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第六章文件管理一、选择题1.文件系统最基本的目标是（A），它主要是通过（B）功能实现的，文件系统所追求的最重要的目标是（C）。
A，C：（1）按名存取；（2）文件共享；（3）文件保护；（4）提高对文件的存取速度；（5）提高I/O 速度；（6）提高存储空间利用率。
B：（1）存储空间管理；（2）目录管理；（3）文件读写管理；（4）文件安全性管理2.在文件系统中可命名的最小数据单位是（A），用户以（B）为单位对文件进行存取、检索等，对文件存储空间的分配则以（C）为单位。
A,B,C：（1）字符串；（2）数据项；（3）记录；（4）文件；（5）文件系统。
3.按逻辑结构可把文件分为（A）和（B）两类，UNIX系统中的文件系统采用（B）。
A,B：（1）读、写文件；（2）只读文件；（3）索引文件；（4）链式文件；（5）记录式文件；（6）流式文件。
4.假定盘块的大小为1KB，对于1.2MB的软盘，FAT需占用（A）的存储空间；对于100MB的硬盘，FAT需占用（B）的存储空间。
A：（1）1KB；（2）1.5KB；（3）1.8KB；（4）2.4KB；（5）3KB。
B：（1）100KB；（2）150KB；（3）200KB；（4）250KB；（5）300KB。
5.从下面的描述中选出一条错误的描述。
（1）一个文件在同一系统中、不同的存储介质上的拷贝，应采用用一种物理结构。
（2）文件的物理结构不仅与外存的分配方式相关，还与存储介质的特性相关，通常在磁带上只适合使用顺序结构。
（3）采用顺序结构的文件既适合进行顺序访问，也适合进行随机访问。
（4）虽然磁盘是随机访问的设备，但其中的文件也可使用顺序结构。
6.从下面关于顺序文件和链接文件的叙述中，选出一条正确的叙述。
（1）顺序文件适合于建立在顺序存储设备上，而不适合于建立在磁盘上。
（2）显式链接文件将分配给文件的下一个物理盘块的地址登记在该文件的前一个物理盘块中。
（3）顺序文件必须采用连续分配方式，而链接文件和索引文件则可采用离散的分配方式。
操作系统--精髓与设计原理（第⼋版）第六章复习题答案操作系统--精髓与设计原理（第⼋版）第六章复习题答案6.1 给出可重⽤资源和可消耗资源的例⼦。
可重⽤资源是指⼀次仅供-⼀个进程安全使⽤且不因使⽤⽽耗尽的资源。
进程得到资源单元并使⽤后，会释放这些单元供其他进程再次使⽤。
可重⽤资源的例⼦包括处理器、I/O 通道、内存和外存、设备，以及诸如⽂件、数据库和信号量之类的数据结构。
可消耗资源是指可被创建(⽣产)和销毁(消耗)的资源。
某种类型可消耗资源的数量通常没有限制，⽆阻塞⽣产进程可以创建任意数量的这类资源。
消费进程得到-⼀个资源时，该资源就不再存在。
可消耗资源的例⼦有中断、信号、消息和I/O缓冲区中的信息。
6.2 产⽣死锁的三个必要条件是什么?互斥。
⼀次只有⼀个进程可以使⽤⼀个资源。
其他进程不能访问已分配给其他进程的资源。
占有且等待。
当⼀个进程等待其他进程时，继续占有已分配的资源。
不可抢占。
不能强⾏抢占进程已占有的资源。
6.3 产⽣死锁的 4个条件是什么?循环等待。
存在⼀个闭合的进程链，每个进程⾄少占有此链中下⼀个进程所需的⼀个资源。
6.4 如何防⽌占有且等待条件?为预防占有且等待的条件，可以要求进程⼀次性地请求所有需要的资源，并阻塞这个进程直到所有请求都同时满⾜。
这种⽅法有两个⽅⾯的低效性。
⾸先，⼀个进程可能被阻塞很长时间，以等待满⾜其所有的资源请求。
⽽实际上，只要有⼀部分资源，它就可以继续执⾏。
其次，分配给⼀个进程的资源可能会在相当长的⼀段时间不会被该进程使⽤，且不能被其他进程使⽤。
另⼀个问题是⼀个进程可能事先并不知道它所需要的所有资源。
6.5 给出防⽌不可抢占条件的两种⽅法。
1. 占有某些资源的⼀个进程进⼀步申请资源时若被拒绝，则该进程必须释放其最初占有的资源，必要时可再次申请这些资源和其他资源。
2. ⼀个进程请求当前被另⼀个进程占有的⼀个资源时，操作系统可以抢占另⼀个进程，要求它释放资源。
（只有在任意两个进程的优先级都不同时，这种⽅案才能预防死锁）。
操作系统第六章练习题一、选择题1. 在操作系统中，下列关于进程状态的描述，错误的是（）。
A. 运行态是指进程正在占用CPUB. 阻塞态是指进程因等待某事件而暂时停止运行C. 就绪态是指进程已经具备运行条件，等待CPU调度D. 空闲态是指进程已经执行完毕，等待被系统回收2. 在操作系统中，下列关于进程调度算法的描述，正确的是（）。
A. 先来先服务（FCFS）调度算法可能导致饥饿现象B. 短作业优先（SJF）调度算法是非抢占式的C. 优先级调度算法中，优先级高的进程一定能立即获得CPUD. 时间片轮转调度算法适用于分时系统3. 在操作系统中，下列关于进程同步与互斥的描述，错误的是（）。
A. 临界区是指进程中访问共享资源的代码段B. 信号量是一种用于实现进程同步与互斥的机制C. Peterson算法可以保证两个进程互斥进入临界区D. 生产者消费者问题可以通过信号量机制解决二、填空题1. 在操作系统中，进程的五大状态包括：____、____、____、____和____。
2. 在进程同步与互斥中，信号量的值表示了____资源的使用情况。
3. 在操作系统中，死锁产生的四个必要条件是：____、____、____和____。
三、简答题1. 请简述进程与线程的区别。
2. 请说明进程调度的主要目标。
3. 请阐述银行家算法的基本思想及其应用场景。
四、编程题1. 编写一个程序，实现进程的创建、撤销和切换。
2. 编写一个程序，使用信号量机制解决生产者消费者问题。
3. 编写一个程序，模拟进程的优先级调度算法。
五、案例分析题进程最大需求量已分配资源量P1 R1=3, R2=2 R1=1, R2=0P2 R2=2, R3=2 R2=1, R3=1P3 R3=2, R4=2 R3=1, R4=0P4 R1=4, R4=3 R1=2, R4=2（1）系统当前可用资源为：R1=1, R2=1, R3=1, R4=1（2）系统当前可用资源为：R1=0, R2=1, R3=1, R4=12. 假设有一个系统采用时间片轮转调度算法，时间片长度为50ms。
操作系统-第6章复习题操作系统第六章复习题⼀、选择题1、（）的物理结构对⽂件随机存取时必须按指针进⾏，但效率较低。
A 连续⽂件B 索引⽂件C 链接⽂件D 多级索引⽂件2、在⽤户使⽤完⽂件后必须做⽂件的关闭操作，这是为了（）。
A 把⽂件的内容写到存储介质上去B 释放使⽤⽂件时所占⽤的内存C 切断进程与⽤户的联系D 把⽂件控制块的有关内容写到⽂件的⽬录项中去3、相同名字的⽂件应允许在⼀个系统中同时存在，解决这个问题的办法是（）。
A 采⽤索引⽂件B 通过⽂件共享C 采⽤多级⽬录管理D利⽤⽂件分级安全管理4、设某⽂件系统采⽤两级⽬录结构，主⽬录中有10个⼦⽬录，每个⼦⽬录中有10个⽬录项。
在如此同样多⽬录情况下，最多时，单级⽬录结构所需的⽬录项数是两级⽬录结构检索的⽬录项数的（）倍。
A 10B 8C 5D 25、下列哪⼀个选项的描述不是树型⽬录的优点( )。
A 解决了⽂件重名问题B 提⾼了⽂件的检索速度C 根⽬录到任何⽂件有多条通路D 便于进⾏存储权限控制6、下列选项中，（）不是删除⽂件中所需要完成的⼯作。
A 释放⽂件所占⽤的存储空间B 在⽬录中删除该⽂件相应的⽬录项，即⽂件控制块。
C 若⽂件为共享⽂件，还要对共享设置进⾏处理。
D 对⽂件原存储单元全部清零。
7、下⾯对顺序⽂件描述不正确的选项是（）。
A 对记录进⾏批量存取是顺序⽂件的最佳应⽤场合，此时对顺序⽂件的存取效率是所有逻辑⽂件中最⾼的。
B 顺序⽂件的⼀个缺点是增加或删除⼀个记录都⽐较困难。
C 查找⼀个记录，定长记录的顺序⽂件⽐变长记录的顺序⽂件开销⼤。
D 磁带只适合存放顺序⽂件。
8、某系统中，⼀个FCB占⽤64B，盘块⼤⼩为1KB，⽂件⽬录中共有3200个FCB，故查找⼀个⽂件平均启动磁盘次数为（）。
A 50B 64C 100D 2009、⽂件系统的主要⽬的是（）。
A 实现对⽂件的按名存取B 实现虚拟存储C 提⾼对外存的读写速度D ⽤于存储系统⽂件10、下列⽂件中属于逻辑结构的⽂件是（）⽂件。
第六章存储管理一、单项选择题1.A.2.A3.C4.A5.C6.D7.C8.D9.C 10.B 11.B 12.A13.C 14.B 15.C 16.A17.D 18.A19.B 20.D 21.A22.B 23.A24.D 25.D二、多项选择题1．A，B2．C，D,E3．B，C，E4．A，C,E三、填空题1．逻辑地址，绝对地址2．静态重定位，动态重定位3．逻辑地址，绝对地址4．地址转换5．静态6．紧凑7．最先适应，最佳适应，最坏适应8．页号，页内地址9．操作系统10．2的24次方，2的16次方11．2的8次方，2的16次方12．分段，分页13．虚拟14．缺页15. 先进先出（FIFO）、最近最少使用（LRU）、最佳置换算法（OPT）16.(90,88)；因段内地址大于第4段段长，发生地址越界错误四、问答题1. 在分页存储管理中,当访问一条指令或数据时需要访问内存至少两次。
一次是访问存放在内存中的页表,实现地址变换; 另一次是访问所需的数据。
在分段存储管理中,当访问一条指令或数据时,也需要访问内存至少两次。
一次是访问存放在内存中的段表,实现地址变换；另一次是访问所需的数据。
在段页式存储管理中,当访问一条指令或数据时,需要访问内存至少三次。
一次是访问存放在内存中的段表,查找段号所对应的页表; 再一次是访问存放在内存中的页表，实现地址变换; 第三次是访问所需的数据。
2.段页式存储管理技术结合分段管理在逻辑上的优点以及分页管理在物理上的优点。
用分段方法来分配和管理虚存,用分页方法来分配和管理实存。
即把作业分段,段内分成虚页,实存分成实页。
在段页式管理系统中,每一段不再占有连续的实存,而是被分为若干个页面,所以段页式存储管理实际上是对页面进行分配和管理。
因此,有关段的靠拢、辅存管理以及段长限制等问题都得到很好的解决。
而分段的优点,如动态扩大段长、动态链接装入、段的共享、段的保护措施等都被保留了下来。
3. （1）主存地址应该用20位来表示。
1、 假定盘块的大小为1KB ，硬盘的大小为500MB,采用显式链接分配方式时，其FAT 表需占用多少存储空间？如果文件A 占用硬盘的第11、12、16、14四个盘块，试画出文件A 中各盘块间的链接情况及FAT 的情况。
（假定FAT 表项的长度通常取半个字节的整数倍）。
提示：FAT 表项数目由磁盘的物理盘块数决定，而表项的长度有磁盘系统的最大盘块号决定。
根据题意，该硬盘共有500K 个盘块，故FAT 中共有500K 个表项，若盘块从1开始编号，为了能保存最大的盘块号500K ，该FAT 表项最少需要19位，将它扩展为半个字节的整数倍后，可知每个FAT 表项需要20位，即2.5个字节。
因此，FAT 需占用的存储空间为2.5*500KB=1250KB.文件A 中各盘块间的链接情况及FAT 的情况2、 请分别解释在连续分配方式、隐式链接分配方式、显式链接分配方式和索引分配方式中如何将文件的字节偏移量3500转换为物理块号和块内位移量。
（设盘块大小为1KB,盘块号需4个字节。
）提示：先将字节偏移量转换成逻辑块号和块内位移量。
(1) 连续分配方式：字节偏移量3500转换成逻辑块号和块内位移量为3500/1024=3 (428)可从相应文件的FCB 中得到分配给该文件的起始物理盘块号，假设为a0，字节偏移量3500相应的物理块号为a0+3，块内位移量为428。
(2) 隐式链接分配方式：由于每个盘块中需要留出4个字节来存放分配给文件的下一个盘块的块号，因此字节偏移量3500的逻辑块号为3500/1020=3 (440)从相应文件的FCB 中可获得分配给该文件的首个（即第0个）盘块的块号，如b0，然后可通过读第b0块获得分配给文件的第1个盘块的块号，如b1；在从b1块中得到第2块的块号，如b2；从b2块中得到第3块的块号，如b3。
因此可得到字节偏移量3500对应的物理块号b3，而块内偏移量为440。
(3) 显式链接分配方式：字节偏移量3500转换成逻辑块号和块内位移量为3500/1024=3 (428)可从相应文件的FCB 中得到分配给该文件的首个物理盘块的块号，如c0，然后从FAT 表的第c0项中得到分配给文件的第一个盘块的块号，如c1；再在FAT 表的第c1项中得到分配给文件的第2个盘块的块号c2；在FAT 表的第c2项中得到分配给文件的第3个盘块的块号c3。
第6章文件管理典型例题解析【例1】什么是文件什么是文件系统答：文件是在逻辑上具有完整意义的信息集合，它有一个名字作标识。
文件具有三个基本特征：文件的内容为一组相关信息、文件具有保存性、文件可按名存取。
文件系统是操作系统中负责管理和存取文件的程序模块，也称为信息管理系统。
它是由管理文件所需的数据结构（如文件控制块、存储分配表）和相应的管理软件以及访问文件的一组操作所组成。
【例2】什么是文件的物理结构和逻辑结构答：文件的逻辑结构是从用户观点出发所看到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构。
文件的逻辑结构有两种形式：有结构的记录文件和无结构的流式文件。
文件的物理结构是指文件在外存上的存储组织形式。
文件的物理结构有三种形式：顺序结构、链接结构和索引结构。
【例3】假定盘块的大小为1KB，硬盘的大小为500MB，采用显示链接分配方式时，其FAT 需要占用多少存储空间答：FAT的每个表项对应于磁盘的一个盘块，其中用来存放分配给文件的下一个盘块的块号，故FAT的表项数目由物理盘块数决定，而表项的长度则由磁盘系统的最大盘块号决定（即它必须能存放最大的盘块号）。
为了地址转换的方便，FAT表项的长度通常取半个字节的整数倍，所以必要时还必须由最大盘块号获得的FAT表项长度作一些调整。
由题意可知，该硬盘共有500K个盘块，故FAT中共有500K个表项；如果盘块从1开始编号，为了能保存最大的盘块号500K，该FAT表项最少需要19位，将它扩展为半个字节的整数倍后，可知每个FAT表项需20位，即个字节。
因此，FAT需占用的存储空间的大小为：×500K=1250KB【例4】存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0～9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。
如果每个盘块的大小为4K字节，若盘块号需要用4个字节来描述，请问该系统中允许的文件的最大长度是多少答：由题意可得，每个盘块最多存放4K/4＝1K个盘块地址。
第六章输入输出系统1、通过硬件和软件的功能扩充，把原来独占的设备改造成若干用户共享的设备，这种设备称为（）。
A、存储设备B、系统设备C、虚拟设备D、用户设备2、CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（）。
A、并行技术 B.通道技术C、缓冲技术D、虚存技术3、为了使多个进程能有效的同时处理I/O，最好使用（）结构的缓冲技术。
A、缓冲池B、单缓冲区C、双缓冲区D、循环缓冲区4、磁盘属于①（），信息的存取是以②（）单位进行的，磁盘的I/O控制主要采取③（）方式，打印机的I/O控制主要采取③（）方式。
①A、字符设备 B、独占设备 C、块设备D、虚存设备②A、位(bit) B、字节C、桢D、固定数据块③A、循环测试 B、程序中断 C、DMA D、SPOOLing5、下面关于设备属性的论述中正确的为（）。
A、字符设备的一个基本特征是不可寻址的，即能指定输入时的源地址和输出时的目标地址B、共享设备必须是可寻址的和可随机访问的设备C、共享设备是指在同一时刻内，允许多个进程同时访问的设备D、在分配共享设备和独占设备时，都可能引起进程死锁6、下面关于虚拟设备的论述中，正确的是（）。
A、虚拟设备是指允许用户使用比系统中具有的物理设备更多的设备B、虚拟设备是指把一个物理设备变成多个对应的逻辑设备C、虚拟设备是指允许用户以标准化方式来使用物理设备D、虚拟设备是指允许用户程序不必全部装入内存便可使用系统中的设备7、通道是一种特殊①（），具有②（）能力，它用于实现③（）之间的信息传输。
①A、I/O设备B、设备控制器C、处理机D、I/O控制器②A、执行I/O指令集 B、执行CPU指令集C、传输I/O指令D、运行I/O进程③A、内存与外设B、CPU与外设C、内存与外存D、CPU与外存8、为实现设备分配，应为每类设备设置一张①（），在系统中配置一张①（），为实现设备的独立性，系统中应设置一张②（）。
①A、设备控制表B、控制器控制表C、系统设备表D、设备分配表②A、设备开关表B、I/O请求表C、系统设备表D、逻辑设备表9、下面不适合于磁盘调度算法的是（）。
第六章文件管理1．在文件管理系统中，用户以（）方式直接使用外存。
A.逻辑地址B.物理地址C.名字空间D.虚拟地址2．根据文件的逻辑结构，文件可以分为（）和（）两类。
（）A.字符串文件/页面文件B.记录式文件/流式文件C.索引文件/串联文件D.顺序文件/索引文件3.文件信息的逻辑块号到物理块号的变换是由（）决定的。
A.逻辑结构B.页表C.物理结构D.分配算法4.文件系统实现按名存取主要是通过（）来实现的。
A.查找位示图B.查找文件目录C.查找作业表D.内存地址转换5.文件系统采用二级文件目录，主要是为（）A.缩短访问存储器的时间B.实现文件共享C.节省内存空间D.解决不通用户之间文件名冲突6.磁盘上的文件是以（）为单位读写的。
A.块B.记录C.区段D.页面7.文件索引表的主要内容包括关键字（记录号）和（）。
A.内存绝对地址B.记录相对位置C.记录所在的磁盘地址D. 记录逻辑地址8.文件由（）组成。
A.数组B.块C.记录D.磁盘9.磁带上的文件一般只能（）。
A.顺序存取B.随机存取C.以字节为单位存取D.直接存取10．操作系统中对数据进行管理的部分叫做（）。
A.数据库系统B.文件系统C.检索系统D.数据存储系统11．文件系统是指（）A.文件的集合B.文件的目录C.实现文件管理的一组软件D.文件、管理文件的软件及数据结构的总体12.从用户角度看，引入文件系统的主要目的是（）。
A.实现虚拟存储B.保存系统文档C.保存用户和系统文档D.实现对文件的按名存取13.文件的逻辑组织将文件分为记录式文件和（）文件。
A.索引文件B.流式文件C.字符文件D.读写文件14.文件系统中用（）管理文件。
A.作业控制块B.外页表C.目录D.软硬件结合的方法15.为了对文件系统中的文件进行安全管理，任何一个用户在进入系统时都必须进行注册，这一级安全管理是（）安全管理。
A.系统级B.目录级C.用户级D.文件级16.为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用（）。
第6章文件管理6.1 典型例题解析【例1】什么是文件？什么是文件系统？答：文件是在逻辑上具有完整意义的信息集合，它有一个名字作标识。
文件具有三个基本特征：文件的内容为一组相关信息、文件具有保存性、文件可按名存取。
文件系统是操作系统中负责管理和存取文件的程序模块，也称为信息管理系统。
它是由管理文件所需的数据结构（如文件控制块、存储分配表）和相应的管理软件以及访问文件的一组操作所组成。
【例2】什么是文件的物理结构和逻辑结构？答：文件的逻辑结构是从用户观点出发所看到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构。
文件的逻辑结构有两种形式：有结构的记录文件和无结构的流式文件。
文件的物理结构是指文件在外存上的存储组织形式。
文件的物理结构有三种形式：顺序结构、链接结构和索引结构。
【例3】假定盘块的大小为1KB，硬盘的大小为500MB，采用显示链接分配方式时，其FAT 需要占用多少存储空间？答：FAT的每个表项对应于磁盘的一个盘块，其中用来存放分配给文件的下一个盘块的块号，故FAT的表项数目由物理盘块数决定，而表项的长度则由磁盘系统的最大盘块号决定（即它必须能存放最大的盘块号）。
为了地址转换的方便，FAT表项的长度通常取半个字节的整数倍，所以必要时还必须由最大盘块号获得的FAT表项长度作一些调整。
由题意可知，该硬盘共有500K个盘块，故FAT中共有500K个表项；如果盘块从1开始编号，为了能保存最大的盘块号500K，该FAT表项最少需要19位，将它扩展为半个字节的整数倍后，可知每个FAT表项需20位，即2.5个字节。
因此，FAT需占用的存储空间的大小为：2.5×500K=1250KB【例4】存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其FCB中共有13个地址项，第0～9个地址项为直接地址，第10个地址项为一次间接地址，第11个地址项为二次间接地址，第12个地址项为三次间接地址。
如果每个盘块的大小为4K字节，若盘块号需要用4个字节来描述，请问该系统中允许的文件的最大长度是多少？答：由题意可得，每个盘块最多存放4K/4＝1K个盘块地址。
在混合索引分配方式中，文件的FCB的直接地址中登记有分配给文件的前n块（0到n-1）的物理块号（本题中为10）；一次间接地址中登记有一个一次间接块的块号，而在一次间接块中则登记有分配给文件的第n到第n＋k－1块的块号（本题中k的值为1k）；二次间接地址中登记有一个二次间接块的块号，其中可给出k个一次间接块的块号，而这些一次间接块被用来登记分配给文件的第n＋k块到第n＋k＋k2－1块的块号；三次间接地址中则登记有一个三次间接块的块号，其中可给出k个二次间接块的块号，这些二次间接块有可给出k2个一个间接块的块号，而这些一次间接块则用来登记分配给文件的第n＋k＋k2块到n ＋k＋k2＋k3－1块的物理块号。
则该系统中一个文件的最大长度是：4K×（10＋1K＋1K×1K＋1K×1K×1K）＝40K ＋4M ＋4G ＋4T【例5】什么是文件控制块？文件控制块中包含哪些信息？答：文件系统在创建每个文件时设置用于文件描述和文件控制的数据结构，它与文件一一对应，称为文件说明或文件控制块FCB。
它是随着文件的建立而诞生，随着文件的删除而消失，某些内容随着文件的使用而动态改变。
一般文件控制块应包括如下三类内容：⑴有关文件存取控制的信息。
例如，用户名、文件名、文件类型、文件属性。
⑵有关文件结构的信息。
例如，文件的逻辑结构、文件的物理结构、记录个数、文件在存储介质上的位置等。
⑶有关文件管理的信息。
例如，文件的建立日期、文件被修改的日期、文件保留期限和记帐信息等。
【例6】在实现文件系统时，为加快文件目录的检索速度，可利用“文件控制块分解法”。
假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块512字节。
文件控制块占64字节，其中文件名占8字节。
通常将文件控制块分解成两部分，第1部分占10字节（包括文件名和文件内部号），第2部分占54字节（包括文件内部号和文件其他描述信息）。
（1）假定某一目录文件共有254个文件控制块，试分别给出采用分解法前和分解法后，查找该目录的某一个文件控制块的平均访问磁盘次数。
（2）一般地，若目录文件分解前占用n个盘块，分解后改用m个盘块存放文件名和文件内部号，请给出访问磁盘次数减少的条件。
答：（1）采用分解法前，一个盘块存放[5l2/64]=8目录项，254个目录项需要32个盘块，查找一个文件的平均访问的盘块数：(1+32)/2=16.5次；采用分解法后，一个盘块存放[5l2/10]=51目录项，254个目录项需要5个盘块，查找一个文件的第1部分平均访问的盘块数：(1+5)/2=3次；查找第2部分需要访问磁盘1次，故查找一个文件控制块的平均访问磁盘次数是3＋1＝4次。
（2）访问磁盘次数减少的条件为：（n＋1）/2＞（m＋1）/2＋1即 m＜n－2【例7】目前最广泛采用的目录结构是哪种？它有什么优点？答：目前广泛采用的目录结构是多级树形目录结构。
它具有以下优点：多级目录解决了重名问题，同一目录中的各文件名不能同名，但在不同目录中的文件名可以相同。
多级目录有利于文件的分类。
文件是若干有意义的相互关联的信息的集合，信息本身就具有某种层次关系的属性，树型目录结构能确切地反映这些层次关系。
可以把某些具有相同性质的文件安排在同一个子目录下，使用文件更加方便。
多级目录的层次结构关系便于制定保护文件的存取权限，有利于文件的保密。
并且便于实现文件的共享。
【例8】有一计算机系统采用如下图所示的位示图（行号、列号都从0开始编号）来管理空闲盘块。
如果盘块从1开始编号，每个盘块的大小为1KB。
（1）现要为文件分配两个盘块，试具体说明分配过程。
（2）若要释放磁盘的第300块，应如何处理？123456答：（1）为某文件分配两个盘块的过程如下：顺序检索位示图，从中找到第一个值为0的二进制位，得到其行号i1＝2，列号j1＝2；第二个值为0的二进制位，得到其行号i2＝3，列号j2＝6。
计算出找到的两个空闲块的盘块号分别为：b1＝i1×16＋j1＋1＝2×16＋2＋1＝35b1＝i2×16＋j2＋1＝3×16＋6＋1＝55修改位示图，令Map[2，2]＝Map[3,6]＝1，并将对应块35、55分配出去。
（2）释放磁盘的第300块时，应进行如下处理：计算出磁盘第300块所对应的二进制位的行号i和列号j：i＝（300－1）/16＝18，j＝（300－1）% 16＝11修改位示图，令Map[18,11]=0，表示对应块为空闲块。
【例9】设某系统磁盘共有1600块，块号从0～1599，若用位示图管理这1600块的磁盘空间，问位示图需要多少个字节？答：在位示图中，用1位二进制数描述1个磁盘块的状态。
1600个磁盘块共需要1600位二进制数，每个字节长为8位，位示图需要：1600/8＝200（字节）6.2 练习题及答案一、单项选择1．位示图可用于( )。
A、从磁盘空间的分配和回收B、页式虚存中的页面置换C、固定分区的存储管理D、动态分区存储管理中空闲区的分配回收2．逻辑文件存放在磁带上应组织成( )。
A、索引文许B、直接文件C、顺序文件D、链接文件3．UNIX操作系统中，对磁盘存储空间的空闲块进行管理时采用( )A、位示图B、空闲块成组链接法C、FAT表D、空闲块多级目录法4．防止系统故障造成破坏，文件系统可以采用（）。
A、建立副本和定时转储B、对每个文件规定使用权限C、为文件设置口令D、把文件信息翻译成密文5．对随机存取的文件只能在磁盘上组织成( )。
A、顺序文件B、索引文件C、连续文件D、链接文件6．下列文件全属于物理文件的是( )。
A、流式文件、串联文件B、索引文件、记录式文件C、流式文件、记录式文件D、顺序文件、索引文件7．最简单的文件目录是( )。
A、最末一个结点是文件B、容易实现“按名存取”C、一级目录结构D、多级目录结构8．在多级目录结构中，要访问一个文件时，必须指出文件的( )。
A、父目录B、当前目录C、路径名D、根目录9．逻辑文件是由( )确定的文件组织形式（即文件结构）。
A、外部设备B、虚拟存储C、绝对地址空间D、用户按对信息处理要求10．存储设备与存储器之间进行信息交换的物理单位是（）。
A、卷B、块C、文件D、记录11．逻辑文件中逻辑记录的长度由（）因素决定。
A、文件的性质B、存储介质的分块C、文件的长度D、主存块的大小12．文件系统是指（）A、文件的集合B、文件的目录C、实现文件管理的一组软件D、文件、文件管理文件的软件及数据结构的总体13．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、保存系统文档C、保存拥护和系统文档D、实现对文件的按名存取14．文件系统中用（）管理文件A、作业控制块B、外页表C、目录D、软硬件结合的方法15．为了解决不同用户文件的“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用（）A、约定方法B、多级目录C、路径D、索引16．磁盘上的文件以（）为单位读写A、块B、记录C、柱面D、磁道17．磁带上的文件一般只能（）A、顺序存取B、随机存取C、按键存取D、按字节为单位存取18．使用文件前必须先（）文件A、命名B、打开C、建立D、备份二、多项选择题1．关于一级目录结构说法正确的是（）。
A、一级目录结构是最简单的目录结构B、所有的文件都登记在同一个文件目录中C、一级目录结构简单，管理复杂D、一级目录不支持文件重名E、容易实现文件共享2．关于二级目录结构说法正确的是（）。
A、二级目录第一级为主文件目录，主文件目录以文件名为索引B、第二级目录为用户文件目录，用户文件目录为本用户每一个文件设置一个目录项C、二级目录结构复杂，管理简单D、二级目录支持文件重名E、容易实现文件共享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。
