操作系统-4.1文件系统基础 习题总结

考点：文件的打开和读取

打开文件的过程：
打开操作本质上是使用了open这个系统调用，参数如下图所示。

操作系统通过文件的路径在外存中找到了这个test.txt文件所在的目录，继续找该文件的目录项（FCB），一个文件只有一个目录项。然后将这个目录项调到内存中，系统中有一个系统打开文件表，里面存放的是系统中所有打开文件的目录项，新调到内存中的目录项就会被复制到这个表中，同时系统调用会返回一个文件描述符fd，通过fd在用户进程的打开文件表中找到对应的表项，将这个表项指向系统打开文件表中对应的表项即可。
总结：
打开操作主要是将文件的FCB放入内存，并没有将文件中的数据调入内存，那是读取文件时要做的事。
选A

下面这个题考点也一样

考点：文件的访问控制

其实AD选项都没有问题，但是出题人想考的是文件保护方式中的访问控制，而不是问你文件保护有哪些。
再说一下文件属性，它是文件固有的特性，比如说某文件只支持读操作，那么不管你是管理员还是普通用户都只能读而不能写文件。选A

考点：文件的保护

选D，首先加密安全性比访问控制要高，比如说你给某个文件设置了访问权限，但访问权限依赖系统实现，只要我拆下硬盘，装到另一台电脑你的文件就可以随意访问。一般情况下访问控制更加灵活，只要几个不同权限的账户就能实现，文件主人不用设密码也可以让其他访客无法访问敏感文件。
密码学早在公元前400多年就已经产生，加密与解密的过程是靠人的思维转换实现的，其实和计算机关系不大，计算机仅仅是一个高效的辅助工具而已。选D

考点：文件的逻辑结构和物理结构辨析

1. 在文件的逻辑结构中，一个文件对应一个索引项，这个索引项其实就是FCB，存放着该文件的描述信息和物理位置。
2. 在文件的物理结构中，一个文件对应一个索引块，一个索引块对应多个索引项。如果是多级索引，一个索引项又可以对应多个索引项，以此类推。前几级索引项存放的是下一级索引项的物理地址，最后一级索引项存放的是存放文件数据的物理块的地址。

10000开根号以求出顺序目录项的数目为100，1个顺序项对应100个索引项。
实际上就是分了二级目录，100×100的关系。一级目录平均查50次，找到一级目录项后再查对应的二级目录项平均查找50次，一共100次。选c

磁带做存储介质时，文件只能用顺序存储，因为磁头不能移动。如果磁带支持倒转的话，就可以使用其他物理结构。

虽然显式链接方式也支持随机存取，但如果题目没有细分的话就认为链式存储结构不能随机存取。选B

连续结构在物理上是连续的，当文件长度增长时，需要连续的物理块，有时会碰到连续的物理块被其他文件占用的情况，这时需要找到一个符合其大小的新的连续物理块，将数据从旧块复制到新块，并释放旧块。可以看出，这个过程系统开销较大，不利于文件大小的增长，选A。

PS：因为上述原因，顺序分配还会产生内部碎片。

1. 逻辑文件的组织方式是由程序员决定的。
2. 物理文件的组织方式是由操作系统决定的。

考点：磁盘访问次数题

对于一个具有三级索引的文件，存取一条记录需要访问（）次磁盘。

首先在磁盘找一级索引，然后二级索引、三级索引，最后找三级索引指向的文件数据，一共四次。
磁盘访问次数=索引级数+1

当文件较大时，无论是随机存取还是顺序存取，顺序结构文件都要比索引结构文件速度更快。
因为顺序存储分配在物理上是连续的，而索引分配是离散的，所以查找速度就慢了。

在一个用户进程首次打开一个文件时，操作系统要做的是：将文件控制块读入内存中。
ps：一个文件只有一个FCB/索引节点