操作系统第6章练习题 - 复习专用

3．树形目录的优点有（ ）。

A、解决了重名问题 B、有利于文件的分类 C、提高检索文件的速度 D、能进行存取权限的控制 E、管理简单，容易实现

4．下列文件中不属于物理文件的是（ ）。

A、连续文件 B、链接文件 C、记录式文件 D、索引文件 E、流式文件

5．顺序结构文件的特点是( )。 A、磁盘存储空间的利用率不高 B、便于用户户扩充文件 C、存储空间不必连续 D、便于随机存取 E、存取信息速度快

6．文件的保密是指防止他人窃取文件，采用（ ）方法实现文件保密。 A、定时转储 B、建立副本

C、为文件设置口令 D、规定文件使用权限 E、将文件译成密文 三、问答题：

1.假定某文件系统把文件存储到磁盘上时采用链接结构，磁盘的块大小为512个字符，逻辑记录的大小为48个字符，回答下列问题：

①一个逻辑记录占用一个物理块，磁盘空间的利用率如何？

②怎样才能有效地利用磁盘空间？若记录不能跨块，磁盘空间利用率最大可达多少？

3．假定某文件系统把文件存储到磁盘上时采用链接结构，磁盘的块大小为512个字符，而逻辑记录的大小为250个字符。现有一个名为ABC的文件，共10个逻辑记录，回答下列问题：

①怎样才能有效地利用磁盘空间？

②画出文件ABC在磁盘上的链接结构（磁盘块号自定）。

③若用户要求查找包含第1452个字符的逻辑记录，请写出完成用户要求的主要步骤。 4．有一个可以带2个终端的计算机系统，该系统配置了一个磁盘用来存储终端用户的程序和数据。今有2个用户，他们在各自的终端上键入数据并都存储在磁盘上，并且文件名均为abc，请问系统应该采用怎样的目录结构才能区别这些文件，并画出这个目录结构。

5.假定有一个磁盘3200个磁盘块（每个磁盘块为512字节）可用来存储信息，如果用字长为16位的字来构造位示图，若位示图部分内容如下： 0123456789101112131415

位 位 位 位 位 位 位 位 位 位 位 位 位 位 位 位 0字 1字 2字

1 1 1 ? 1 1 1 ? 1 1 1 ? 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 ? 1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1 ? 1 1 1 ? 1 1 0 ? 请问：

①位示图共需多少个字？

②若某文件长度为3200字节，采用链接结构，系统将为它分配哪些磁盘块？

6．UNIX系统采用空闲块成组链接的方法管理磁盘空闲空间，图中是采用UNIX操作系统的某系统的空闲块成组链接示意图，问此时若一个文件A需要5个盘块，则系统会将哪些

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盘块分配给它？若之后有个文件B被删除，它占用的盘块块号为333、334、404、405、782，则回收这些盘块后专用块的内容如何？

空闲块数4 空闲块数空闲块数 100 100 50 150 0 49 149 449 56

12 … …

… 52 351

专用块 51 …

图 某系统磁盘空闲块情况

7．为了实现按名存取，文件目录至少应包含哪些内容？

8．用户A有名为W1，W2和W3的三个私有文件，用户B有名为J1和J2的两个私有文件，这两个用户都需要使用共享文件T。文件系统对所有用户提供按名存取的功能，为保证存取的正确性，文件系统应设置合理的目录结构，请画出文件系统设计的目录结构。

9．假定有一个磁盘组共有100个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面被划分成8个扇区。柱面、磁道、扇区的编号均从“0”开始，请问磁盘盘块的编号和磁盘的柱面号、磁头号和扇区号有什么关系？

10．假定有一个磁盘组共有199个柱面，每个柱面上有16个磁道，每个盘面被划分成8个扇区。现有一个含有700个逻辑记录的文件，逻辑记录的大小与扇区大小一致，该文件以顺序结构的形式被存放到磁盘上。柱面、磁道、扇区的编号均从“0”开始，逻辑记录的编号也从“0”开始。该文件信息从1柱面、5磁道、0扇区开始存放，试问： ①该文件的第380个逻辑记录应存放在哪个柱面的第几磁道的第几个扇区? ②第2柱面的第1磁道的第7扇区中存放了该文件的第几个逻辑记录?

11．假定某磁盘的旋转速度是每圈20毫秒，格式化时每个盘面被分成10个扇区，现有10个逻辑记录存放在同一磁道上，安排如下表所示。

扇区号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 逻辑记录 A B C D E F G H I J 处理程序要顺序处理这些记录，每读出一个记录后处理程序要花4毫秒的时间进行处理，然后再顺序读下一个记录并处理，直到处理完这些记录，回答： ①顺序处理完这10个记录总共花费了多少时间?

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②请给出一种记录优化分布的方案，使处理程序能在最短时间内处理完这10个记录，并计算优化分布时需要花费的时间。

12．某系统中磁盘的每个盘块大小为1KB，外存分配方法采用索引分配方式中的混合分配方式，其中索引节点中直接地址4项，一次间接地址2项，二次间接地址1项，每个盘块号占用4个字节，请问该系统中允许的文件最大长度是多少？ 13.某系统文件系统采用的物理文件结构是链接结构，请设计一个该系统的磁盘空间管理方案。（包括数据结构和分配、回收磁盘空间的基本方法），并写出磁盘空间的分配算法。

参考答案 一、单项选择 1．A 2．C 3．B 4．A 5．B 6．D 7．C 8．C 9．D 10．B 11．A 12．D 13．D 14．C 15．B 16．A 17．A 18．B

二、多项选择题

1．ABD 2.BDE 3.ABCD 4.CE 5.AE 6.CE

三、问答题：

1.①一个逻辑记录占用一个物理块，磁盘空间的利用率：

48/512=9.375%

②为了有效地利用磁盘空间，采用记录成组的办法。

若记录不能跨块，则每个盘块中可记录： [512/48]=10 空间利用率: 48*10/512=93.75%

3．①采用记录成组方式，才能有效地利用磁盘空间，采用不跨块记录方式，每个盘块中存放两个逻辑记录。共10个逻辑记录，需要5个盘块。

文件目录 ②

0 1 2 3 4

5 6 7 17 8 9 7

10 11 12 13 14

15 16 17 18 18 19 19 -1

③首先计算该字符在第几个逻辑记录中， 1452/250 =6； 计算出在第几个盘块中， 6/2 =3； 从目录中读出第一个盘块号9；

读出第一个盘块9，得到下一个块号7； 读出第二个盘块7，得到下一个块号17；

文件名 起始地址 ABC 9 7

读出第三个盘块17，从中分离出第6个（该盘块中第2个）记录。

4．系统应该采用二级或多级的目录结构才能区别这些文件，目录结构：

主文件目录 user1 user2 ? 用户文件目录 abc u2 ? Us abc ? 文件

5.①此位示图需要字数为：

3200/16=200

②文件需要盘块数为： 3200/512=7块

该文件得到19、23、24、25、26、36和37块。 6．文件A得到的盘块块号为12、56、49、50和51。

删除文件B后，专用块中内容为：

空闲块数4，块号依次为334、404、405、782。

7．至少在目录项中指出文件名和文件在存储介质上的位置。 8．采用二级或多级目录

主文件目录 A B ? W1 W2 W3 … T T J1 J2 … 文件

9．磁盘盘块的编号和磁盘的柱面号、磁头号和扇区号的对应关系：

盘块的编号=扇区号+8×磁头号+8×8×柱面号 柱面号=[盘块的块号/（8×8）] N=盘块的块号 % (8×8) 磁头号=[N/8] 扇区号=N % 8

10．①该文件的第380个逻辑记录应存放在4柱面的4磁道的第4个扇区。 ②第2柱面的第1磁道的第7扇区中存放了该文件的第103个逻辑记录。

11．①因为每个记录读出后，需等待上一个记录处理后，才能读下一个记录，所以顺序处理一个记录时，读一个记录后，下一个记录已经走过，因此只好在等磁盘旋转下一周时才能读出，进行处理，所以共花费了时间：20×10+4=204毫秒 ②优化方案：

扇区号 1 2

逻辑记录 A H 8

3 4 5 6 7 8 9 10 E B I F C J G D 因为每个记录读出需20/10=2毫秒，处理需4毫秒，按上述分布，处理完一个记录正好磁头转到一个记录，所以处理时间需要：（2+4）×10=60毫秒。

12．系统中允许的文件最大长度=4X1+2X256X1+256X256X1=6+512+65536=66052KB 13.这里仅给出利用“位示图”进行磁盘空间的分配和回收的方法。 ⑴位示图

对每个磁盘可以用一张位示图指示磁盘空间的使用情况。一个磁盘的分块确定后，根据总块数决定位示图由多少字组成，位示图中的每一位与一个磁盘块对应，某位为“1”状态表示相应块已被占用，为“0”状态的位所对应的块是空闲块。块号、位号、字号决从“0”开始编号。 ⑵磁盘块的分配

当有文件要存放到磁盘上时，查位示图中为\的位，表示对应的磁盘块空闲可供使用。根据查到的位所在的字号和位号可计算出对应的块号，同时在该位填上占用标志“1”。

块号=字号×字长+位号

于是，文件信息就可按确切的地址存放到找到的磁盘块上。 #define false 0 #define true 1

bit map[n][m]; /*位示图，共n个字，每个字有m位*/ allocate（ ） {

int i,j；

for(i=0;i

if(map[i][j]==0) {

map[i][j]=1；

return(i*m+j);/*返回对应块号*/ }

return(false); }

⑶磁盘块的回收

当删除文件归还存储空间时，可以根据归还块的块号推算出在位示图中的位置，或由物理地址计算出对应的块号后再确定在位示图中的位置，把这一位的“1”清成“0”，表示该块成为空闲块了。

字号=[块号/位示图中字长] 位号=块号mod位示图中字长

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