【计算机操作系统】测试题,磁盘文件的大小;UNIX文件系统的特点;文件的逻辑结构和物理结构;成组链接法;基于索引节点和基于符号链接法,盘上物理位置寻找;寻道时间(先来先服务,最短寻道,扫描算法)

    xiaoxiao2024-12-06  64

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    填空题

    选择题

    简答题

    顺序结构,

    链式结构

    。索引结构

    应用题


    填空题

    文件按物理结构可分为    索引文件   ,链式文件  , 顺序文件;文件的逻辑结构可以分为两大类:有结构文件,  无结构文件 ;

    选择题

    1.设置当前工作目录的主要目的是( )。

    A.节省外存空间

    B.节省内容空间

    C.加快文件的检索速度

    D.加快文件的读写速度

    答案解析

    本题考查当前目录的相关知识。在设置当前工作目录后,文件查找在默认情况下是查当前目录,从而提高文件的查找速度。因此本题选择C。

    2.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______。

    A.0、1

    B.1、1

    C.1、2

    D.2、1

    答案解析

    为了使文件实现共享,通常在文件的索引节点中设置一个链接计数字段,用来表示链接到本文件的用户目录项的数目(引用计数值)。当新文件建立时,一般默认引用计数值为1。

    硬链接可以看作是已存在文件的另一个名字,新文件和被链接文件指向同一个节点,引用计数值加1。当删除被链接文件时,只是把引用计数值减1,直到引用计数值为0时,才能真正删除文件。

    软链接又叫符号链接,在新文件中只包含了被链接文件的路径名,新文件和被链接文件指向不同的节点。建立软链接文件时,文件的引用计数值不会增加。在这种方式下,当被链接文件删除时,新文件仍然是存在的,只不过是不能通过新文件访问被链接文件而己。

    因此,在本题中,当建立F2时,F1和F2的引用计数值都为1。当再建立F3时,F1和F3的引用计数值就都变成了2。当后来删除F1时,F3的引用计数值为2-1=1。F2的引用计数值仍然保持不变。

     3.设文件索引节点中有7个地址项,其中4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,每个地址项大小为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的最大长度是( )

    A.33KB

    B.519KB

    C.1057KB

    D.16513KB

    答案解析

    [解析] 考查磁盘文件的大小性质。

    因每个磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256字节。所以4个直接地址索引指向的数据块大小为4×256字节。2个一级间接索引共包括2×(256/4)个直接地址索引,既其指向的数据块大小为2×(256/4)x256字节。1个二级间接地址索引所包含的直接地址索引数为(256/4)×(256/4),即其所指向的数据块大小为(256/4)×(256/4)×256字节。

    即7个地址项所指向的数据块总大小为

    4×256+2×(256/4)×256+(256/4)×(256/4)×256=1082368字节=1057KB。

    4.UNIX系统中文件的物理存储组织形式是()

    A、连续文件。B、链接文件。

    C、索引文件D、混合索引文件

    答案解析

    UNIX文件系统的主要特点是:

    文件系统组织是分级树形结构;文件的物理结构为混合索引式文件结构;采用成组链接法管理磁盘空闲盘块。故选C

    5.在文件管理中,位示图主要是用于(B )

    A.磁盘的驱动调动

    B.磁盘空间的分配和回收

    C.文件目录的查找

    D.页面置换

    6.下列哪一个不是外存分配方式()

    A.连续分配     B.链接分配

    C.互斥分配    D.素引分配

    7.下列文件中属于逻辑结构的文件是:()

    A.连续文件B.系统文件

    C.散列文件D.流式文件

    答案解析

    文件的逻辑组织通常分为两种形式,即有结构文件和无结构文件。

    有结构文件又称为记录式文件,它在逻辑上可被看成一组连续顺序记录的集合,即文件是由若干个相关的记录组成的。每个记录是一组相关的数据集合,用于描述一个对象某个方面的属性,如年龄、姓名、职务等。

    记录式文件按其记录的长度是否相同又可分为定长记录文件和变长记录文件两种。

    ・定长记录文件:定长记录文件是指文件中所有记录的长度都相同。文件的长度可用记录的数目来表示。定长记录处理方便,开销小,被广泛用于数据处理中。

    变长记录文件:变长记录文件是指文件中各记录的长度不相同,如姓名、单位地址、文章的标题等,有长有短,并不完全相同。在处理之前每个记录的长度是已知的

    无结构文件是指文件内部不再划分记录,它是由一组相关信息组成的有序字符流,即流式文件。其长度直接按字节计算。如大量的源程序、可执行程序、库函数等采用的文件形式是无结构文件形式。

    8.如果允许不同用户的文件可以具有相同的文件名,通常采用( )来保证按名存取的安全。

     

    A.重名翻译机构

    B建立索引表

    C. 建立指针

    D.多级目录结构

    9.于下列文件的物理结构,哪一个只能采用顺序存取方式 ( )。

    A.顺序文件

    B.链接文件

    C.索引文件4

    DHASH结构

    答案解析

    [解析] 索引结构具有随机存取任意一个记录的能力,顺序结构与链接结构用于顺序存取,但链接结构不具有直接读写文件任意一个位置记录的能力,只能采取顺序存取方式。

    简答题

    1.假如盘块大小为4KB,每个盘块号占4个字节,在两级索引分配时,允许的最大文件是多少?

          盘块的大小为4KB,每个盘块号占4B,则一个索引块可含 4KB/4B=1K个盘块号,于是两级索引最多可含1K×1K = 1M个盘块号,因此,允许的最大文件长度为4KB×1M = 4GB.

     

    2.试述UNN的磁盘管理的成组链接法的基本原理;

    (1)空闲盘块号栈:用来存放当前可用的一组空闲盘块的盘块号(最多含100 个号),以及栈中尚有的空闲盘块号数N。顺便指出,N 还兼作栈顶指针用。例如,当N=100 时,它指向S.free(99)。由于栈是临界资源,每次只允许一个进程去访问,故系统为栈设置了一把锁。(只有这个是放在内存中的,其它是在磁盘上。)  (2) 文件区中的所有空闲盘块被分成若干个组,比如,将每100 个盘块作为一组。假定盘上共有10 000 个盘块,每块大小为1 KB,其中第201~7999 号盘块用于存放文件,即作为文件区,这样,该区的最末一组盘块号应为7901~7999;次末组为7801~7900……;第二组的盘块号为301~400;第一组为201~300,如上图右部所示。  (3) 将每一组含有的盘块总数N 和该组所有的盘块号记入其前一组的第一个盘块的  S.free(0)~S.free(99)中。这样,由各组的第一个盘块可链成一条链。  (4) 将第一组的盘块总数和所有的盘块号记入空闲盘块号栈中,作为当前可供分配的空闲盘块号。  (5) 最末一组只有99 个盘块,其盘块号分别记入其前一组的S.free(1) ~S.free(99)中,而在S.free(0)中则存放“0”,作为空闲盘块链的结束标志。(注:最后一组的盘块数应为99,不应是100,因为这是指可供使用的空闲盘块,其编号应为(1~99),0号中放空闲盘块链的结尾标志。)

     

    2、空闲盘块的分配与回收

    当系统要为用户分配文件所需的盘块时,须调用盘块分配过程来完成。该过程首先检查空闲盘块号栈是否上锁,如未上锁,便从栈顶取出一空闲盘块号,将与之对应的盘块分配给用户,然后将栈顶指针下移一格。

    若该盘块号已是栈底,即S.free(0),这是当前栈中最后一个可分配的盘块号。

    由于在该盘块号所对应的盘块中记有下一组可用的盘块号,因此,须调用磁盘读过程,将栈底盘块号所对应盘块的内容读入栈中,作为新的盘块号栈的内容,并把原栈底对应的盘块分配出去(其中的有用数据已读入栈中)。

    然后,再分配一相应的缓冲区(作为该盘块的缓冲区)。最后,把栈中的空闲盘块数减1 并返回。  在系统回收空闲盘块时,须调用盘块回收过程进行回收。

    它是将回收盘块的盘块号记入空闲盘块号栈的顶部,并执行空闲盘块数加1 操作。当栈中空闲盘块号数目已达100 时,表示栈已满,便将现有栈中的100个盘块号记入新回收的盘块中,再将其盘块号作为新栈底。

    3文件的物理结构有哪几类,那种结构能支持大型文件?

    顺序结构,

    优点 1、简单:存储与管理都简单,且容易实现。2、支持顺序存取和随机存取。3、顺序存取速度快。4、所需的磁盘寻道次数和寻道时间最少。缺点 1、需要为每个文件预留若干物理块以满足文件增长的部分需要。2、不利于文件插入和删除。

    链式结构

    优点 1、提高了磁盘空间利用率,不需要为每个文件预留物理块。2、有利于文件插入和删除。3、有利于文件动态扩充。缺点 1、存取速度慢,不适于随机存取。2、当物理块间的连接指针出错时,数据丢失。3、更多的寻道次数和寻道时间。4、链接指针占用一定的空间,降低了空间利用率。

    。索引结构

    优点 1、不需要为每个文件预留物理块。2、既能顺序存取,又能随机存取。3、满足了文件动态增长、插入删除的要求。缺点 1、较多的寻道次数和寻道时间。2、索引表本身带来了系统开销。如:内外存空间,存取时间文件的物理结构有:顺序文件、链接文件和索引文件。 其中索引文件能支持大型文件。4.比较基于索引节点和基于符号链的文件共享方法。基于索引节点的文件共享是在文件的目录中填上需要共享文件的索引节点的序号,在索引节点中加上用户计数。基于符号链的文件共享是建立一种特殊的链接文件,内容为需要共享的文件的路径和名字,访问该文件时,根据路径找到共享的文件。基于索引节点的文件共享访问速度快,但可能使索引节点指针悬空;基于符号链的文件共享安全,但访问速度慢,要占用索引节点。  

     

    应用题

    1.在UNIX系统中,为使文件的索引表较小又能允许组织文件,采用直接索引与多次间接素引(多级索引)方式。假设每个磁盘有1024个字节大小,每次寻址的盘块可存放256个地址(每级索引含256个地址),试问下列字节地址的数据,其盘上的物理位置如何寻找?        (1)、7000         (2)、18000 7000/1024=6  余数856  直接存放文件盘块号18000/1024=17   余数592   一次间接地址 0~9直接存放文件盘块号10~266一次间接地址266~16M二次间接地址16M+三次间接地址                                                             

          

     

    2.若干个等待访问磁盘者依次要访问的磁道为20,44,40,4,80,12,76,假设每移动一个磁道需要3毫秒时间,移动臂当前位于40号柱面,请按下列算法分别写出访问序列并计算为完成上述各次访问总共花费的寻道时间。

    (1)先来先服务算法;

    (2)最短寻道时间优先算法。

    (3)扫描算法(当前磁头移动的方向为磁道递增)

    (1) 先来先服务: 先来先服务,按照顺序访问

    当前磁道 40       20        44         40           4          80         12       76 

    移动道数            20        24        4             36         76         68      64 总寻道长度    292       寻道时间:    292x3=876 毫秒

    (2)   最短寻道时间优先算法: 不停访问最近的磁道当前磁道    40        40       44      20      12          4       76        80 

    移动次数                0        4        24       8            8       72         4总寻道长度    120                寻道时间:   120x3=360    毫秒

    (3)    扫描算法: 因为磁头开始在50磁道移动到40磁道,所以磁头向外移动,(0磁道在最外) CSCAN算法会先往一个方向移动,一次访问这个方向上的磁道,然后反转方向访问。当前磁道    40      40      20    12       4      44      76       80   

    移动次数              0        20    8         8       40     32        4 总寻道长度    112                      寻道时间:   112x3=336  毫秒  

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