操作系统基础教程——第五章课后作业答案

1.思考题

（3）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（逻辑文件）：独立于物理环境的，用户概念中的抽象信息组织方式，用户能观察到的，并加以处理的数据集合。

组织方式：流式文件、记录式文件。

（4）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（物理文件）：文件在物理存储空间中的存放方法和组织关系。

组织方式：顺序文件，连接文件，索引文件，直接文件。

（6）为了实现快速访问且易于更新的目标，当数据分别为以下形式时，应选用何种文件组织方式？①不经常更新，经常随机访问；②经常更新，按照一定的顺序访问；③经常更新，经常随机访问。(1)顺序结构(2)索引顺序结构(3)索引结构的组织方式。

①：顺序文件（使用于不经常更新，经常访问）

②：连接文件（容易增、删、改等，仅适用于顺序存取）

③：索引文件（容易增、删、改等，克服了仅适用于顺序存取的缺点，具有直接读写任意一个记录的能力）

（10）常见的文件目录结构有哪些？试分别列举它们的优缺点。

文件目录结构： 一级目录结构、二级目录结构和树形目录结构。

 一级目录结构

优点：结构简单。

缺点：由于用户与文件众多，容易重名，不利记忆。

 二级目录结构

优点：1、可以检查访问文件者的存取权限，避免一个用户未经授权就存取另一个用户的文件，使用户文件的私有性得到保证，实现了对文件的保密和保护。

           2、不同用户具有同名文件时，由于各自有不同的用户文件目录而不会导致混乱

缺点：对于同一个用户而言，同样存在文件多、容易重名问题。

树形目录结构

优点：1、不同文件可以重名，只要它们不位于同一末端的子目录中。

       2 、易于规定不同层次或子树中文件的不同存取权限，便于文件的保护、保密和共享 。

       3、 文件检索效率高。

缺点：1、影响查询速度。

           2、不易实现文件共享。

2.应用题

（8）如果一个索引结点为128 B，每个磁盘块号长4 B，状态信息占用68 B，而每块大小为8 KB。试问索引结点中留有多大空间给磁盘块号使用？使用直接、一次间接、二次间接和三次间接索引分别可表示多大的文件？

60/4-3,减去3的原因即为留三个索引项用于间接寻址。

 

（9）某操作系统的索引表中分别含有12个直接地址索引和一次、二次、三次间接地址索引。设每个磁盘块大小为512 B，每个磁盘块中可存放128个磁盘块地址，则一个1 MB的文件将占用多少间接磁盘块？一个25 MB的文件将占用多少间接磁盘块?

（10）设一个文件由100个物理块组成，对于顺序文件、连接文件和索引文件，分别计算执行下列操作时的启动磁盘I/O操作的次数（假设头指针和索引表均在内存中）：①将一个物理块添加到文件的开头；②将一个物理块添加到文件的中间（第51块）；③将一个物理块添加到文件的末尾；④从文件的开头删去一个物理块；⑤从文件的中间（第51块）删去一个物理块；⑥从文件的末尾删去一个物理块。

（17）某磁盘共有100个柱面，每个柱面有8个磁头，每个盘面分4个扇区。若逻辑记录与扇区等长，柱面、磁道、扇区均从0起编号。现用16位的200个字（0-199）组成位示图来管理磁盘空间。试问：①位示图第15个字的第7位为0而准备分配给某一记录，该块的柱面号、磁道号、扇区号是多少？②现回收第56柱面第6磁道第3扇区，这时位示图的第几个字的第几位应清0?

 

（18）一个具有层次目录结构的文件系统如题图5-2所示（其中方框表示目录，圆圈表示文件）。试回答下列问题：①能否在目录D中建立一个文件，取名为A?能否将目录C更名为A?②若E和G分别是两个用户的目录:（a）E的用户欲共享文件Q，应具备哪些条件、如何操作？（b）在一段时间内，G的用户主要使用文件S和T，为了简化操作和提高速度，应如何处理？（c）E的用户欲对文件I施加保护，不允许别人使用，能否实现该操作？如果可以，应如何实现？

① 能，目录D下没有名为A的文件，故可以建立名为A的文件。

   不能，目录C的同级目录下已有名为A的目录，故不可以将目录C更名为A。

②

     （a）对用户E设置允许访问Q的权限。在权限许可的情况下，可通过相应的路径来访问文件Q。若用户E当前的目录为E，则访问路径为../.. /D/G/K/O/Q

       (b)在目录G下建立两个链接文件，分别链接到文件S及T上，用户G就可以直接访问这两个文件了

       (c)能，用在文件I的存取控制表中，只留下用户E的访问权限，其他用户对该文件无操作权限，从而达到不让其他用户访问的目的。