第六章文件系统
一、填空题
1．文件系统主要管理计算机系统的软件资源，即对于各种的管理。
2．从用户的角度看，文件系统的功能是要实现①。为了达到这一目的，一般要建立②
3．UNIX系统中，一般把文件分为①、②和③三种类型。
4．链接文件是文件①组织的方式之一，其特点是用②来存放文件信息。
5．文件存储器一般都被分成若干大小相等的①，并以它为单位进行②。
6．文件存储空间管理的基本方法有①、②、③。7．目录文件是由①组成的，文件系统利用②完成“按名存取”和对文件信息的共享和保护。
8．单级（一级）文件目录不能解决的问题。多用户系统所用的文件目录结构至少应是二级文件目录。
9．大多数文件系统为了进行有效的管理，为用户提供了两种特殊操作，即在使用文件前应先①，文件使用完应②。10．对于索引结构的文件，其索引表中主要应包含①和②两项内容。
11．对磁盘上一个物理块的访问要提供三个参数，分别是① ，② 和③。
12．文件的物理存储结构有三种方式，即①，②和③。
二、单项选择题
1．在文件系统中，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．文件由 a 组成，磁带上的文件一般只能 b ，磁盘上的文件以 c 为单位读写，使用文件前必须 d 文件，使用完毕后应该 e 文件。则a、c可能是。
①数组②块③记录④磁盘⑤柱面
b可能是
①顺序存取②随机存取③以字节为单位存取④直接存取
d、e可能是
①命名②删除③打开④关闭⑤复制⑥卸下
5．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
6．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）解决不同用户间文件命名冲突7．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
8．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
三、多项选择题
1．文件系统应具有的功能包括_________。
（A）实现“按名存取”外存上的文件
（B）分配文件的存储空间
（C）实现文件目录管理
（D）提供合适的存取方法以适应各种不同的应用
（E）实现文件的共享、保护和保密
2．通常所说的文件，要永久地保存，应该存放在_________介质上。
（A）硬盘（B）软盘
（C）CD_ROM （D）磁带
（E）高速缓存
3．磁盘上一物理块的位置可由参数_________确定。
（A）字节号（B）柱面号
（C）扇区号（D）磁头号
（E）缓存地址
4．如果按文件的用途来分类，可将文件分为_________。（A）系统文件（B）永久文件
（C）用户文件（D）逻辑文件
（E）库文件
5．逻辑文件可以有_________这几种形式。
（A）目录文件（B）永久文件
（C）流式文件（D）文本文件
（E）记录式文件
6．文件在相应存储介质上的组织方式也有差异。通常文件的存储结构有_________。
（A）流式结构（B）顺序结构
（C）链接结构（D）记录式结构
（E）索引结构
7．磁盘上空闲块的管理方法，通常可采用_________。（A）位示图法（B）逻辑文件法
（C）物理文件法（D）空闲块链接法
（E）索引文件法
8．磁盘上的文件目录由若干目录项组成，目录项中应该包含_________。
（A）文件在内存地址（B）文件名
（C）存取权限（D）文件的建立日期
（E）在磁盘的存放地址
9．可以解决文件重名问题的目录结构有_________。
（A）一级目录（B）二级目录
（C）三级目录（D）多级目录
（E）树形结构目录
10．以下有关文件的叙述中正确的是_________。
（A）为文件设置口令可实现对文件的保密
（B）删除文件就意味着需删除文件在内存中的有关说明信息（C）计算机组织、存取和保存信息是通过文件系统实现的（D）文件的透明存取，使用户既可以看到文件的逻辑结构，又可以知道它的物理结构和查找方法
（E）UNIX操作系统和MS-DOS等都采用无结构（流式）文件
11．以下有关文件的叙述中错误的是_________。
（A）索引文件结构是既可以满足文件动态增长的要求，又可以较为方便和迅速地实现随机存取的文件结构
（B）串联文件结构不仅适合于顺序存取，而且也适合于随机存取
（C）在文件存储空间的管理中，如果采用空闲块链法，对于空闲块的分配和回收可以同时进行，以提高效率
（D）一般来说，在一级文件目录结构中，目录表是存放在内存中的
（E）顺序存取方法是按记录的编号来存取文件任一记录的四、是非判断题
1．在文件的保密实现方法中，为文件设置口令是较常用的方法。（）
2．删除文件就意味着需删除文件在内存中的有关说明信息。（）
3．计算机组织、存取和保存信息是通过文件系统实现的。（）4．文件的透明存取，使用户既可以看到文件的逻辑结构，又可以知道它的物理结构和查找方法。（）
5．UNIX操作系统和MS-DOS等都采用无结构文件形式。（）6．索引文件结构是既可以满足文件动态增长的要求，又可以较为方便和迅速地实现随机存取的文件结构。（）
7．串联文件结构不仅适合于顺序存取，而且也适合于随机存取。（）
8．在文件存储空间的管理中，如果采用空闲块链法，对于空闲块的分配和回收可以同时进行，以提高效率。（）
9．一般来说，在一级文件目录结构中，目录表是存放在内存中的。（）
10．顺序存取方法是按记录的编号来存取文件任一记录的。（）
11．UNIX、DOS、Windows操作系统都是采用树型目录结构。（）
12．系统中每个文件的目录应存放在内存空间中。
（）
13．文件系统可视为用户和外存之间的接口。
?（）
五、简答题
1．简述计算机系统中文件的分类。
【解析】
对文件可按各种方法进行分类。
按用途可分成：系统文件、库文件和用户文件。
按保护级别可分成：只读文件、读写文件、执行文件和不保护文件。
按信息流向可分成：输入文件、输出文件和输入输出文件。按存放时限可分成：临时文件、永久文件、档案文件。
按设备类型可分成：磁带文件、磁盘文件等，当然还可有其它的分类方法。
2．当对磁盘上的一物理块进行访问时，要经过哪些操作
【解析】
磁盘上一块的位置是由三个参数确定的，即：柱面号、磁头号、扇区号。存取信息时首先根据柱面号控制移动臂作机械的横向运动，带动读/写磁头到达指定柱面（移臂操作）；再按磁头号确定信息所在的盘面，然后等待访问的扇区旋转到读写头下（旋转延迟）；由指定的磁头进行存取（数据传输）。对一物理块访问的三部分时间中，移臂操作所占时间最长，为
了减少移动臂移动花费的时间，存放信息时是按柱面存放，同一柱面上的磁道放满后，再放到下一个柱面上。
3．文件的存储结构有哪几种，各自的特点是什么
【解析】
通常文件的存储结构有三种：顺序结构、链接结构和索引结构。
（1）顺序结构
一个文件被存放到依次相邻的块上，便形成顺序结构。这是一种逻辑记录顺序和物理块的顺序相一致的文件结构，这类文件称顺序文件或连续文件。
顺序结构的优点是存取信息的速度快，只要记住当前位置，则后继信息一定在下一位置上。但采用顺序结构使磁盘的存储空间容易产生“存储碎片”。
（2）链接结构
链接结构是将文件的逻辑记录顺序与磁盘上的存储
空间顺序独立开来，即逻辑记录是顺序的，但存储空间不必连续。链接结构的特点是每个物理块的最后一个单元中用来存放物理块之间的链接指针。文件信息占用的第一块的物理地址登记在文件目录中，而每个物理块中的链接指针指出了文件信息存放的下一个物理块地址，这种结构的文件叫链接文件，又称串联文件。采用链接结构的文件，可方便地对文件进行扩充、插入或删去记录等操作。
链接结构与顺序结构都只适合于顺序存取，不适宜随机访问，而索引结构文件适于随机访问。
（3）索引结构
索引结构是实现非连续存储的另一种方法，索引结构为每个文件建立一张索引表，其中包含两项内容：记录的关键字和存放地址。索引结构具有随机存取记录的能力，同时也支持顺序存取。
显然，采用索引结构也便于增、删文件的记录。增加一个记录时，只要找出一个空闲的物理块，把记录存入该块，同时在索引表中登记该记录的存放地址就行了。删去一个记录时，只要把该记录在索引表中的登记项清成0且收回该记录原先占用的物理块，把它作为空闲块，供存放其它信息使用。索引结构的缺点是当文件的记录很多时，索引表就很庞大。
如果把索引文件中的记录也按顺序存放到磁盘上依次相邻的块上，则这种索引文件被称为索引顺序文件，它是顺序文件的扩展。
文件在磁带上只能组织成顺序结构，磁盘上的文件可以根据需要采用三种结构中的任意一种。
4．假定一个盘组共有100个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面分成4个扇区，用位示图方法表示，位示图需占多少存储单元
【解析】
假定一个盘组共有100个柱面，每个柱面上有8个磁道，每个盘面分成4个扇区。那么，整个磁盘空间共有 4 X 8 X 100＝3200个存储块。如果用字长为32位的单元来构造位示图，共需100个字。
若磁盘空间的存储块按柱面编号，则第一个柱面上的存储块号为0～31，第二个柱面上的存储块号为32～63，...，依次计算，位示图中第i个字的第j位（i＝0，1，...，99；j=0，1， (31)
对应的块号为：
块号= i X 32＋j
5．对上题提到的磁盘，当有文件要存放到磁盘上时，用位示图方式应如何进行空间分配。
【解析】
根据文件需要的块数查位示图中为“0”的位，表示对应的存储块空闲可供使用。一方面在位示图中查到的位上置占用标志“1”，另一方面根据查到的位计算出对应的块号，然后确定这些可用的存储块在哪个柱面上，对应哪个扇区，属哪个磁头。
假定M=[块号／32]，N=块号mod32，那么，由块号可计算出：柱面号=M
磁头号=[N／8]
扇区号=N mod 4
于是文件信息就可按确定的地址存放到磁盘上。
6．对上题的磁盘当要删除某文件时，用位示图方式应如何进行。
【解析】
当要删去某个文件，归还存储空间时，可以根据归还块的物理地址计算出相应的块号，由块号再推算出它在位示图中的对应位，把这一位的占用标志“1”清成“0”，表示该块已成了空闲块。根据归还块所在的柱面号、磁头号和扇区号，计算对应位示图中的字号和位号：
字号=［块号／32」
位号=块号mod 32
注意，在实际计算时应根据磁盘的结构确定位示图的构造，以及每个柱面上的块数和每个磁道上的扇区数，列出相应的换算公式。
7．采用“单块链接法”管理磁盘空闲块时，如何进行空间分配与回收。
【解析】
分配一块时，根据链首指针把链头的一块分配给申请者，并修改链首指针使其指向后继的空闲块。归还一块时，把归还块加入到链头，使其链接到原链首；将链首指针应指向归还块。
8．文件系统采用一级目录结构的特点。
【解析】
一级目录结构管理简单，查找方便，在早期微型机的单用户系统中采用。一级目录结构要求在文件目录中登记的文件名都不相同，如果有重名的话，则在实现“按名存取”时就可能出错。一个用户是可以做到对自己的所有文件都定义成不同的名字，但在多道程序设计系统中，若要求所有用户定义的文件名都不相同是很困难的。如果人为地限制文件命名规则，对用户来说又极不方便。
9．简述采用二级目录时，如何实现不同用户对文件的共享。
采用二级目录结构可使不同的用户共享某个文件，这只要在各用户的文件目录表中使某个目录项指向共享文件存放的物理位置。由于它们指向的是同一物理位置，因此不同的用户都可存取同一个文件，达到了共享目的。不难看出，采用二级目录结构后，不同的用户可以用相同的文件名共享某个文件，也可以用不同的文件名共享某个文件。
10．对于文件的保护，可采用“建立副本”和“定时转储”，比较这两种处理方式。【解析】
建立副本是指把同一个文件存放到多个存储介质上，当某个存储介质上的文件被破坏时，可用其它存储介质上的备用副本来替换。这种方法简单，但系统开销增大，且当文件更新时必须要改动所有的副本，也增加了系统的负担。因此，这种方法适用于容量较小且极为重要的文件。另一种保护方法是，即定时地把文件转储到其它的存储介质上。当文件发生故障时，就用转储的文件来复原，把有故障的文件恢复到某一时
刻的状态，仅丢失了自上次转储以来新修改或增加的信息。UNIX就提供定时转储手段来保护文件，提高文件的可靠性。11．简述“建立文件”操作的系统处理过程。
【解析】
用户要求把一个新文件存放到存储介质上时，首先要向系统提出“建立”要求。这时用户必须向系统提供如下参数：用户名、文件名、存取方式、存储设备类型、可访问性、记录大小等。系统在接到用户的“建立”要求后，就在文件目录中寻找空目录项进行登记，同时在存储介质上分配相应的存储空间。
12．简述“打开文件”操作的系统处理过程。
【解析】
用户要使用一个已经存放在存储介质上的文件前，必须先提出“打开文件”要求。这时用户也必须向系统提供参数：用户名、文件名、存取方式、存储设备类型、口令等。系统在接到用户的“打开文件”要求后，找出该用户的文件目录，当文件目录不在主存储器中时还必须把它读到主存储器中；然后检索文件目录，指出与用户要求相符合的目录项，取出文件存放的物理地址。对索引文件还必须把该文件的索引表存放到主存储器中，以便后继的读操作能快速进行。
13．简述“读／写文件”操作的系统处理过程
【解析】
用户要对文件记录进行读/写时调用本操作，系统允许用户对已经执行过“打开”或“建立”操作的文件进行读／写。对采用顺序存取方式的文件，用户只需给出读/写的文件名，而无需给出读/写哪个记录的编号，系统执行本操作时，每次顺序读/写一个或几个逻辑记录。对采用随机存取方式的文件，用户除了给出需读/写的文件名外，还要给出读/写哪一个记录的编号（或记录键），系统执行读操作时，按指定的记录号（或键）查索引表，得到记录存放的物理地址后按地址将记录读出；执行写操作时，在索引表中找一个空登记项且找一个空闲的存储块，把记录存入找到的存储块中，同时在索引表中登记。
14．简述“关闭文件”操作的系统处理过程。
【解析】
经过“打开”或“建立”的文件，在读/写完毕后，需要执行“关闭文件”操作，以便将该文件的目录信息从主存中撤消。执行“关闭”操作时要检查读到主存中的文件目录或索引表是否被修改过，若被修改过，则应把修改过的文件目录或索引表重新保存好。一个关闭后的文件不能再使用，若要再使用，则必须再次执行“打开”操作。用户提出“关闭”要求时，必须说明关闭哪个文件。
15．简述“删除文件”操作的系统处理过程。
【解析】
用户用本操作向系统提出删除一个文件的要求，系统执行时把指定文件的名字从目录和索引表中除去，并收回它所占用的存储区域，但删除一个文件前应先关闭该文件。16．简述对文件进行读、写时的操作步骤。
【解析】
（l）读一个文件信息时，依次调用：
“打开”文件、“读”文件、“关闭”文件
（2）写一个文件信息时，依次调用：
“建立”文件、“写”文件、“关闭”文件
“打开”、“建立”、“关闭”是文件系统中的特殊操作。用户调用“打开”和“建立”操作来申请对文件的使用权，只有当系统验证符合使用权限时，用户才能使用文件。用户调用“关闭”操作来归还文件的使用权。
17．文件目录在文件系统中的地位是什么文件目录中应该包含文件的哪些信息【解析】
为了有效地利用文件存储空间，以及迅速准确地完成文件名到文件物理块的转换，实现文件的“按名存取”，必须把文件名及其结构信息等按一定的组织结构排列，以方便文件的搜索。文件名中对该文件实施管理的控制信息称为该文件的文件说明，并把一个文件说明按一定的逻辑结构存放到物理存储块的一个表目中。利用文件说明信息，可以完成对文件的创建、检索以及维护。我们把一个文件的文件说明称为该文件的目录项，每个文件都有其目录项，它们共同组成文件目录。
文件目录中应该包含：文件名、存放地址、类型、组织方式、记录的长度、存取权限，以及文件的建立日期和保存期限等，这些信息构成文件控制块。
六、综合应用题
1．说明文件的保护和保密各自的含义
【参考答案】
文件系统在实现文件共享时，应考虑文件的安全性，安全性体现在文件的保护和保密两个方面。
（一）文件的保护
文件的保护是指防止文件被破坏。造成文件可能被破坏的原因有时是硬件故障、软件失误引起的，有时是由于共享文件时引起错误，应根据不同的情况采用不同的保护措施。（1）防止系统故障造成的破坏
为了防止各种意外破坏文件，可以采用建立副本和定时转储的方法来保护文件。
（2）防止用户共享文件时造成的破坏
为了防止不同用户使用文件时破坏文件，可规定各用户对文件的使用权限。例如：只读、读/写、执行、不能删除等。对多用户可共享的文件采用树形目录结构，能得到某级目录权限就可得到该级目录所属的全部目录和文件，按规定的存取权限去使用目录或文件。
（二）文件的保密
文件的保密是指防止他人窃取文件。“口令”和“密码”是两种常见的方法。一旦为文件在目录中设置口令后，文件使用者必须提供口令，只有提供的口令与设置的口令一致时才可使用该文件，否则无法使用。“密码”是把文件信息翻译成密码形式保存，使用时再解密。密码的编码方式只限文件主及允许使用该文件的用户知道，但这种方法增加了文件编码和译码的开销。
第六章文件管理 1、何谓数据项、记录和文件？P203 P204 答：数据项：数据项是最低级的数据组织形式，是数据组中可以命名的最小逻辑数据单位，若干个基本数据项组成的。记录：记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。文件：文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合，可分为有结构文件和无结构文件两种。在有结构的文件中，文件由若干个相关记录组成；而无结构文件则被看成是一个字符流。文件在文件系统中是一个最大的数据单位，它描述了一个对象集。 2、文件系统的模型可分为三层，试说明其每一层所包含的基本内容。P206图答：1、对象及其属性：文件、目录、硬盘（磁带）存储空间；2、对对象操纵和管理的软件集合：文件管理系统的核心部分； 3、文件系统的接口：命令接口、程序接口； 3、试说明用户可以对文件施加的主要操作有哪些。P207 答：1、最基本的文件操作：创建文件、删除文件、读文件、写文件、截断文件、设置文件的读/写位置；2、文件的“打开”和“关闭”操作；3、其它文件操作； 4、何谓逻辑文件？何谓物理文件？P208 答：逻辑文件：这是从用户观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文件的物理特性，又称为文件组织。物理结构：又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。这不仅与存储介质的存储性能有关，而且与所采用的外存分配方式有关。 5、如何提高对变长记录顺序文件的检索速度？P210 答：对于变长记录的顺序文件，在顺序读或写时的情况相似，但应分别为它们设置读或写指针，在每次读或写完一个记录后，须将读或写指针加上Li。Li 是刚读或刚写完的记录的长度。 6、试说明对索引文件和索引顺序文件的检索方法。P211 P212 答：在对索引文件进行检索时，首先是根据用户（程序）提供的关键字，并利用折半查找法去检索索引表，从中找到相应的事项；再利用该表项中给出的指向记录的指针值，去访问所需的记录。在对索引顺序文件进行检索时，首先也是利用用户（程序）所提供的关键字以及某种查找算法去检索索引表，找到该记录所在记录组中第一个记录的表项，从中得到该记录组第一个记录在主文件中的位置；然后，再利用顺序杳找法去查找主文件，从中找到所要求的记录。 7、试从检索速度和存储费用两方面来比较两级索引文件和索引顺序文件。P212 答：两级索引文件：存储费用高，检索速度较快。 索引顺序文件：存储费用不高，检索速度快。 8、试说明顺序文件的结构及其优点。P209 P210 答：第一种是结构：各记录之间的顺序与关键字无关。第二种情况是顺序结构：指文件中的所有记录按关键字（词）排列。可以按关键词的长短从小到大排序，也可以从大到小排序；或按其英文字母顺序排序。顺序文件的最佳应用场合是对诸记录进行指存取时，即每次要读或写一大批记录时。此时，对顺序文件的存取效率是所有逻辑文件中最高的；此外，也只有顺序文件才能存储在磁带上，并能有效地工作。 9、在链接式文件中常用哪种链接方式？为什么？p215 答：采取离散分配方式：链接方式又可分为隐式链接和显式链接两种形式，。在
第六章文件系统 6.3习题 6.3.1 单项选择题 1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。 A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度 2．按文件用途分类，编译程序是( )。 A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件 3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。 A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件 4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。 A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件 5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。 A．用户的使用要求 B．存储介质的特性 C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构 6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。 A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。 A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。 A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。 A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录 10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。 A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录 11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。 A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件 12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件 13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。 A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块 14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。 A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录
第六章文件系统 ** 知识点汇总 1、文件、文件系统的概念 ⑴文件：是被命名的数据的集合体。 ⑵文件系统：就是操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施，它实现文件的共享和保护，方便用户“按名存取”。 2、外存管理和文件系统概述 （1）、外存是负责长期保存数据的所有存储部件的总称，如磁盘，磁带，光盘等。 操作系统的外存管理功能是操作系统中负责管理外存使用的那些功能的总称，负责管理和顽尘国外存使用中所有硬件相关和应用无关的工作，为用户使用外存提供方便服务，高校和安全管理。 （2）、外存硬件接口特性 外存的作用： ?用来永久或长期存放数据。 ?作为盘交换区——作为内存后备存放当前运行程序和数据。 外存的种类： ?联机外存：硬盘 ?脱机外存：光盘，软盘，磁带，U盘 外存的主要涉及标准和性能指标：密度，速度，容量，体积，成本，便携性，可重写性和可重用性等。 存储容量分为非格式化容量和格式化容量。一般格式化容量是非格式化容量的80% 格式化分为：高级格式化（仅删除数据），低级格式化。 ?高级格式化，清除硬盘上的数据、生成引导区信息、初始化FAT表、标注逻辑坏 道等 ?低级格式化，就是将空白的磁盘划分出柱面和磁道，再将磁道划分为若干个扇区， 每个扇区又划分出标识部分ID、间隔区GAP和数据区DATA等。硬盘的低级格式 化是高级格式化之前的一件工作，目前所有硬盘厂商在产品出厂前，已经对硬盘进 行了低格化的处理，因此我们新购买的硬盘在装系统时只需要进行高级格化的过程，来初始化FAT表，进行分区操作。硬盘的低级格式化过程是一种损耗性操作，对
硬盘的使用寿命会产生一定的负面作用。 外存设备都由驱动控制部分和存储介质两部分组成。 ?存储介质与驱动器都固定：硬盘 ?驱动器固定但存储介质不固定：光盘，软盘 ?驱动器和存储介质都不固定：移动硬盘，U盘等 大多数系统将设备驱动控制部件中的大部分电子控制部分分离出来构成设备控制器，而设备驱动器只剩下机械驱动部分和简单的电子控制电路。 设备控制器决定设备与计算机间的逻辑联系，一个设备控制其可以同时控制多个设备驱动器。 硬盘的结构 硬盘内由设备驱动器及存储介质组成。其存储介质是磁盘。 磁盘表面被划分为若干个同心圆，每个同心圆成为一个磁道。每一磁道划分为几个扇区（通常每个扇区存放512B）。每个扇区间都留出一定的空间用来记录扇区标记。用扇区作为最小寻址单位和存取单位。 寻址时磁盘转动，磁头移动到目标磁道，磁头通过读取并判断扇区标记，来确定和等待指定扇区，当目标扇区从磁头下顺序经过，读取相应扇区内的内容。 通过增加磁盘数，及每个磁盘都正反两面都涂以磁性材料，来增加容量。 所有盘面中处于同一磁道号上的所有磁道组成一个柱面。读写同一个柱面的数据，不需要移动磁头，故通常将同一文件内容分配在同一柱面上，以节省访盘时间。 对主机提供的接口是：“读/写，磁盘地址（设备号，柱面号，磁面号，扇区号），内存地址”。 当接收到一个访盘请求时，由以下三个步骤： ?寻道，磁头移动到指定磁道（寻道时间） ?等待扇区从磁头下经过（延迟时间） ?数据在磁盘与内存间传送（传送时间） 访盘时间=寻道时间+延迟时间+大胆地 硬盘分为固定磁头和移动磁头两种。固定磁头同一盘面上每个磁道设置一个磁头，所以节省了寻道时间，但成本昂贵。移动磁头，每个盘面仅一个磁头，成本低。 （3）用户对外存的使用要求 ?在存取外存上的数据是，不希望解除和涉及外存物理空间地址和存取单位，外存设备接
第六章文件系统 一. 单项选择题 1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。 A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度 2．按文件用途分类，编译程序是( )。 A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件 3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。 A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件 4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。 A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件 5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。 A．用户的使用要求 B．存储介质的特性 C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构 6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。 A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。 A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。 A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。 A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录 10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。 A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录 11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。 A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件 12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件 13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。 A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块 14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。 A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录 15．数据库文件的逻辑结构形式是( )。 A．链接文件 B．流式文件 C．记录式文件 D．只读文件 16．文件的逻辑记录的大小是( )。
第六章文件系统 单选题 1.以下关于文件的说法错误的是_____。 A.文件是一组赋予符号名的相关联的字符流的集合 B.文件是一组赋予符号名的相关联的记录的集合 C.文件只是相关联的记录的集合 D.文件用来存储数据和程序 C 2.在很多操作系统中，一些低速字符设备也被看作文件。这是因为_____。 A.这些设备上传输的信息可被看作是一组字符流 B.在这些设备上输入输出的是一些顺序组织的文件 C.这些设备是系统的标准设备 D.这些设备是输入输出设备 A 3.文件按其性质和用途分，可分为系统文件、库文件和_____。 A.实用文件 B.设备文件 C.执行文件 D.用户文件 D 4.文件系统中，用户以_____为单位对文件进行存取、检索等操作。 A.字符串 B.数据项 C.记录 D.单一字符 C 5.文件按其具有的保护性质分，可分为只读文件、读写文件和_____。 A.归档文件 B.可执行文件 C.系统文件 D.隐含文件 B 6.文件按其管理方式分，可分为普通文件、目录文件和_____。 A.用户文件 B.库文件 C.设备文件 D.只读文件 C 7.文件系统是操作系统中管理和存取文件的软件机构。文件系统由三部分组成：与文件管 理有关的软件、被管理的文件以及_____。 A.相应的数据结构
B.存放文件的设备 C.目录系统 D.按名存取 A 8.以下_____不是文件系统的功能。 A.解决文件的重名和共享 B.分配主存空间 C.提供灵活方便、简单统一的操作接口 D.提供方便适宜的存取方法 B 9.从用户角度来看，文件系统是_____。 A.解决了重名和共享 B.有效地分配了文件存储空间 C.实现了按名存取 D.提供了方便适宜的存取方法 C 10.一级目录几乎已不被系统采用，因为它查找速度慢、不便于实现文件共享，并且_____。 A.不提供物理地址 B.目录存放在内存 C.不能按不同的文件名存取同一个文件 D.不允许重名 D 11.文件的逻辑结构是指_____。 A.用户观察到的文件的组织形式 B.文件在文件介质上存放的方式 C.文件的内部结构 D.文件的存取方式 A 12.文件的物理结构是指_____。 A.用户观察到的文件的组织形式 B.文件在文件介质上存放的方式 C.文件的内部结构 D.文件的存取方式 B 13.UNIX的索引表直接包含在文件的索引节点中，索引表共13个表项，10个用于直接寻 址方式，其余三个分别用于一级、二级和三级寻址方式，假定一个物理块的大小为1KB，索引表中的每个表项占4个字节。那么，文件大小不超过_____时，可组成直接寻址文件。 A.64MB B.40KB C.10KB D.266K C 14.UNIX的索引表直接包含在文件的索引节点中，索引表共13个表项，10个用于直接寻
精品文档 第六章文件管理 1、何谓数据项、记录和文件？P203 P204 答：数据项：数据项是最低级的数据组织形式，是数据组中可以命名的最小逻辑数据单位，若干个基本数据项组成的。记录：记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。文件：文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合，可分为有结构文件和无结构文件两种。在有结构的文件中，文件由若干个相关记录组成；而无结构文件则被看成是一个字符流。文件在文件系统中是一个最大的数据单位，它描述了一个对象集。 2、文件系统的模型可分为三层，试说明其每一层所包含的基本内容。P206图答：1、对象及其属性：文件、目录、硬盘（磁带）存储空间；2、对对象操纵和管理的软件集合：文件管理系统的核心部分； 3、文件系统的接口：命令接口、程序接口； 3、试说明用户可以对文件施加的主要操作有哪些。P207 答：1、最基本的文件操作：创建文件、删除文件、读文件、写文件、截断文件、设置文件的读/写位置；2、文件的“打开”和“关闭”操作；3、其它文件操作； 4、何谓逻辑文件？何谓物理文件？P208 答：逻辑文件：这是从用户观点出发所观察到的文件组织形式，是用户可以直接处理的数据及其结构，它独立于文件的物理特性，又称为文件组织。物理结构：又称为文件的存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。这不仅与存储介质的存储性能有关，而且与所采用的外存分配方式有关。 5、如何提高对变长记录顺序文件的检索速度？P210 答：对于变长记录的顺序文件，在顺序读或写时的情况相似，但应分别为它们设置读或写指针，在每次读或写完一个记录后，须将读或写指针加上Li。Li 是刚读或刚写完的记录的长度。 6、试说明对索引文件和索引顺序文件的检索方法。P211 P212 答：在对索引文件进行检索时，首先是根据用户（程序）提供的关键字，并利用折半查找法去检索索引表，从中找到相应的事项；再利用该表项中给出的指向记录的指针值，去访问所需的记录。在对索引顺序文件进行检索时，首先也是利用用户（程序）所提供的关键字以及某种查找算法去检索索引表，找到该记录所在记录组中第一个记录的表项，从中得到该记录组第一个记录在主文件中的位置；然后，再利用顺序杳找法去查找主文件，从中找到所要求的记录。 7、试从检索速度和存储费用两方面来比较两级索引文件和索引顺序文件。P212 答：两级索引文件：存储费用高，检索速度较快。 索引顺序文件：存储费用不高，检索速度快。 8、试说明顺序文件的结构及其优点。P209 P210 答：第一种是结构：各记录之间的顺序与关键字无关。第二种情况是顺序结构：指文件中的所有记录按关键字（词）排列。可以按关键词的长短从小到大排序，也可以从大到小排序；或按其英文字母顺序排序。顺序文件的最佳应用场合是对诸记录进行指存取时，即每次要读或写一大批记录时。此时，对顺序文件的存取效率是所有逻辑文件中最高的；此外，也只有顺序文件才能存储在磁带上，并能有效地工作。
．操作系统中对数据进行管理地部分叫做. . 数据库系统．文件系统 ．检索系统．数据存储系统 ．文件系统是指. . 文件地集合．文件地目录 . 实现文件管理地一组软件．文件、管理文件地软件及数据结构地总体 ．从用户角度看，引入文件系统地主要目地是. . 实现虚拟存储. 保存系统文档 . 保存用户和系统文档. 实现对文件地按名存取 ．文件地逻辑组织将文件分为记录式文件和文件. . 索引文件．流式文件 . 字符文件．读写文件 ．文件系统中用管理文件. . 作业控制块．外页表 ．目录. 软硬件结合地方法 ．为了对文件系统中地文件进行安全管理，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. . 系统级．目录级 ．用户级．文件级 ．为了解决不同用户文件地“命名冲突”问题，通常在文件系统中采用. ．约定地方法．多级目录 . 路径．索引 ．一个文件地绝对路径名是从开始，逐步沿着每一级子目录向下追溯，最后到指定文件地整个通路上所有子目录名组成地一个字符串. . 当前目录．根目录 ．多级目录．二级目录 ．对一个文件地访问，常由共同限制. . 用户访问权限和文件属性．用户访问权限和用户优先级 . 优先级和文件属性．文件属性和口令 ．磁盘上地文件以单位读写. . 块．记录 . 柱面．磁道 . 磁带上地文件一般只能. ．顺序存取．随机存取 ．以字节为单位存取．直接存取 ．使用文件前必须先文件. . 命名. 建立 . 打开．备份 ．文件使用完毕后应该. . 释放．关闭 . 卸下．备份 ．位示图可用于. . 文件目录地查找. 磁盘空间地管理 . 主存空间地共享．实现文件地保护和保密 ．一般来说，文件名及属性可以收纳在中以便查找.
一、单项选择题 1．操作系统中对数据进行管理的部分叫做B。 A. 数据库系统 B．文件系统 C．检索系统 D．数据存储系统 2．文件系统是指 D 。 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 3．从用户角度看，引入文件系统的主要目的是 D 。 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 4．文件的逻辑组织将文件分为记录式文件和 B 文件。 A. 索引文件 B．流式文件 C. 字符文件 D．读写文件 5．文件系统中用 C 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 6．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 A 安全管理。 A. 系统级 B．目录级 C．用户级 D．文件级 7．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 B 。 A．约定的方法 B．多级目录 C. 路径 D．索引 8．一个文件的绝对路径名是从 B 开始，逐步沿着每一级子目录向下追溯，最后到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 9．对一个文件的访问，常由 A 共同限制。 A. 用户访问权限和文件属性 B．用户访问权限和用户优先级 C. 优先级和文件属性 D．文件属性和口令 10．磁盘上的文件以 A 单位读写。 A. 块 B．记录 C. 柱面 D．磁道 11. 磁带上的文件一般只能 A 。 A．顺序存取 B．随机存取 C．以字节为单位存取 D．直接存取 12．使用文件前必须先 C 文件。 A. 命名 B. 建立 C. 打开 D．备份 13．文件使用完毕后应该 B 。 A. 释放 B．关闭 C. 卸下 D．备份 14．位示图可用于 B 。 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．实现文件的保护和保密 15．一般来说，文件名及属性可以收纳在 A 中以便查找。 A. 目录 B．索引 C. 字典 D．作业控制块 16．最常用的流式文件是字符流文件，它可看成是 A 的集合。 A. 字符序列 B．数据 C. 记录 D. 页面 17．按物理结构划分，文件主要有三类：① A 、② C 和③ D 。
第六章磁盘管理和文件系统 分区管理是比较危险的操作，即使对于经验丰富的系统管理人员，仍建议在执行分区操作前，备份重要数据。 一、使用fdisk进行分区管理 服务器管理人员应该知道如何在服务器上添加硬盘，添加硬盘设备后要保证计算机系统能够识别该设备。若在Vmware虚拟机环境中，可以通过“VM”—“Settings”添加一块硬盘。 1、检测新硬盘 要了解系统连接新磁盘的情况，可以运行 fdisk –l 命令。 在上图中，首先列出了系统上第一个磁盘/dev/sda的基本信息，包括磁盘的总容量以及磁头、扇区、柱面等参数。接下来是分区表，可以看到该磁盘分为3个主分区，1个扩展分区以及在扩展分区中的1个逻辑分区，其中/dev/sda1为引导分区；此外，还可以看到每个分区的起始柱面数、结束柱面数和分区类型。 上述信息的最后一行表示磁盘/dev/sdb（新加的硬盘）上没有合法的磁盘分区表，即尚未进行分区。 以磁盘/dev/sdb为例，启动fdisk分区工具进行分区操作。 2、规划硬盘中的分区 可以在Shell提示符下以管理员身份输入命令：fdisk /dev/sdb
上面的命令表示已进入fdisk交互式操作，根据提示信息可以输入命令m以查看各个交互式命令的使用方法： (1) “p”——显示硬盘中原有分区情况 新加的硬盘尚末建立分区，所以上表分区显示为空。 （2）“n”——新建分区 根据提示选择“”为创建主分区，选择“”为创建扩展分区。之后依次选择分区序号、
起始位置、结束位置或分区大小完成新分区创建。 选择分区号时，主分区和扩展分区的序号只能在1-4之间。分区的启始位置一般默认即可，结束位置或大小可以使用“+sizeM”的形式，如“+10000M”表示该分区的容量设置为10GB。 下面以创建两个主分区和两个逻辑分区为例。 首先创建一个主分区（/dev/sdb1）,容量指定为20GB。 按照相同的步骤继续创建第二个主分区（/dev/sdb2），容量也为20GB，完成后可以输入“p”查看分区情况，如下所示。 接下来创建一个扩展分区和两个逻辑分区。 先建立扩展分区（/dev/sdb4），使用剩下的所有空间。
第六章 一、问答题 1、什么是文件的逻辑结构？什么是文件的物理结构？ 2、为了能够查找到文件的位置，在采用连续文件、链接文件和索引文件时，在目录中需要登记哪些内容？ 3、磁盘容错技术可以分为哪三级？ 4、目前最广泛采用的目录结构是哪种？它有什么优点？ 5、文件在磁盘上存放的形式有几种？它们与存取方法有何关系？ 物理结构顺序结构链接结构索引结构直接文件 存取方法顺序 顺序（显 式\隐式） 顺序顺序随机（显 式） 随机随机 按键 6、简述以下移臂调度算法的思想：先来先服务调度算法、最短查找时间优先算法、电梯调度算法。 7、简述文件控制块中包含的内容。 8、假设多个用户共享一个文件目录系统，用户甲要用文件A、B、C、E，用户乙要用文件A、D、E、F。已知用户甲的文件A与用户乙的文件A实际上不是同一个文件；用户甲的文件C与用户乙的文件F实际上是同一个文件；甲、乙两用户的文件E是同一个文件。试问你是否可以拟定一种文件目录组织方案，使得甲、乙两用户既能共享文件而又不造成混乱？ 答：采用多级目录结构，文件目录分解为基本目录和符号目录，只要在不同文件符号目录中使用相同文件内部标识符，甲、乙两用户既能共享文件而又不造成混乱。 画图并简要说明 二、计算题
1、假定盘块的大小为1KB，硬盘的大小为10GB，采用显示链接分配方式时，请问文件分配表只是占用多大空间? 磁盘块数：10GB/1KB=10M 表达10M盘块，FAT每项至少需要24位，即3个字节 所以文件分配表至少占用3B*10M=30M 2、系统中磁头停留在磁道号为70的磁道上，这时先后有4个进程提出了磁盘访问请求，要访问磁盘的磁道号按申请到达的先后顺序依次为：45，68，28，90。移动臂的运动方向：沿磁道号递减的方向移动。若分别采用FCFS磁盘调度算法、SSTF算法，SCAN算法时，所需寻道长度分别为多少（走过多少柱面）？0号磁道是最里面还是最外面的一个磁道？ 提示：FCFS磁盘调度算法：70->45->68->28->90 SSTF算法：70->68->90->45->28 SCAN算法：70->68->->45->28->90 3、某系统采用UNIX操作系统的专用块内容为：空闲块数3，然后依次登记的空闲块号为77,89,60，问此时若一个文件A需要5个盘块，系统进行分配后有个文件B被删除，它占用的盘块块号为100,101,109,500，则回收这些盘块后专用块的内容是什么？写出整个分析过程。 空闲块数2，然后依次登记的空闲块数为109、500 4、在实现文件系统时，为了加快文件目录的检索速度，可利用“FCB分解法”。假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块512B。FCB占64B，其中文件名占8B，通常将FCB分解为符号目录项和基本目录项两部分，其中符号目录项大小为10B： ⑴基本目录项大小为多少字节？ ⑵假设某一目录文件共有254个FCB，试分别给出采用分解法之前和之后，对该目录文件分别的平均访问磁盘次数： ⑶一般地，若目录文件分解前占用N个盘块，分解后符号目录文件占用M个盘块，请给出访问磁盘次数减少的条件：
第六章文件系统 一、单项选择题 1、文件代表了计算机系统中的（C）。 A.硬件 B.软件 C.软件资源 D.硬件资源 2、在UNIX系统中，用户程序经过编译之后得到的可执行文件属于（B）。 A．ASCII文件B．普通文件C．目录文件D．特别文件 3、特别文件是与（）有关的文件。 A.文本 B.图像 C.硬件设备 D.二进制数据 4、按文件用途分类，编译程序是(A)。 A．系统文件 B．库文件 C．用户文件D．档案文件 5、操作系统是通过（A）来对文件进行编排、增删、维护和检索。 A、按名存取 B、数据逻辑地址 C、数据物理地址 D、文件属性 6、（B）的文件组织形式称为文件的逻辑组织。 A.在外部设备上 B.从用户观点看 C.虚拟存储 D.目录 7、文件的逻辑记录的大小（D）。 A.是恒定的 B.随使用要求变化的 C.可随意改变的 D.无法确 定是哪种可能 8、由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指（A）。 A.流式文件 B. 记录式文件 C.顺序文件 D.有序文 件 9、数据库文件的逻辑结构形式是（C）。 A.字符流式文件 B. 档案文件 C.记录式文件 D.只读文件 11、存放在磁盘上的文件（A）。
A.既可随机访问，又可顺序访问 B.只能随机访问 C.只能顺序访问 D. 必须通过操作系统访问 12、文件的存储方法依赖于（C）。 A.文件的物理结构 B.存放文件的存储设备的特性 C.A和B D. 文件的逻辑 13、下列不便于文件扩充的物理文件结构是（A）。 A.顺序文件 B.逻辑文件 C.索引文件 D.索引顺序文件 14、在文件系统中，文件的不同物理结构有不同的优缺点。在下列文件的物理组织结 构中，不具有直接读写文件任意一个记录的能力的结构是（）。 A.连续文件 B. 串连文件 C. 索引文件 D.逻辑文件 15、文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表，由 此表和文件本身构成的文件是（C）。 A.连续文件 B.串连文件 C.索引文件 D.逻辑文件 16、在以下的文件物理存储组织形式中，（B）常用于存放大型的系统文件。 A．顺序文件B．索引顺序文件C．索引文件D．多重索引文件 17、如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（A）。 A.单级目录结构 B.树型目录结构 C.二级目录结构 D.A和C 18、文件系统采用二级文件目录可以（D）。 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.解决不同 用户间的文件命名冲突 19、目录文件所存放的信息是（B）。 A.某一文件存放的数据信息 B.某一文件的文件目录 C.该目录中所有数据文件
第六章文件管理 1.树形目录结构的第一级称为目录树的B。 A. 当前目录 B. 根结点 C. 叶结点 D. 终结点 2.完整路径法访问文件是从 C开始按目录访问某个文件。 A. 当前目录 B. 用户主目录 C. 根目录 D. 父目录 3.逻辑文件是B的文件组织形式。 A. 在外部设备上 B. 从用户观点看 C. 虚拟存储 D. 目录 4.根据外存设备不同，文件被划分为若干个大小相等的物理块，它是 A 的基本单位。 A. 存放文件信息或分配存储空间 B. 组织和使用信息 C. 表示单位信息 D. 记录式文件 5.在文件系统中，从文件的物理组织上看，索引文件结构中的索引表是用来 D。 A. 指示逻辑记录逻辑地址的 B. 存放部分数据信息的 C. 存放查找关键字项内容的 D. 指示逻辑记录和物理块之间对应关系的 6.在文件系统中，要求物理块必须连续的物理文件是 A 。 A. 连续文件 B. 链接文件 C. 索引文件 D. Hash文件 7.在文件系统中， A 的逻辑文件是记录顺序与物理文件中占用的物理块顺序一致。 A. 连续文件 B. 链接文件 C. 索引文件 D. Hash文件 8.目录文件中所存放的信息是 D 。 A. 某一文件存放的数据信息 B. 某一文件的文件目录 B. 该目录中所有数据文件的目录 D. 该目录中所有子目录文件和数据文件的目录 9.在操作系统中，将文件名转换为文件存储地址，对文件实施控制管理都是通过 A 来实现的。 A. 文件目录 B. PCB表 C. 路径名 D. 文件名 10.通过对用户分类和限定各类用户对目录和文件的访问权限来保护系统中的目录和文件的安全，这是指B。 A. 系统级安全管理 B. 用户级安全管理
第六章文件系统 6.1 知识点汇总 1、文件、文件系统的概念 ⑴文件：是被命名的数据的集合体。 ⑵文件系统：就是操作系统中负责操纵和管理文件的一整套设施，它实现文件的共享和保护，方便用户“按名存取”。 2、外存管理和文件系统概述 （1）、外存是负责长期保存数据的所有存储部件的总称，如磁盘，磁带，光盘等。 操作系统的外存管理功能是操作系统中负责管理外存使用的那些功能的总称，负责管理和顽尘国外存使用中所有硬件相关和应用无关的工作，为用户使用外存提供方便服务，高校和安全管理。 （2）、外存硬件接口特性 外存的作用： ?用来永久或长期存放数据。 ?作为盘交换区——作为内存后备存放当前运行程序和数据。 外存的种类： ?联机外存：硬盘 ?脱机外存：光盘，软盘，磁带，U盘 外存的主要涉及标准和性能指标：密度，速度，容量，体积，成本，便携性，可重写性和可重用性等。 存储容量分为非格式化容量和格式化容量。一般格式化容量是非格式化容量的80% 格式化分为：高级格式化（仅删除数据），低级格式化。 ?高级格式化，清除硬盘上的数据、生成引导区信息、初始化FAT表、标注逻辑坏 道等 ?低级格式化，就是将空白的磁盘划分出柱面和磁道，再将磁道划分为若干个扇区， 每个扇区又划分出标识部分ID、间隔区GAP和数据区DATA等。硬盘的低级格式 化是高级格式化之前的一件工作，目前所有硬盘厂商在产品出厂前，已经对硬盘进 行了低格化的处理，因此我们新购买的硬盘在装系统时只需要进行高级格化的过程，来初始化FAT表，进行分区操作。硬盘的低级格式化过程是一种损耗性操作，对 硬盘的使用寿命会产生一定的负面作用。
外存设备都由驱动控制部分和存储介质两部分组成。 ?存储介质与驱动器都固定：硬盘 ?驱动器固定但存储介质不固定：光盘，软盘 ?驱动器和存储介质都不固定：移动硬盘，U盘等 大多数系统将设备驱动控制部件中的大部分电子控制部分分离出来构成设备控制器，而设备驱动器只剩下机械驱动部分和简单的电子控制电路。 设备控制器决定设备与计算机间的逻辑联系，一个设备控制其可以同时控制多个设备驱动器。 硬盘的结构 硬盘内由设备驱动器及存储介质组成。其存储介质是磁盘。 磁盘表面被划分为若干个同心圆，每个同心圆成为一个磁道。每一磁道划分为几个扇区（通常每个扇区存放512B）。每个扇区间都留出一定的空间用来记录扇区标记。用扇区作为最小寻址单位和存取单位。 寻址时磁盘转动，磁头移动到目标磁道，磁头通过读取并判断扇区标记，来确定和等待指定扇区，当目标扇区从磁头下顺序经过，读取相应扇区内的内容。 通过增加磁盘数，及每个磁盘都正反两面都涂以磁性材料，来增加容量。 所有盘面中处于同一磁道号上的所有磁道组成一个柱面。读写同一个柱面的数据，不需要移动磁头，故通常将同一文件内容分配在同一柱面上，以节省访盘时间。 对主机提供的接口是：“读/写，磁盘地址（设备号，柱面号，磁面号，扇区号），内存地址”。 当接收到一个访盘请求时，由以下三个步骤： ?寻道，磁头移动到指定磁道（寻道时间） ?等待扇区从磁头下经过（延迟时间） ?数据在磁盘与内存间传送（传送时间） 访盘时间=寻道时间+延迟时间+大胆地 硬盘分为固定磁头和移动磁头两种。固定磁头同一盘面上每个磁道设置一个磁头，所以节省了寻道时间，但成本昂贵。移动磁头，每个盘面仅一个磁头，成本低。 （3）用户对外存的使用要求 ?在存取外存上的数据是，不希望解除和涉及外存物理空间地址和存取单位，外存设备接 口地址，等物理硬件细节。而是采用符合用户习惯的逻辑地址于逻辑操作。
第六章文件系统 一.单项选择题 1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供( )功能。 A．按名存取 B．文件共享 C．文件保护 D．提高文件的存取速度 2．按文件用途分类，编译程序是( )。 A．系统文件 B．库文件 C．用户文件 D．档案文件 3．( )是指将信息加工形成具有保留价值的文件。 A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件 4．把一个文件保存在多个卷上称为( )。 A．单文件卷 B．多文件卷 C．多卷文件 D．多卷多文件 5．采取哪种文件存取方式，主要取决于( )。 A．用户的使用要求 B．存储介质的特性 C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构 6．文件系统的按名存取主要是通过( )实现的。 A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理7．文件管理实际上是对( )的管理。 A．主存空间 B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用( )结构。 A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录9．树形目录中的主文件目录称为( )。 A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录 10．绝对路径是从( )开始跟随的一条指向制定文件的路径。 A．用户文件目录 B．根目录 C．当前目录 D．父目录 11．逻辑文件可分为流式文件和( )两类。 A．索引文件 B．链接文件 C．记录式文件 D．只读文件 12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指( )。A．流式文件 B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件 13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由( )组成的。 A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块 14．在随机存储方式中，用户以( )为单位对文件进行存取和检索。 A．字符串 B．数据项 C．字节 D．逻辑记录 15．数据库文件的逻辑结构形式是( )。 A．链接文件 B．流式文件 C．记录式文件 D．只读文件 16．文件的逻辑记录的大小是( )。
第六章文件系统 一、填空题 1．文件系统主要管理计算机系统的软件资源，即对于各种的管理。 2．从用户的角度看，文件系统的功能是要实现①。为了达到这一目的，一般要建立② 3．UNIX系统中，一般把文件分为①、②和③三种类型。 4．链接文件是文件①组织的方式之一，其特点是用②来存放文件信息。 5．文件存储器一般都被分成若干大小相等的①，并以它为单位进行②。 6．文件存储空间管理的基本方法有①、②、③。7．目录文件是由①组成的，文件系统利用②完成“按名存取”和对文件信息的共享和保护。 8．单级（一级）文件目录不能解决的问题。多用户系统所用的文件目录结构至少应是二级文件目录。 9．大多数文件系统为了进行有效的管理，为用户提供了两种特殊操作，即在使用文件前应先①，文件使用完应②。10．对于索引结构的文件，其索引表中主要应包含①和②两项内容。 11．对磁盘上一个物理块的访问要提供三个参数，分别是① ，② 和③。
12．文件的物理存储结构有三种方式，即①，②和③。 二、单项选择题 1．在文件系统中，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．文件由 a 组成，磁带上的文件一般只能 b ，磁盘上的文件以 c 为单位读写，使用文件前必须 d 文件，使用完毕后应该 e 文件。则a、c可能是。 ①数组②块③记录④磁盘⑤柱面 b可能是 ①顺序存取②随机存取③以字节为单位存取④直接存取 d、e可能是 ①命名②删除③打开④关闭⑤复制⑥卸下 5．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
第6章文件系统 1、目录文件所存放的信息是（D ）。 A. 某一文件存放的数据信息 B. 某一文件的文件目录 C. 该目录中所有数据文件目录 D. 该目录中所有子目录文件和数据文件的目录 2、使用绝对路径名访问文件是从（C ）开始按目录结构访问某个文件。 A.当前目录 B.用户主目录 C.根目录 D.父目录 3、文件的存储空间管理实质上是对[1C]的组织和管理的问题，主要由三种不同的管理方法。其中[2A]使用一个向量描述整个[3A]，向量的每一位表示一个[4]B的状态，用0或1表示该块的使用与否。 供选择的答案： [1]： A、文件目录 B、外存已占用区域 C、外存空白块 D、文件控制块 [2]： A、位示图法 B、链接法 C、索引法 D、空闲表法 [3]： A、磁盘 B、物理块 C、已使用块 D、外存储器 [4]： A、已使用块 B、物理块 C、内存块 D、空白块 4、逻辑文件是（ B）的文件组织形式。 A.在外部设备上 B.从用户观点看 C.虚拟存储 D.目录 5、由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指（ A）。 A.流式文件 B. 记录式文件 C.顺序文件 D.有序文件 6、下列（A）物理结构文件不便于文件的扩充。 A.连续文件 B.串连文件 C.索引文件 D.多重索引文件 7、文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表，由此表和文件本身构成的文件是（C ）。A.连续文件 B.串连文件 C.索引文件 D.逻辑文件 8、在以下的文件物理存储组织形式中，（D ）常用于存放大型的系统文件。 A．连续文件 B．串连文件 C．索引文件 D．多重索引文件 9、根据外存设备不同，文件被划分为若干个大小相等的物理块，它是（ A）的基本单位。 A.存放文件信息或分配存储空间 B.组织和使用信息 C.表示单位信息 D.记录式文件 10、批处理文件的扩展名为（A ）。A.BAT B.DAT https://www.doczj.com/doc/b715887746.html, D.TXT 11、存放在磁盘上的文件（ A）。 A.既可随机访问，又可顺序访问 B.只能随机访问 C.只能顺序访问 D.必须通过操作系统访问 12.索引式(随机)文件组织的一个主要优点是( B )。 A．不需要链接指针B．能实现物理块的动态分配 C．回收实现比较简单D．用户存取方便
第六章练习题及答案 1.在利用基本文件目录法实现文件共享时，文件系统必须设置一个__⑴__，每个用户都 应具有一个__⑵__。 ⑴-⑵: A.系统文件目录 B.主目录 C.基本文件目录 D.根目录 E.用户文件目录F. 符号文件目录G.当前目录 2.在CP/M中对文件存储管理是采用__⑴__；在MS_DOS中采用__⑵__；UNIX系统中采用 __⑶__。 ⑴-⑶: A.空闲表 B.空闲链表 C.位示图 D.成组链接法 3.一个文件系统模型由最低层____、中间层____和最高层____三个层次组成。 4.目前广泛采用的目录结构是哪种?它有什么优点。 5.如果利用20行、30列的位示图来标志空闲块的状态，在进行盘块分配时，当第一次找 到的空闲盘块（即该位的值为0）处于第5行、12列, 则相应的盘块号应为多少?在回收某个盘块时，若其盘块号为484，请指出它在位示图的位置? 6.文件系统最基本的目标是__⑴__，它主要通过__⑵__功能实现，文件系统所追求的最 重要的目标是__⑶__。 ⑴-⑶：A.按名存取 B.文件共享 C.文件保护 D.提高对文件的存取速度 E.提高I/O 速度F.提高存储空间的利用率 ⑵：A.存储空间管理 B.目录管理 C.文件读写管理F.文件安全性管理 7.文件系统模型可分成三层，试说明每一层所包含的基本内容。 8.文件的存取控制方式有哪几种?试比较它们各自的优缺点。 9.对一个较完善的文件系统，应具有哪些功能? 10.常用的文件存储设备的管理方法有哪些？试述主要有缺点。 11.在一个具有树型结构的文件系统中，其叶子表示文件，中间节点表示文件目录。问是否 允许进行下述操作?为什么? 1)在目录E中建立新的文件，取名为A 2)把文件B改名为A 如果E和F是两个用户各自目录，再回答： 3)F目录的用户欲共享E目录中的文件X，则F目录应作何处理? 4)每个用户欲实现自己文件的保密安全要求，该文件系统应作怎样控制?
第6章文件系统小测验 一、单项选择题 1、（）是指有关操作系统和其他系统程序组成的文件。 A.系统文件 B.档案文件 C.用户文件 D.顺序文件 2、操作系统对文件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 3、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．提高外存的读写速度 D．用于存储系统文件 4、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 5、使用绝对路径名访问文件是从（）开始按目录结构访问某个文件。 A.当前目录 B.用户主目录 C.根目录 D.父目录 6、逻辑文件是（）的文件组织形式。 A.在外部设备上 B.从用户观点看 C.虚拟存储 D.目录 7、由字符序列组成，文件内的信息不再划分结构，这是指（）。
A.字符流式文件 B. 记录式文件 C.顺序文件 D.有序文件 8、数据库文件的逻辑结构形式是（）。 A.字符流式文件 B. 档案文件 C.记录式文件 D.只读文件 9、文件的逻辑记录的大小（）。 A. 是恒定的 B.随使用要求变化的 C.可随意改变的 D.无法确定是哪种可能 10、下列（）物理结构文件不便于文件的扩充。 A.连续文件 B.链接文件 C.索引文件 D.多重索引文件 11、在文件管理中可以利用位示图来实现（）。 A．磁盘的驱动调度 B．磁盘空间的管理 C．文件的存取 D．文件目录的查找 12、文件系统为每个文件另建立一张指示逻辑记录和物理记录之间的对应关系表，由此表和文件本身构成的文件是（）。 A.连续文件 B.串连文件 C.索引文件 D.逻辑文件 13、文件系统采用多级目录结构可以（）。 A．减少系统开销 B．节省存储空间 C．解决命名冲突 D．缩短信息传送时间 14、用户要求访问一个存放在存储介质上的文件时，首先要调用操作系统提供的（）文件操作。 A．打开B．建立 C．读 D．关闭 15、用户可以要求文件系统删除一个不再需要使用的文件，但提出删除要求前应先调用（）文件操作。