文件管理课后作业（含7、8章）

一、简答题：

1．什么是文件？它包含哪些类型及特点?

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，文件由若干个记录组成；无结构文件则被看成是一个字符流。

特点：具有一系列属性；保存在外存上；一般为程序和数据；是一个自大的数据单位，描述了一个对象集。

1. 什么是文件的逻辑结构？它有哪几种组织方式？

文件的逻辑结构是是从用户观点出发所观察到的文件组织形式，即文件是由一系列的逻辑记录组成的，是用户可以直接处理的数据及结构，他独立于文件的物理特性。

有3种组织方式。

1. 顺序文件，指由一系列记录按某种顺序排列所形成的文件，其中的记录可以是定长记录或可变长记录。
2. 索引文件，指可变长记录文件建立的一张索引表，为每个记录设置一个表项，以加速对文件记录的检索速度。
3. 索引顺序文件，是顺序文件与索引文件相结合的产物。在为每个文件建立一张索引表时，并不是为每个记录建立一个索引表项，而是为一组记录中的第一个记录建立一个索引表项。

 

1. 什么是文件系统，文件系统的主要功能包括哪些？

文件系统是操作系统管理程序和数据的一种组织形式和系统。

主要功能包括：管理和调度文件的存储空间，提供文件的逻辑结构、物理结构和存储方法;实现文件从标识到实际地址的映射，实现文件的控制操作和存取操作，实现文件信息的共享并提供可靠的文件保密和保护措施，提供文件的安全措施。

 

1. 目前广泛采用的目录结构是哪种？它有什么优点？

树形目录。

优点： 提高对目录的检索速度和文件系统的性能，可以允许不同路径下的文件重名，层次结构更清晰，更能有效地进行文件的管理和保护。

 

1. 什么是文件的物理结构？它有哪几种组织方式？

文件的物理结构是指文件在外存上所形成的一种存储组织形式，是用户不可见的。有三种结构形式：（1）连续组织结构（2）串联组织结构（3）索引组织结构

二、综合题：

6. 一个文件的逻辑记录大小为125字节，共有20个逻辑记录，文件系统采用链接方式将这个文件存储到磁盘上，磁盘分块大小为512字节，请问：

 (1)采用什么方法可有效地利用磁盘空间？

 (2)若用户要读包含第l285字节的逻辑记录，文件系统将如何工作？

（1）可以采用成组记录的方法来有效利用空间。每个记录为125字节，500 整除125 等于4，所以每个磁盘存放4个记录，剩余12字节用于存放指针。 20个记录就需要5个存储块。

（2）1285 整除 500 等于2。所以包含第1285字节的记录在第三个磁盘块上。 然后再从第三个磁盘块上取位于第 1285 % 500 = 285位置的数据。

 

7. 在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个地址项让车一次间接地址，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。如果第个盘块的大小为512字节，若盘块号需要用3个字节来描述，而每个盘块最多存放170个盘块地址：

（1）该文件系统允许文件的最大长度是多少？

（2）将文件的字节偏移量5000、15000、150000转换为物理块号和块内偏移量。

（1）每个盘块最多存放 170个盘块地址。

512 * (10 + 170 + 170^2 + 170^3  ) = 2530344960B

1. 5000 // 512 = 9； 5000 % 512 = 392;  即5000对应的逻辑块号为9， 可直接寻址找到。块内偏移量为392。

15000 // 512 = 29;  15000%512 = 152;  10< 29 < 10+170，所以在一次间址处。所在物理块在第一次间址的 29 - 10 = 19 个盘块上。 块内偏移152；

150000 // 512 = 292； 150000%512 = 496； 10 + 170 < 292 + 10 + 170^2; 所以在二次间址的区域找到。 292 - （10+170） = 112。 112小于170. 所以先找到二次寻址的块，再在其中170个块中找第一块，这第一个块再连接过去的第112个块就是该物理盘块。块内偏移496；

 

8. 有一个计算机系统利用如图所示的位示图（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？

 

 

（1）检索位示图，找到第一个值为0的二进制位，其行号i1=2，列号j1=2；第二个值为0的二进制位，其行号i2=3，列号j2=6。

两个空闲块的盘块号分别为：  

i1 * 16 + (j1 + 1) = 35

i2 * 16 + (j2 + 1) = 55

将盘块号交给操作系统分配出去，然后将 [2, 2] [3, 6]致为1

1. 300 // 16 = 18; 所以行号为18

      300 %16 = 12;  所以列号为11

将[18,  11]致为0 即可。