=200 块 ，故访问磁盘的平均次数是 200/2=1009 假定磁盘块的大小是假定磁盘块的大小是 1KB，对于，对于 1GB 的磁盘，其文件分配表的磁盘，其文件分配表 FAT 需要占用多少存储空间？当硬盘的容需要占用多少存储空间？当硬盘的容 量为量为 10GB 时，时，FAT 需要占用多少空间？需要占用多少空间？ 答：有题目可知，磁盘的大小为 1GB 的磁盘，磁盘块的
9、大小为 1KB，所以该磁盘共有盘块数为： 1GB/1KB=1M(个)而 1MB 个盘块号需要 20 位表示，及文件分配表的每个表亩大小为 2.5B。FAT 要占用的存储空间总数 为：2.5B*1M=2.5MB当磁盘大小为 10GB 时，硬盘共有盘块：10GB/1KB=10M（个）故 10M 个盘号要用 24 位二进制表示。及文件分配表的每个表亩大小为 3B。FAT 要占用的存储空间总 数为：3B*10M=30MB10UNIX 系统中采用索引节点表示文件的组织，在每个索引节点中，假定有系统中采用索引节点表示文件的组织，在每个索引节点中，假定有 12 个直接块指针，分别有一个直接块指针，分别有一
10、个一级、二级和三级间接指针。此外，假定系统盘块大小为个一级、二级和三级间接指针。此外，假定系统盘块大小为 8KB。如果盘快指针用。如果盘快指针用 32 位表示，其中位表示，其中 8 位用位用 于标识物理磁盘号，于标识物理磁盘号，24 位用于标识磁盘块号。问：位用于标识磁盘块号。问： （1）该系统支持的最大文件长度是多少？该系统支持的最大文件长度是多少？ 答：最大文件长度是：12*8KB+2K*8KB+2K*2K*8KB+2K*2K*2K*8KB=96KB+16MB+32GB+64TB（2）该系统支持的最大文件系统分别是多少？该系统支持的最大文件系统分别是多少？ 答：224 个盘块，故最大有 8
11、kb*224=128GB。（3）假定主存中除了文件索引节点外没有其他信息，访问位置在假定主存中除了文件索引节点外没有其他信息，访问位置在 12345678 字节时，需要访问磁盘字节时，需要访问磁盘 多少次？多少次？ 答：123456789B/8K=1507 余 334.，即访问文件的第 1507 块，块内位移为 334.，系统有 12 个直接快， 1507-12=1495，故第 1495 号索引项应在一级索引块中，故首先访问内存，得到一级间接索引块号；然 后访问该间接块，得到 1495 号索引项对应的物理块号，最后得到块内位移为 334 的位置就是文件的 12345678 字节。11磁盘文件的
12、物理结构采用链接分配方式，文件磁盘文件的物理结构采用链接分配方式，文件 A 有有 10 个记录，每个记录的长度为个记录，每个记录的长度为 256B 存放在存放在 5连续文件 链接文件 索引文件将一物理块加到文件头部 201 1 1 将一物理块加到文件正中间 101 52 1 将一物理块加到文件尾部 1 102 1个磁盘块中，每个盘块中放个磁盘块中，每个盘块中放 2 个记录，如表所示。若要访问该文件的第个记录，如表所示。若要访问该文件的第 1580 字节，问：字节，问： （1）应访问哪个盘块才能将该字节的内容读出？）应访问哪个盘块才能将该字节的内容读出？ 答：要访问该文件的第 1580 字节所在
13、的相对盘块为：1580/（256*2）=3 余 44.（2）要访问几次几盘才能将该字节的内容读出？）要访问几次几盘才能将该字节的内容读出？ 答：访问磁盘 4 次。12有一个磁盘共有有一个磁盘共有 10 个盘面，每个盘面上有个盘面，每个盘面上有 100 个此道，没个此道有个此道，没个此道有 16 个山区，每个扇区有个山区，每个扇区有 512 字节。字节。 假定文件分配以扇区为单位，若使用位示图来管理磁盘空间，问：假定文件分配以扇区为单位，若使用位示图来管理磁盘空间，问： （1）磁盘的容量有多大？）磁盘的容量有多大？ 答：磁盘的容量为：10*100*16*512B=8000KB（2）位示图需要占用多少空间？）位示图需要占用多少空间？ 答：位示图用于描述扇区的使用情况，每个扇区用 1 位表示，位示图需要存储空间为：10*100*16=16000bit=2000B（4）若空白文件目录的每个表目占若空白文件目录的每个表目占 5 字节，什么时候空白文件目录占用空间大于位示图？字节，什么时候空白文件目录占用空间大于位示图？ 答：由题目所致，空白文件目录的每个表目占 5B，根据计算位示图需要 2000B，2000/5=400 所以当空白区数目大于 400 时，空白文件目录占用空间大于位示图
