考研操作系統(tǒng)-文件管理(二)

考研操作系統(tǒng)-文件管理(二)(總分：100.00，做題時間：90分鐘)一、單項選擇題(總題數(shù)：35，分?jǐn)?shù)：35.00)1.文件系統(tǒng)的主要目的______。

A．實(shí)現(xiàn)對文件的按名存取B．實(shí)現(xiàn)虛擬存儲

C．提高外存的讀寫速度D．用于存儲系統(tǒng)文件

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

按名存取是文件系統(tǒng)為用戶提供的最根本的服務(wù)，正因?yàn)橛辛诉@一功能特點(diǎn)才使得文件分為邏輯文件和物理文件兩種類型，也讓用戶從磁盤文件的管理中解放出來。2.下列關(guān)于索引表的敘述中，正確的是______。

A．建立索引表的目的之一是為了減少存儲空間

B．索引表中含有索引文件的數(shù)據(jù)及其物理地址

C．對索引文件存取時，必須先查找索引表

D．索引表中每個記錄的索引項可以有多個

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

目前，操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)中常采用的存儲結(jié)構(gòu)文件有：順序文件(連續(xù)文件)、鏈接文件(串連文件)和索引文件(隨機(jī)文件)。

其中，索引文件是一種文件存儲不進(jìn)行連續(xù)分配的方式，文件系統(tǒng)為每個文件建立一張批示邏輯記錄和物理塊之間的對應(yīng)關(guān)系的表，稱為索引表，文件本身和索引表組成的文件稱為索引文件。索引表中每一項稱為索引項，每個記錄占一個索引項，索引項中含有記錄的邏輯號和存放記錄的物理地址。對索引文件的存儲首先查找索引表，然后根據(jù)索引項的地址存儲相應(yīng)的物理塊。索引文件的優(yōu)點(diǎn)是只須知道索引表的首地址，就可以方便地對文件進(jìn)行直接和順序存取，方便文件操作。但索引表的建立會占用額外的存儲空間和訪問時間，為此可采用多級索引結(jié)構(gòu)。

綜上所述，建立索引表的目的是減少存儲空間，顯然是不正確的。對索引文件存取時必須先查找索引表方能知道邏輯記錄所對應(yīng)的物理塊號，即物理地址，進(jìn)而才可訪問文件。3.從用戶角度看，文件系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)______。

A．文件保護(hù)B．文件保密C．文件共享D．按名存取

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

D.

√解析：[解析]

從用戶角度看，文件系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)“按名存取”。為了能正確地按名存取，文件系統(tǒng)應(yīng)該具有如下功能。

·實(shí)現(xiàn)從邏輯文件到物理文件的轉(zhuǎn)換。

·有效地分配文件的存儲空間

·建立文件目錄，文件目錄是實(shí)現(xiàn)按名存取的一種手段，一個好的目錄結(jié)構(gòu)既能方便檢索又能保證文件的安全。

·提供合適的存取方法以適應(yīng)各種不同的應(yīng)用。

·實(shí)現(xiàn)文件的共享、保護(hù)和保密。

·提供一組文件操作，為了保證文件系統(tǒng)能正確地存取和檢索文件，用戶必須按照一定的步驟使用文件，在計算機(jī)系統(tǒng)中，由文件系統(tǒng)提供一組文件操作供用戶使用并規(guī)定用戶使用文件操作的步驟。4.打開文件的具體含義是______。

A．在指定的磁盤地址上建立一個文件

B．將指定的文件目錄內(nèi)容復(fù)制到主存的活動文件表中

C．撤銷指定文件的目錄

D．修改指定文件的內(nèi)容

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

√

C.

D.解析：[解析]

系統(tǒng)通常將文件目錄存于外存中，同時在主存中設(shè)一張活躍文件目錄表，用以存放當(dāng)前一段時間內(nèi)需使用的文件控制塊，這樣，既不占用過多主存空間，又可顯著減少文件在使用過程中的目錄查詢時間。“打開文件”系統(tǒng)調(diào)用通知文件系統(tǒng)用戶要使用的相應(yīng)文件，并將該文件的控制塊存入主存的活躍文件目錄表中。5.______具有將文件名轉(zhuǎn)換為該文件在外存的物理位置的功能，這也正是文件目錄所提供的最基本的功能。

A．文件目錄B．一級目錄C．二級目錄D．樹形目錄

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

在現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)中，要存儲大量的文件，為了能有效地管理這些文件，必須對它們加以妥善的組織，以做到用戶只需向系統(tǒng)提供所需要訪問文件的名字，便能快速地、準(zhǔn)確地找到指定文件。這主要依賴于文件目錄來實(shí)現(xiàn)。或者說，文件目錄具有將文件名轉(zhuǎn)換為該文件在外存的物理位置的功能，這也正是文件目錄所提供的最基本的功能。對文件目錄的管理有以下要求。

·實(shí)現(xiàn)“按名存取”：用戶只需要提供文件名，即可對文件進(jìn)行存取，這是目錄管理的基本功能，也是文件系統(tǒng)向用戶提供的最基本的服務(wù)。

·提高對目錄的檢索速度，合理地組織目錄結(jié)構(gòu)，加快目錄的檢索速度及文件的存取速度。

·實(shí)現(xiàn)文件共享。在多用戶系統(tǒng)中，應(yīng)允許多個用戶共享一個文件。這樣，只需在外存中保留一份該文件的副本，供不同用戶使用，以節(jié)省大量的存儲空間并方便用戶。

·允許文件重名。系統(tǒng)應(yīng)該允許不同用戶對不同文件用相同的名字，以便用戶按照自己的習(xí)慣命名和使用文件。6.文件的順序存取是______。

A．按終端號依次存取B．按文件的邏輯號逐一存取

C．按物理塊號依次存取D．按文件邏輯記錄的大小逐一存取

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

√

C.

D.解析：[解析]

文件的順序存儲是指文件的邏輯記錄通常連續(xù)地存儲在文件存儲器上。7.為了能對一個文件進(jìn)行正確的存取，必須為文件設(shè)置用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，稱之為______。

A．文件邏輯結(jié)構(gòu)B．文件物理結(jié)構(gòu)C．文件的屬性D．文件控制塊(FCB)

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

D.

√解析：[解析]

對一個文件進(jìn)行正確的存取，必須為文件設(shè)置用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(其中包含了文件名及文件的各種屬性)，稱之為文件控制塊(FCB)。文件管理程序借助于文件控制塊中的信息，實(shí)現(xiàn)對文件的各種操作。文件與文件控制塊一一對應(yīng)，而把文件控制塊的有序集稱為文件目錄。換言之，一個文件控制塊就是一個文件目錄項。通常，一個文件目錄也被看作是一個文件，稱為目錄文件。

在文件控制塊中包含的信息通常有：基本信息，存取控制信息和使用信息。8.設(shè)置當(dāng)前目錄的主要原因是______。

A．節(jié)省主存空間B．加快文件查找速度C．節(jié)省輔存空間D．便于打開文件

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

√

C.

D.解析：[解析]

查找文件時，一次訪問可能要經(jīng)過若干次間接查詢才能找到最終的文件。如果目錄樹很大而不能都放入內(nèi)存，則不僅耗費(fèi)查找時間，對I/O通道也增加了壓力。為此引進(jìn)“當(dāng)前目錄”，用戶欲訪問某個文件就不用給出全部路徑，只需給出從“當(dāng)前目錄”到欲查找文件之間的相對路徑名。9.文件信息的邏輯塊號到物理塊號的變換方法也是由文件的______決定的。

A．邏輯結(jié)構(gòu)．B．順序結(jié)構(gòu)C．物理結(jié)構(gòu)D．索引結(jié)構(gòu)

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

在文件系統(tǒng)中，文件的存儲設(shè)備通常劃分為若干個大小相等的物理塊，每塊長512B或1024B。與此對應(yīng)，一般把文件信息也劃分為與物理塊大小相等的邏輯塊，從而以塊作為分配和傳送信息的基本單位。

文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在存儲介質(zhì)上的存放方法，即存儲文件信息的物理快按什么方式組織，由于文件的物理結(jié)構(gòu)決定了文件信息在存儲設(shè)備上的存放位置，因此，文件信息的邏輯塊號(邏輯地址)到物理塊號(物理地址)的變換方法也是由文件的物理結(jié)構(gòu)決定的，通常的文件物理結(jié)構(gòu)有順序結(jié)構(gòu)、鏈接結(jié)構(gòu)和索引結(jié)構(gòu)。10.為了防止各種意外可能破壞文件，文件系統(tǒng)可以采用______的方法來保護(hù)文件。

A．口令和加密B．對每個文件規(guī)定使用權(quán)限

C．建立副本和定時轉(zhuǎn)儲D．為文件設(shè)置口令

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

文件的保護(hù)是防止文件被破壞，造成文件可能被破壞的原因有時是硬件故障、軟件失誤引起的，有時是由于共享文件時引起的錯誤，應(yīng)根據(jù)不同的情況采用不同的保護(hù)措施。

為了防止各種意外可能破壞文件，文件系統(tǒng)可以采用建立副本和定時轉(zhuǎn)儲的方法來保護(hù)文件。建立副本是指把同一個文件存放到多個存儲介質(zhì)上，當(dāng)某個存儲介質(zhì)上的文件被破壞時可用其他存儲介質(zhì)上的備用副本來替換。這種方法簡單，但系統(tǒng)開銷增大，且當(dāng)文件更新時必須要改動所有的副本，也增加了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。因此，這種方法適用于容量小且極為重要的文件。另一種保護(hù)方法是定時轉(zhuǎn)儲，即定時地把文件轉(zhuǎn)儲到其他的存儲介質(zhì)上。當(dāng)發(fā)生故障時，就用轉(zhuǎn)儲的文件來復(fù)原，把有故障的文件恢復(fù)到某一時刻的狀態(tài)，僅丟失了自上次轉(zhuǎn)儲以來新修改或增加的信息。UNIX系統(tǒng)就是采用定時轉(zhuǎn)儲來保護(hù)文件，提高文件可靠性的。11.建立多級目錄______。

A．便于文件的保護(hù)B．便于關(guān)閉文件C．解決文件的重名與共享D．提高系統(tǒng)的效率

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

當(dāng)文件數(shù)目很多時，目錄結(jié)構(gòu)中的項也隨之增加，導(dǎo)致多個用戶的文件同時保留在該物理卷而帶來“重名”問題。由于目錄表是以文件名定位文件的，而所有用戶文件均組織在一張目錄表中，若不同用戶的同名文件在目錄表中同時出現(xiàn)，則給文件檢索帶來很大困難。為解決“重名”問題，引入多級目錄。12.文件路徑名是指______。

A．文件名和文件擴(kuò)展名

B．一系列的目錄文件和該文件的文件名

C．從根目錄到該文件所經(jīng)歷的路徑中各符號名的集合

D．目錄文件名和文件名的集合

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

在樹形目錄結(jié)構(gòu)中，從根目錄到任何數(shù)據(jù)文件之間，只有一條唯一的通路，在該路徑上從樹的根(即主目錄)開始，把全部目錄文件名與數(shù)據(jù)文件名，依次用“/”連接起來，即構(gòu)成該數(shù)據(jù)文件的路徑名。系統(tǒng)中的每個數(shù)據(jù)文件都有唯一的路徑名。用戶訪問文件時，為保證訪問的唯一性，用戶在開始時必須使用文件的路徑名。13.物理文件的組織方式是由______確定的。

A．應(yīng)用程序B．主存容量C．外存容量D．操作系統(tǒng)

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

D.

√解析：[解析]

文件的邏輯和物理結(jié)構(gòu)是從兩個不同的觀點(diǎn)組織文件的結(jié)構(gòu)而形成的概念。用戶根據(jù)自己的需要確定文件的邏輯結(jié)構(gòu)，而文件物理結(jié)構(gòu)則是系統(tǒng)設(shè)計者根據(jù)文件存儲器的特性和用戶對文件的使用情況來確定的，一旦確定，就由操作系統(tǒng)管理。14.在文件系統(tǒng)中若采用一級目錄結(jié)構(gòu)，存在的最主要的一個問題是______。

A．目錄表的大小難以確定B．磁盤容量大時，文件檢索太慢

C．用戶使用不方便D．“重名”問題，即文件命名沖突

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

D.

√解析：[解析]

單級目錄結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是簡單，且能實(shí)現(xiàn)目錄管理的基本功能——按名存取。但卻存在下述一系列的缺點(diǎn)。

·查找速度慢。對于稍具規(guī)模的文件系統(tǒng)，會擁有數(shù)目可觀的目錄項，致使為找到一個指定的目錄項要花費(fèi)較多的時間。對于一個具有N個目錄項的單級目錄，為檢索出一個目錄項，需要平均查找N/2個目錄項。

·不允許重名。在一個目錄表中的所有文件，都不能有與另一個文件相同的名字。然而，重名問題在多道程序環(huán)境下，卻又是難以避免的；即使在單用戶環(huán)境下，當(dāng)文件數(shù)超過數(shù)百個時，也難于記準(zhǔn)。

·不便于實(shí)現(xiàn)文件共享。通常每個用戶都具有自己的名字空間或命名習(xí)慣，因此，應(yīng)當(dāng)允許不同用戶使用不同的文件名來訪問同一個文件。然而，單級目錄卻要求所有用戶都用同一個名字來訪問同一文件。簡言之，單級目錄只能滿足對目錄管理的4點(diǎn)要求中的第2點(diǎn)，因而，它只適用于單用戶環(huán)境。

其中，最致命的缺陷是文件命名沖突的問題。15.在Windows系統(tǒng)中，文件的物理結(jié)構(gòu)采用______。

A．連續(xù)結(jié)構(gòu)(順序結(jié)構(gòu))B．鏈接結(jié)構(gòu)(串聯(lián)結(jié)構(gòu))

C．索引結(jié)構(gòu)D．哈希表

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

√

C.

D.解析：[解析]

一個串聯(lián)結(jié)構(gòu)是按順序由串聯(lián)的塊組成的，即文件的信息按存儲介質(zhì)的物理特性存在于若干塊中。

每個物理塊的最末一個字(或第一個字)作為鏈接字，它指向后續(xù)塊的物理地址。鏈?zhǔn)字羔槾娣旁谠撐募夸浿?。文件的結(jié)尾塊的指針為“^”。這種文件結(jié)構(gòu)不要求連續(xù)存放，對于記錄式文件一塊中可包含一個邏輯記錄或多個邏輯記錄，也可以若干物理塊包含一個邏輯記錄。

在windows系統(tǒng)中，一個文件使用的磁盤空間以簇為單位進(jìn)行分配，并且將一個文件使用的全部簇組成一個鏈表放在FAT表(文件分配表)中。16.磁盤是可共享設(shè)備，因此每一時刻______作業(yè)啟動它。

A．可以有任意多個B．能限定幾個C．至少能有一個D．至多能有一個

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

啟動磁盤包括讀盤和寫盤，對于同一數(shù)據(jù)對象，可以不限制讀者的數(shù)量。17.下列文件中，屬于邏輯結(jié)構(gòu)的文件是______。

A．連續(xù)文件B．系統(tǒng)文件C．散列文件D．流式文件

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

D.

√解析：[解析]

文件的邏輯組織通常分為兩種形式，即有結(jié)構(gòu)文件和無結(jié)構(gòu)文件。

有結(jié)構(gòu)文件又稱為記錄式文件，它在邏輯上可被看成一組連續(xù)順序記錄的集合，即文件是由若干個相關(guān)的記錄組成的。每個記錄是一組相關(guān)的數(shù)據(jù)集合，用于描述一個對象某個方面的屬性，如年齡、姓名、職務(wù)等。

記錄式文件按其記錄的長度是否相同又可分為定長記錄文件和變長記錄文件兩種。

·定長記錄文件：定長記錄文件是指文件中所有記錄的長度都相同。文件的長度可用記錄的數(shù)目來表示。定長記錄處理方便，開銷小，被廣泛用于數(shù)據(jù)處理中。

·變長記錄文件：變長記錄文件是指文件中各記錄的長度不相同，如姓名、單位地址、文章的標(biāo)題等，有長有短，并不完全相同。在處理之前每個記錄的長度是已知的。

無結(jié)構(gòu)文件是指文件內(nèi)部不再劃分記錄，它是由一組相關(guān)信息組成的有序字符流，即流式文件。其長度直接按字節(jié)計算。如大量的源程序、可執(zhí)行程序、庫函數(shù)等采用的文件形式是無結(jié)構(gòu)文件形式。18.下列算法中用于磁盤移臂調(diào)度的是______。

A．時間片輪轉(zhuǎn)法B．LRU算法

C．最短尋找時間優(yōu)先算法D．高優(yōu)先級優(yōu)先算法

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

對于操作系統(tǒng)課程中提到的各種調(diào)度算法都應(yīng)熟記它們的使用環(huán)境。時間片輪轉(zhuǎn)法和高優(yōu)先級優(yōu)先算法用于進(jìn)程調(diào)度，LRU算法用于頁面調(diào)度，只有最短尋找時間優(yōu)先算法才是磁盤移臂調(diào)度算法。19.設(shè)文件F1的當(dāng)前引用計數(shù)值為1，先建立F1的符號鏈接(軟鏈接)文件F2，再建立F1的硬鏈接文件F3，然后刪除F1。此時，F(xiàn)2和F3的引用計數(shù)值分別是______。

A．0、1B．1、1C．1、2D．2、1

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

√

C.

D.解析：[解析]

為了使文件實(shí)現(xiàn)共享，通常在文件的索引節(jié)點(diǎn)中設(shè)置一個鏈接計數(shù)字段，用來表示鏈接到本文件的用戶目錄項的數(shù)目(引用計數(shù)值)。當(dāng)新文件建立時，一般默認(rèn)引用計數(shù)值為1。

硬鏈接可以看作是已存在文件的另一個名字，新文件和被鏈接文件指向同一個節(jié)點(diǎn)，引用計數(shù)值加1。當(dāng)刪除被鏈接文件時，只是把引用計數(shù)值減1，直到引用計數(shù)值為0時，才能真正刪除文件。

軟鏈接又叫符號鏈接，在新文件中只包含了被鏈接文件的路徑名，新文件和被鏈接文件指向不同的節(jié)點(diǎn)。建立軟鏈接文件時，文件的引用計數(shù)值不會增加。在這種方式下，當(dāng)被鏈接文件刪除時，新文件仍然是存在的，只不過是不能通過新文件訪問被鏈接文件而己。

因此，在本題中，當(dāng)建立F2時，F(xiàn)1和F2的引用計數(shù)值都為1。當(dāng)再建立F3時，F(xiàn)1和F3的引用計數(shù)值就都變成了2。當(dāng)后來刪除F1時，F(xiàn)3的引用計數(shù)值為2-1=1。F2的引用計數(shù)值仍然保持不變。20.文件組織的一個主要優(yōu)點(diǎn)是______。

A．不需要鏈接指針B．能實(shí)現(xiàn)物理塊的動態(tài)分配

C．回收實(shí)現(xiàn)比較簡單D．用戶存取方便

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

D.

√解析：[解析]

隨機(jī)存取文件又叫做直接存取文件，簡稱隨機(jī)文件或直接文件。與順序文件不同的是，在訪問隨機(jī)文件的時候，不需要考慮各個記錄的位置，可以根據(jù)需要訪問文件中的任何一個記錄。

在隨機(jī)文件中，每個記錄的長度是固定的，記錄中的每個字段的長度也是固定的。此外，隨機(jī)文件的每個記錄都有一個記錄號。因此，在輸入數(shù)據(jù)的時候，只要指定記錄號，就可以把數(shù)據(jù)直接輸入到指定的位置。同時，在輸出數(shù)據(jù)的時候，也是只要指定記錄號，就可以把指定的數(shù)據(jù)直接輸出。在隨機(jī)文件中，可以同時進(jìn)行讀/寫操作，因此可以快速地查找和修改數(shù)據(jù)，不用像順序文件那樣為了修改某個數(shù)據(jù)而將整個文件讀入到內(nèi)存中。

綜上所述，隨機(jī)文件的優(yōu)點(diǎn)就是存取靈活、方便、速度快，且容易修改，缺點(diǎn)是占用的空間大，數(shù)據(jù)組織復(fù)雜。21.下列文件物理結(jié)構(gòu)中，適合隨機(jī)訪問且易于文件擴(kuò)展的是______。

A．連續(xù)結(jié)構(gòu)B．索引結(jié)構(gòu)

C．鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊定長D．鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊變長

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

√

C.

D.解析：[解析]

連續(xù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、存取速度快，缺點(diǎn)是建立文件時，要求給出文件的最大長度，不易于文件擴(kuò)展。

鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是文件可動態(tài)增加和刪除，易于擴(kuò)展，缺點(diǎn)是只適合順序存取，必須從頭開始查找，查找速度慢，而且每塊都要設(shè)置鏈接字，破壞了物理信息的完整性。

索引結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是具有鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的所有優(yōu)點(diǎn)并克服了它的缺點(diǎn)，可隨機(jī)存取，缺點(diǎn)是增加了索引表的空間開銷，增加了一次訪問磁盤的操作而降低了文件訪問速度。22.假設(shè)磁頭當(dāng)前位于第105道，正在向磁道序號增加的方向移動。現(xiàn)有一個磁道訪問請求序列為35，45，12，68，110，180，170，195，采用SCAN調(diào)度(電梯調(diào)度)算法得到的磁道訪問序列是______。

A．110，170，180，195，68，45，35，12

B．110，68，45，35，12，170，180，195

C．110，170，180，195，12，35，45，68

D．12，35，45，68，110，170，180，195

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

SCAN算法類似電梯工作原理，即朝一個固定方向前進(jìn)，經(jīng)過的磁道有訪問請求則馬上服務(wù)，直至到達(dá)一端頂點(diǎn)，再掉頭往回移動以服務(wù)經(jīng)過的磁道，這樣在兩端之間往返。因此，當(dāng)磁頭從105道向序號增加的方向移動時，便會服務(wù)所有大于105的磁道號(從小到大的順序)；往回返時又會按照從大到小的順序進(jìn)行服務(wù)。23.在BFD和SFD分開的系統(tǒng)中，SFD中應(yīng)記錄下列哪類信息______。

A．文件名B．文件長度C．存取權(quán)限D(zhuǎn)．物理存儲位置

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

基本目錄表方法把所有文件分成兩部分：一部分包括文件的結(jié)構(gòu)信息、物理塊號、存取控制和管理信息等，并由系統(tǒng)賦予唯一的內(nèi)部標(biāo)識符來標(biāo)記；另一部分則由用戶給出的符號名和系統(tǒng)賦給文件的說明信息的內(nèi)部標(biāo)識組成。這兩部分分別稱為BFD(基本文件目錄表)和SFD(符號文件目錄表)。符號文件目錄表中存放文件名和文件內(nèi)部標(biāo)識符，基本文件目錄表中存放除了文件名之外的文件說明信息和文件內(nèi)部標(biāo)識符。24.可解決文件重名問題的最簡單的目錄結(jié)構(gòu)是______。

A．單級目錄B．樹形結(jié)構(gòu)目錄C．二級目錄D．便于共享的目錄

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

在二級目錄結(jié)構(gòu)中，各個文件說明信息被標(biāo)識成目錄文件，且以用戶為單位把各自的文件劃分成不同的組，然后把不同組有關(guān)控制信息分別存放在主目錄的目錄項中，與主目錄對應(yīng)，用戶文件的文件說明組成的目錄文件，稱為用戶文件目錄。

該結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)文件按名存取、修改、刪除等操作，也允許不同用戶的文件重名，多個用戶還可以共享某個文件。因此，可以解決文件重名問題。25.Hash文件采用的尋址方法是______。

A．計算B．比較C．索引D．順序

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

Hash(散列)文件：是采用計算尋址結(jié)構(gòu)，把鏈值通過某種計算處理，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)記錄的相應(yīng)地址。計算尋址就是通過Hash函數(shù)計算后求得的地址。Hash文件的優(yōu)點(diǎn)是不需索引，節(jié)省查找時間；缺點(diǎn)是需要使用Hash(散列)函數(shù)計算。26.文件系統(tǒng)中文件存儲空間的分配是以______為單位進(jìn)行的。

A．字B．字節(jié)C．文件D．塊

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

D.

√解析：[解析]

文件系統(tǒng)中，用于文件的描述和控制并與文件一一對應(yīng)的是文件控制塊。文件存儲空間的管理就是塊空間的管理，包括空閑塊的分配、回收和組織等幾個問題。27.在文件系統(tǒng)中，用戶以______方式直接使用外存。

A．邏輯地址B．物理地址C．名字空間D．虛擬地址

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

用戶給出文件名，文件系統(tǒng)根據(jù)文件名找到在外存的地址。28.文件信息的邏輯塊號到物理塊號的變換是由______決定的。

A．邏輯結(jié)構(gòu)B．頁表C．物理結(jié)構(gòu)D．分配算法

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

文件的物理結(jié)構(gòu)是指文件在存儲設(shè)備上的存放方法。它決定了文件信息在存儲設(shè)備上的存儲位置，從而也決定了邏輯地址到物理地址的變換。29.文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)按名存取主要是通過______來實(shí)現(xiàn)的。

A．查找位示圖B．查找文件目錄C．查找作業(yè)表D．內(nèi)存地址轉(zhuǎn)換

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

√

C.

D.解析：[解析]

為了有效地利用文件存儲空間，以及迅速準(zhǔn)確地完成文件名到文件物理塊的轉(zhuǎn)換，必須把文件名及其結(jié)構(gòu)信息等按一定的組織結(jié)構(gòu)排列，以方便文件的搜索。文件名中對該文件實(shí)施管理的控制信息稱為該文件的文件說明，并把一個文件說明按一定的邏輯結(jié)構(gòu)存放到物理存儲塊的一個表目中。利用文件說明信息，可以完成對文件的創(chuàng)建、檢索以及維護(hù)。我們把一個文件的文件說明稱為該文件的目錄項，每個文件都有其目錄項，它們共同組成文件目錄。30.文件索引表的主要內(nèi)容包括關(guān)鍵字(記錄號)和______。

A．內(nèi)存絕對地址B．記錄相對位置C．記錄所在的磁盤地址D．記錄邏輯地址

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

索引結(jié)構(gòu)的文件，其索引表中主要應(yīng)包含“記錄號”和“該記錄存放的磁盤地址”兩項內(nèi)容，對這種結(jié)構(gòu)的文件既可按順序訪問，又可按隨機(jī)方式訪問。31.磁盤上空閑塊的管理方法，通?？刹捎每臻e塊鏈接法和______。

A．位示圖法B．邏輯文件法C．物理文件法D．索引文件法

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

當(dāng)要建立一個文件時文件系統(tǒng)必須能夠?yàn)槲募峙浯鎯臻g，而當(dāng)某個文件不再需要時能夠收回它們所占的存儲空間，這依賴于對空閑塊的管理方法。通常采用位示圖法、空閑塊鏈接法實(shí)現(xiàn)對空閑塊的管理。

(1)位示圖法。用一張位示圖來指示磁盤存儲空間的使用情況，磁盤分塊后，根據(jù)可分配的總塊數(shù)決定位示圖由多少位組成，它的每一位與一塊對應(yīng)，“1”狀態(tài)表示相應(yīng)塊已占用，“0”狀態(tài)表示該塊空閑。

(2)空閑塊鏈接法。單塊鏈接：把所有的空閑塊用指針連接起來，每個空閑塊中都設(shè)置一個指向另一空閑塊的指針，形成了空閑塊鏈。系統(tǒng)設(shè)置一個鏈?zhǔn)字羔?，指向鏈中的第一個空閑塊，最后一個空閑塊中的指針為“0”。

成組鏈接：把磁盤存儲空間的空閑塊成組鏈接。如在UNIX系統(tǒng)中，每100個空閑塊為一組，在每一組的第一個空閑塊中登記下一組空閑塊的磁盤物理塊號和空閑塊總數(shù)，最后不足100塊的那部分磁盤物理塊號及塊數(shù)記入專用塊中。32.邏輯文件可以有流式文件和______這兩種形式。

A．目錄文件B．永久文件C．記錄式文件D．文本文件

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

邏輯文件可以有兩種形式，一種是流式文件，另一種是記錄式文件。流式文件是指對文件內(nèi)的信息不再劃分單位，是依次的一串信息組成的。記錄式文件是指用戶還可把信息按邏輯上獨(dú)立的涵義劃分信息單位，每個單位稱為一個邏輯記錄(簡稱記錄)，如數(shù)據(jù)庫文件就是一種記錄式文件。33.文件系統(tǒng)中，文件訪問控制信息存儲的合理位置是______。

A．文件控制塊B．文件分配表C．用戶口令表D．系統(tǒng)注冊表

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

文件控制塊是文件存在的標(biāo)志，一切相關(guān)信息都存儲于此，系統(tǒng)對文件的管理也是依靠文件控制塊里的信息，對文件的一些操作(例如：打開、關(guān)閉等)也是相對控制塊進(jìn)行的。34.設(shè)置當(dāng)前工作目錄的主要目的是______。

A．節(jié)省外存空間B．節(jié)省內(nèi)存空間

C．加快文件的檢索速度D．加快文件的讀/寫速度

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

設(shè)置當(dāng)前工作目錄的主要目的是加快文件的檢索速度。35.設(shè)文件索引節(jié)點(diǎn)中有7個地址項，其中4個地址項為直接地址索引，2個地址項是一級間接地址索引，1個地址項是二級間接地址索引，每個地址項大小為4字節(jié)，若磁盤索引塊和磁盤數(shù)據(jù)塊大小均為256字節(jié)，則可表示的單個文件最大長度是______。

A．33KBB．519KBC．1057KBD．16513KB

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

根據(jù)試題給出的條件，我們知道可表示的單個文件的最大長度為：

4×256+2×(256/4)×256+1×(256/4)×(256/4)×256=1057KB二、綜合題(總題數(shù)：32，分?jǐn)?shù)：65.00)36.文件從不同角度(性質(zhì)和用途、信息的保存期限、保護(hù)方式、邏輯結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)、存取方式、內(nèi)容，特別是邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu))，可以分哪幾類?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(根據(jù)不同角度，可以將文件劃分為不同類別：

(1)按性質(zhì)和用途可分為：系統(tǒng)文件，庫文件，用戶文件；

(2)按信息的保存期限可分為：臨時文件，永久性文件，檔案文件；

(3)按文件的保護(hù)方式可分為：只讀文件，讀寫文件，可執(zhí)行文件，無保護(hù)文件；

(4)按文件的邏輯結(jié)構(gòu)可分為：流式文件，記錄式文件；

(5)按文件的物理結(jié)構(gòu)可分為：順序文件，鏈接文件，索引文件，Hash文件，索引順序文件；

(6)按文件的存取方式可分為：順序存取文件，隨機(jī)存取文件；

(7)按文件內(nèi)容可分為：普通文件，目錄文件，特殊文件。)解析：37.文件系統(tǒng)的功能和優(yōu)點(diǎn)?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(文件系統(tǒng)的功能是：

(1)統(tǒng)一管理文件存儲空間(即外存)，實(shí)施存儲空間的分配與回收；

(2)確定文件信息的存放位置及存放形式；

(3)實(shí)現(xiàn)文件從名字空間到外存地址空間的映射，即實(shí)現(xiàn)文件的按名存??；

(4)有效地實(shí)現(xiàn)對文件的各種控制操作(如建立、撤消、打開、關(guān)閉文件等)和存取操作(如讀、寫、修改、復(fù)制、轉(zhuǎn)儲等)；

(5)實(shí)現(xiàn)文件信息的共享，并且提供可靠的文件保密和保護(hù)措施。

文件系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為：

(1)按名存取文件，以對用戶透明的方式實(shí)現(xiàn)對名字空間的管理和信息浮動，使用方便靈活；

(2)采取保護(hù)、保密措施，安全可靠；

(3)實(shí)現(xiàn)文件共享，節(jié)省空間和時間開銷。)解析：38.什么是文件的物理結(jié)構(gòu)?并具體闡述常用的幾種文件物理結(jié)構(gòu)及其優(yōu)缺點(diǎn)。

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(由用戶從使用角度確定的文件結(jié)構(gòu)稱為文件的邏輯結(jié)構(gòu)；文件系統(tǒng)從文件的存儲和檢索的角度，在存儲介質(zhì)上的文件組織方式稱為文件的物理結(jié)構(gòu)。

文件的邏輯結(jié)構(gòu)離不開文件的實(shí)際物理結(jié)構(gòu)，同時又與文件的存取方法有關(guān)。

按存取的次序分，文件的存取方法分為順序存取和直接存取兩種。

一般來說，對順序存取的文件，文件系統(tǒng)可把它組織成順序文件和鏈接文件；對于隨機(jī)存取的文件，文件系統(tǒng)可把它組織成索引文件。但索引文件也可以進(jìn)行順序存取。)解析：39.文件的邏輯結(jié)構(gòu)、物理組織及存取方法之間的關(guān)系如何?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(文件系統(tǒng)在存儲介質(zhì)上的文件構(gòu)造方式稱為文件的物理結(jié)構(gòu)。不論用戶看來是什么文件，在存儲介質(zhì)上存儲時，都可以有相同或不同的存儲結(jié)構(gòu)。存儲介質(zhì)上的存儲單位是物理塊，這些物理快可以按順序結(jié)構(gòu)存放，也可按鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)或者索引結(jié)構(gòu)存放，這些都要由文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)。

常見的文件物理結(jié)構(gòu)有以下幾種。

(1)順序結(jié)構(gòu)，又稱連續(xù)結(jié)構(gòu)。這是一種最簡單的物理結(jié)構(gòu)，它把邏輯上連續(xù)的文件信息依次存放在連續(xù)編號的物理塊中。只要知道文件在存儲設(shè)備上的起始地址(首塊號)和文件長度(總塊數(shù))，就能很快地進(jìn)行存取。

這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是訪問速度快，缺點(diǎn)是文件長度增加困難。

(2)鏈接結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)將邏輯上連續(xù)的文件分散存放在若干不連續(xù)的物理塊中，每個物理塊設(shè)有一個指針，指向其后續(xù)的物理塊。只要指明文件第一個塊號，就可以按鏈指針檢索整個文件。

這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是文件長度容易動態(tài)變化，其缺點(diǎn)是不適合隨機(jī)訪問。

(3)索引結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)，邏輯上連續(xù)的文件存放在若干不連續(xù)的物理塊中，系統(tǒng)為每個文件建立一張索引表，索引表記錄了文件信息所在的邏輯塊號和與之對應(yīng)的物理塊號。索引表也以文件的形式存放在磁盤上。給出索引表的地址，就可以查找與文件邏輯塊號對應(yīng)的物理塊號。如果索引表過大，可以采用多級索引結(jié)構(gòu)。

這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是訪問速度快，文件長度可以動態(tài)變化。缺點(diǎn)是存儲開銷大，因?yàn)槊總€文件有一個索引表，而索引表也由物理塊存儲，故需要額外的外存空間。另外，當(dāng)文件被打開時，索引表需要讀入內(nèi)存，否則訪問速度會降低一半，故又需要占用額外的內(nèi)存空間。

(4)Hash結(jié)構(gòu)，又稱雜湊結(jié)構(gòu)或散列結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)只適用于定長記錄文件和按記錄隨機(jī)查找的訪問方式。

Hash結(jié)構(gòu)的思想是通過計算來確定一個記錄在存儲設(shè)備上的存儲位置，依次先后存入的兩個記錄在物理設(shè)備上不一定相鄰。按Hash結(jié)構(gòu)組織文件的兩個關(guān)鍵問題是：定義一個雜湊函數(shù)；解決沖突。

(5)索引順序結(jié)構(gòu)。索引表每一項在磁盤上按順序連續(xù)地存放在物理塊中。)解析：40.文件目錄結(jié)構(gòu)有哪幾種，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(文件目錄結(jié)構(gòu)一般有一級目錄結(jié)構(gòu)、二級目錄結(jié)構(gòu)和多級目錄結(jié)構(gòu)。

一級目錄結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是簡單，缺點(diǎn)是文件不能重名，限制了用戶對文件的命名。

二級目錄結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了文件從名字空間到外存地址空間的映射。其優(yōu)點(diǎn)是有利于文件的管理、共享和保護(hù)；適用于多用戶系統(tǒng)；不同的用戶可以命名相同文件名的文件，不會產(chǎn)生混淆，解決了命名沖突問題。缺點(diǎn)是不能對文件分類；當(dāng)文件較多時查找速度慢。

多級目錄結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是便于文件分類，可為每類文件建立一個子目錄；查找速度快，因?yàn)槊總€目錄下的文件數(shù)目較少；可以實(shí)現(xiàn)文件共享；缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)起來相對比較復(fù)雜。)解析：41.當(dāng)對磁盤上的一物理塊進(jìn)行訪問時，要經(jīng)過哪些操作?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(磁盤上一塊的位置是由三個參數(shù)確定的，即柱面號、磁頭號、扇區(qū)號。存取信息時首先根據(jù)柱面號控制移動臂做機(jī)械的橫向運(yùn)動，帶動讀/寫磁頭到達(dá)指定柱面(移臂操作)；再按磁頭號確定信息所在的盤面，然后等待訪問的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到讀寫頭下(旋轉(zhuǎn)延遲)；由指定的磁頭進(jìn)行存取(數(shù)據(jù)傳輸)。對一物理塊訪問的三部分時間中，移動臂操作所占時間最長，為了減少移動臂移動花費(fèi)的時間，存放信息時一般按柱面存放，同一柱面上的磁道放滿后，再放到下一個柱面上。)解析：42.文件具有哪三大基本特征?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(文件是信息的集合，文件名是文件存在的標(biāo)準(zhǔn)，它以“文件樹”的邏輯形式存放，操作系統(tǒng)為文件存取、保護(hù)和共享提供完整機(jī)制。文件的三大基本特征如下。

·“按名存取”。使用者無須記住信息存放在輔助存儲器中的物理位置，也無須考慮如何將信息存放在存儲介質(zhì)上，只要知道文件名，給出有關(guān)操作要求便可存取信息，用戶使用方便。

·文件安全可靠。由于用戶通過文件系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)對文件的訪問，而文件系統(tǒng)能提供各種安全、保密和保護(hù)措施，可防止對文件信息的有意或無意的破壞或切用。此外，在文件使用過程中可能出現(xiàn)硬件故障或失效，造成文件信息的破壞，文件系統(tǒng)可采用轉(zhuǎn)儲方式以提高文件的可靠性。

·文件共享。不同的用戶可以使用同名或異名的同一文件。這樣，既節(jié)省了文件存放空間，又減少了傳遞文件的交換時間，進(jìn)一步提高了文件和文件空間的利用率。)解析：43.在文件系統(tǒng)中對磁盤空間可采用連續(xù)分配方案，該方案類似于內(nèi)存分區(qū)分配技術(shù)。我們注意到：輔存設(shè)備的碎片問題可以通過整理磁盤命令而消失。一般的磁盤并沒有重定位寄存區(qū)，那么，如何對文件進(jìn)行重定位呢?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(文件目錄中包含了文件在物理存儲空間中存放的起始位置和文件長度信息，當(dāng)文件需要在輔存空間(如磁盤)移動時，只要用移動后的新存儲位置，即起始塊號替代原來的物理塊號，就可以完成對文件的重定位操作，與內(nèi)存分區(qū)的移動是一樣的。在這個過程中，目錄項文件起始地址就充當(dāng)重定位寄存器，只不過文件存儲空間的整理需要借助內(nèi)存緩沖區(qū)來進(jìn)行。)解析：44.文件順序存取與隨機(jī)存取的主要區(qū)別是什么?它們對有結(jié)構(gòu)文件與無結(jié)構(gòu)文件的操作有何不同?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(文件的存取是指用戶在使用文件時按何種次序存取文件。文件存取方式主要有順序訪問、隨機(jī)訪問和索引訪問等。

·文件順序訪問：是按從前到后的順序?qū)ξ募M(jìn)行讀/寫操作。

·文件隨機(jī)訪問：也稱為直接訪問，可以按任意的次序?qū)ξ募M(jìn)行讀/寫操作。有的存儲設(shè)備如磁盤能支持隨機(jī)訪問(當(dāng)然也能支持順序訪問)。

兩者最大的區(qū)別在于前者必須嚴(yán)格由前到后存取，而后者是任意存取。

對于有結(jié)構(gòu)的記錄式文件，如記錄是定長的，則隨機(jī)存取方式允許用戶隨意存取文件中的任何一個記錄，而不管上次存取了哪個記錄；如記錄是變長的，則隨機(jī)存取實(shí)際上退化為順序存取，其效率大大降低。對于無結(jié)構(gòu)的流式文件，隨機(jī)存取方式必須事先用命令把讀/寫指針移到要讀/寫的信息開始處，然后再進(jìn)行讀/寫。)解析：45.某操作系統(tǒng)的文件管理采用直接索引和多級索引混合方式，文件索引表共有10項，其中前8項是直接索引項，第9項是一次間接索引項，第10項是二次間接索引項，假定物理塊的大小是2KB，每個索引項占用4字節(jié)，問：

(1)該文件系統(tǒng)中最大的文件可以達(dá)到多大?

(2)假定一個文件的大小是128MB，該文件實(shí)際占用磁盤空間多大(包括間接索引塊)?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(物理塊大小是2KB，每個索引項占4字節(jié)，則一塊可容2K/4=28個索引項，即一個間接索引塊可指向28個物理塊，二次間接索引塊可指向28×28=216個物理塊。

(1)文件物理塊共8+28+216個，文件大小可達(dá)528KB+128MB。

(2)若文件大小是128MB，該文件自身實(shí)際占用空間為128MB/2KB=216個物理塊，加上3個索引塊(該文件雖未達(dá)到最大容量，但仍然要用到二次間接索引)。)解析：46.對于文件的保護(hù)，可采用“建立副本”和“定時轉(zhuǎn)儲”，比較這兩種處理方式。

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(建立副本是指把同一個文件存放到多個存儲介質(zhì)上，當(dāng)某個存儲介質(zhì)上的文件被破壞時，可用其他存儲介質(zhì)上的備用副本來替換。這種方法簡單，但系統(tǒng)開銷大，且當(dāng)文件更新時必須要改動所有的副本，也增加了系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。因此，這種方法適用于容量較小且極為重要的文件。另一種保護(hù)方法是，即定時地把文件轉(zhuǎn)儲到其他的存儲介質(zhì)上。當(dāng)文件發(fā)生故障時，就用轉(zhuǎn)儲的文件來復(fù)原，把有故障的文件恢復(fù)到某一時刻的狀態(tài)，僅丟失了自上次轉(zhuǎn)儲以來新修改或增加的信息。UNIX就是用定時轉(zhuǎn)儲手段來保護(hù)文件、提高文件可靠性的。)解析：47.簡述“讀/寫文件”操作的系統(tǒng)處理過程

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(系統(tǒng)允許用戶對已經(jīng)執(zhí)行過“打開”或“建立”操作的文件進(jìn)行讀/寫。對采用順序存取方式的文件，用戶只須給出讀/寫的文件名，而無須給出讀/寫哪個記錄的編號，系統(tǒng)執(zhí)行本操作時，每次順序讀/寫一個或幾個邏輯記錄。對采用隨機(jī)存取方式的文件，用戶除了給出需讀/寫的文件名外，還要給出讀/寫哪一個記錄的編號(或記錄鍵)，系統(tǒng)執(zhí)行讀操作時，按指定的記錄號(或鍵)查索引表，得到記錄存放的物理地址后按地址將記錄讀出；執(zhí)行寫操作時，在索引表中找一個空登記項且找一個空閑的存儲塊，把記錄存入找到的存儲塊中，同時在索引表中登記。)解析：48.文件目錄在文件系統(tǒng)中的地位是什么?文件目錄中應(yīng)該包含文件的哪些信息?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(為了有效地利用文件存儲空間，以及迅速準(zhǔn)確地完成文件名到文件物理塊的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)文件的“按名存取”，必須把文件名及其結(jié)構(gòu)信息等按一定的組織結(jié)構(gòu)排列，以方便文件的搜索。文件名中對該文件實(shí)施管理的控制信息稱為該文件的文件說明，并把一個文件說明按一定的邏輯結(jié)構(gòu)存放到物理存儲塊的一個表目中。利用文件說明信息，可以完成對文件的創(chuàng)建、檢索及維護(hù)。我們把一個文件的文件說明稱為該文件的目錄項，每個文件都有其目錄項，它們共同組成文件目錄。

文件目錄中應(yīng)該包含：文件名、存放地址、類型、組織方式、記錄的長度、存取權(quán)限，以及文件的建立日期和保存期限等，這些信息構(gòu)成文件控制塊。)解析：49.說明文件的保護(hù)和保密各自的含義。

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(文件系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)文件共享時，應(yīng)考慮文件的安全性，安全性體現(xiàn)在文件的保護(hù)和保密兩個方面。

(1)文件的保護(hù)

文件的保護(hù)是指防止文件被破壞。造成文件可能被破壞的原因有時是硬件故障、軟件失誤引起的，有時是由于共享文件時引起錯誤，應(yīng)根據(jù)不同的情況采用不同的保護(hù)措施。

①防止系統(tǒng)故障造成的破壞

為了防止各種意外破壞文件，可以采用建立副本和定時轉(zhuǎn)儲的方法來保護(hù)文件。

②防止用戶共享文件時造成的破壞

為了防止不同用戶使用文件時破壞文件，可規(guī)定各用戶對文件的使用權(quán)限。例如：只讀、讀/寫、執(zhí)行、不能刪除等。對多用戶可共享的文件采用樹形目錄結(jié)構(gòu)，能得到某級目錄權(quán)限就可得到該級目錄所屬的全部目錄和文件，按規(guī)定的存取權(quán)限去使用目錄或文件。

(2)文件的保密

文件的保密是指防止他人竊取文件?！翱诹睢焙汀懊艽a”是兩種常見的方法。一旦為文件在目錄中設(shè)置口令后，文件使用者必須提供口令，只有提供的口令與設(shè)置的口令一致時才可使用該文件，否則無法使用。“密碼”是把文件信息翻譯成密碼形式保存，使用時再解密。密碼的編碼方式只限文件主及允許使用該文件的用戶知道，但這種方法增加了文件編碼和譯碼的開銷。)解析：假定某文件由60個邏輯記錄組成，每個邏輯記錄長度為125個字符，磁盤存儲空間被劃分成長度為512個字符的塊，為了有效地利用磁盤空間，采用成組方式把文件存放到磁盤上，問：

（分?jǐn)?shù)：2.00）(1).至少應(yīng)該開辟一個多大的主存緩沖區(qū)?（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(由于磁盤的存儲以塊為單位進(jìn)行，故主存緩沖區(qū)大小應(yīng)該大于等于塊的大小，至少為512字節(jié)。)解析：(2).該文件至少占用磁盤的多少塊?（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(由于每塊只能存放四個邏輯記錄，故該文件至少占用磁盤15塊。)解析：50.以您熟悉的文件系統(tǒng)為例，說明如何實(shí)現(xiàn)文件的共享和文件打印。

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(以UNIX為例，實(shí)現(xiàn)文件的共享的方法有以下幾種。

①可以通過使用link命令，為共享文件另外設(shè)置一條路徑，通過新的路徑來訪問物理文件。

②在每個文件的i節(jié)點(diǎn)中，指出哪些用戶與它是同組用戶，哪些是其他用戶，并為不同用戶類規(guī)定不同的文件存取方式來實(shí)現(xiàn)文件的共享。當(dāng)采用為共享文件而另外設(shè)置一條路徑時，一個物理文件可以有多個路徑名字，或叫多個目錄項，但文件的管理控制信息只有一個(稱為i節(jié)點(diǎn))，物理文件只有一個。

③采用目錄表鏈接，即用用戶目錄中的一個表項直接指向另一個目錄中的表項，訪問時直接從該目錄表項訪問。此形式適用于長久共享。

(2)無論采用什么操作系統(tǒng)，若要打印文件，通常采用假脫機(jī)技術(shù)，即為被打印文件建立一個SPOOL目錄，先編制輸出文件，再將各個打印文件的名字填入SPOOL目錄中，當(dāng)用戶進(jìn)程運(yùn)行完成時，由系統(tǒng)負(fù)責(zé)取SPOOL目錄的文件名，一個一個地從打印機(jī)輸出。)解析：51.在磁盤上有一個文件系統(tǒng)，磁盤每塊512字。假定每個文件在目錄中占有一個目錄項，該目錄項給出了文件名、第一個索引塊的地址、文件長度(塊數(shù))。在索引塊中(包括第一個索引塊)前面511個字指向文件塊，即第i個索引項(i=0，1，…，510)指向文件的第i塊，索引塊中最后一個字指向下一個索引塊，最后一個索引塊中最后一個字為nil。假定目錄在存儲器中，每個文件的邏輯塊號均從0開始編號，邏輯塊長與物理塊長相同，對這樣的索引物理結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)應(yīng)如何將邏輯塊號變換成物理塊號?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(該題的己知條件較煩瑣，首先應(yīng)將條件轉(zhuǎn)化成磁盤存儲結(jié)構(gòu)圖，如圖4-3所示，為成組鏈接方式。其中目錄表為查找文件的起始點(diǎn)，另外，目錄表中文件按順序排放，即實(shí)際物理塊編號越低的文件越排在前面。首先根據(jù)邏輯文件的文件名找到目錄表中該項，再計算排在該項前面的文件總長度n，若n＜511，則令n加上目錄表中首地址d1，即得n+d1(此即當(dāng)前要查找文件的起始地址)，再根據(jù)邏輯塊號k，得n+d1+k，此即物理塊號。若n≥511，則令d1+511，得第二個索引塊地址d2，令n=n-511，若n≥511，則令d＜sub>2+511，得第三個索引塊地址，依次類推至n＜511，di+n+k則為物理塊號。

)解析：在實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)時，為加快文件目錄的檢索速度，可利用“文件控制塊分解法”。假設(shè)目錄文件存放在磁盤上，每個磁盤塊為512B，文件控制塊占64B，其中文件名占8B。通常將文件控制塊分解成兩部分，第一部分占10B(包括文件名和文件內(nèi)部號)，第二部分占56B(包括文件內(nèi)部號和文件其他描述信息)。

（分?jǐn)?shù)：2.00）(1).假設(shè)某一目錄文件共有254個文件控制塊，試分別給出采用分解法前和分解法后，查找該目錄文件某一文件控制塊的平均訪問磁盤次數(shù)。（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(假設(shè)某一目錄文件共有254個文件控制塊，而每個磁盤塊為512B，文件控制塊占64B。

采用分解法前，一個盤塊可存放：512/64=8個目錄項，則254個文件控制塊要占：254/8=32個目錄塊，故平均查找一個目錄項需訪問磁盤：32/2=16次。

采用分解法后，將文件控制塊分解成兩部分，第一部分占10B(包括文件名和文件內(nèi)部號)，第二部分占56B(包括文件內(nèi)部號和文件其他描述信息i)。一個盤塊可存放：512/10=51個目錄項，這樣254個目錄項要占：254/51=5個目錄塊。平均查找一個目錄項需訪問磁盤：5/2≈3次，而得到文件控制塊還應(yīng)訪問一次磁盤，故總共需訪問磁盤：3+1=4次。)解析：(2).一般地，若目錄文件采用分解法前占用n個盤塊，采用分解法后改用m個盤塊存放文件名和文件內(nèi)部號部分，請給出訪問磁盤次數(shù)減少的條件。（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(由分解法計算可知，若文件控制信息占用的字節(jié)數(shù)大于文件名和文件內(nèi)部號部分占用的字節(jié)數(shù)兩倍以上時，即n＞2m時，訪問磁盤次數(shù)將減少。)解析：使用文件系統(tǒng)時，通常要顯式地進(jìn)行Open，Close操作。

（分?jǐn)?shù)：3.00）(1).這樣做的目的是什么?（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(顯式的Open操作完成文件的打開功能。將基本文件目錄中的內(nèi)容讀入用戶活動的文件表中，并在系統(tǒng)活動文件表中記錄文件的打開次數(shù)。顯式的Close操作完成文件的關(guān)閉操作，撤銷用戶的活動文件表中的相應(yīng)的表項，改變系統(tǒng)活動文件表中的文件打開次數(shù)信息。如果需要，還要將被改動過的文件目錄信息寫回基本文件目錄中。)解析：(2).能否取消顯式的Open，Close操作?應(yīng)如何做?（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(可以取消顯式的Open與Close操作。如果取消了Open與Close操作，系統(tǒng)在進(jìn)行文件操作前須判斷文件是否已打開。若未打開，則應(yīng)自動完成文件的打開功能，以建立用戶與文件間的聯(lián)系。同時，在系統(tǒng)結(jié)束時還應(yīng)自動關(guān)閉所有被打開的文件，更新系統(tǒng)的基本文件目錄。)解析：(3).取消顯式的Open，Close有什么不利?（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(取消顯式的Open與Close操作使得文件的讀寫操作變得復(fù)雜，因?yàn)樵诿看巫x寫前都要判斷文件是否己被打開。此外，系統(tǒng)在結(jié)束時也要做一些額外的工作，以完成Close應(yīng)該完成的操作。)解析：52.文件系統(tǒng)采用多重結(jié)構(gòu)搜索文件內(nèi)容。設(shè)塊長為512B，每個塊號占3B，如果不考慮邏輯塊號在物理塊中所占的位置，分別求二級索引和三級索引時可尋址的文件最大長度。

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(設(shè)塊長為512B，每個塊號占3B，一個物理塊可放：512/3=170個目錄項，即：

一個一級索引可存放的文件大小為：170×512=87040B；

一個二級索引可存放文件的大小為：170×170×512=148×105B；

一個三級索引可存放文件的大小為：170×170×170×512=251×107B。)解析：53.假定磁盤塊大小為1KB，磁盤空間的管理采用文件分配表FAT。對于一個512MB的硬盤，需要占用多少磁盤空間?當(dāng)磁盤空間變?yōu)?GB時，F(xiàn)AT表將占用多少磁盤空間?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(對于512MB的硬盤可劃分的磁盤塊數(shù)如下。

(1)512MB/1KB=512K塊，該磁盤共有512K塊。

512KB用二進(jìn)制位表示，需要19位。即一個盤塊用19位才能表示出來，占用19/8B。

FAT表的長度為：19/8×512K=1216KB，占用磁盤塊為1216塊。

(2)1GB=1024MB，1024MB/1KB=1M塊，該磁盤共有1M塊。

1M塊需要用20個二進(jìn)制位表示。即一個盤塊號用20位表示，占用2.5B，1M塊用FAT表管理需要占用的字節(jié)數(shù)為：(2.5B×1M)/1K=2.5K塊。)解析：54.假定UNIX系統(tǒng)中磁盤塊大小為512字節(jié)，現(xiàn)在要對一個已經(jīng)打開的1M大小的文件遍歷一次，問將要發(fā)生多少次磁盤完成中斷?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(UNIX操作系統(tǒng)中的文件是多級索引的流式文件，一個1MB的文件占用2048塊，將該文件遍歷一次至少需要2048次I/O交換，即2048次完成中斷。此外，在2048塊中，前10塊的地址已在內(nèi)存，但第11～138塊的地址索引塊需要讀入，第139～2048塊的二級索引塊需要讀入，共需3次I/O交換，因此，總共需要2051次磁盤完成中斷。)解析：55.假定磁帶的記錄密度為每英寸800字符，每個邏輯記錄長為160字符，塊間隙為0.6英寸，今有1000個邏輯記錄需要存儲，分別計算不成組操作和以5個邏輯記錄為一組的成組操作時，磁帶介質(zhì)的利用率。

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(160字符/800字符=0.2英寸

1000×0.2英寸=200英寸

0.6英寸×1000=600英寸

利用率為200/(200+600)=25%。

(2)160字符×5=800字符(正好1英寸)

1000/5=200個塊(每個塊5個邏輯記錄)

0.6×200=120間隙(英寸)

利用率為200/(200+120)=62.5%。)解析：56.UNIX系統(tǒng)的文件物理結(jié)構(gòu)采用索引結(jié)構(gòu)。設(shè)索引表長度為13，其中0～9項為直接尋址方式，后3項分別為一次，二次，三次間接尋址方式。假設(shè)一個文件有250個邏輯塊。為了讀取該文件的前20個邏輯塊，共需讀盤多少次?(假定每個物理塊號占2字節(jié)，邏輯塊和物理塊大小均為512字節(jié)。)

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(根據(jù)題意，每個物理塊號占2字節(jié)，塊大小為512字節(jié)，則一個塊可以放512/2=256個物理塊號。

(1)該文件有250個邏輯塊，占用空間情況為：索引表的0～9項可直接尋址得到10個塊，第10項(一次間接)指向一個索引塊，塊中放了250-10=240個物理塊號，分別指向240個物理塊。(2)讀取前20個邏輯塊，其中10塊在直接索引節(jié)點(diǎn)里，因此要讀10次盤，以得到10個數(shù)據(jù)塊；另10塊在一次間接索引節(jié)點(diǎn)里，先讀取存放物理塊號的索引塊一次，再根據(jù)塊號讀取10個數(shù)據(jù)塊，因此共需讀盤10+1+10=21次。)解析：57.假設(shè)某個采用頁式虛擬內(nèi)存管理的UNIX類型的操作系統(tǒng)中，每個節(jié)點(diǎn)中包含12個直接塊指針，以及單次，兩次和三次間接指針各一個。另外，假設(shè)頁面大小和磁盤扇區(qū)大小都是8192字節(jié)，每個磁盤塊指針占用64位。假設(shè)該操作系統(tǒng)的文件系統(tǒng)帶有按照磁盤扇區(qū)大小劃分的內(nèi)存緩沖區(qū)，且被訪問的文件已被打開。若某用戶程序要訪問該文件第13423956字節(jié)，最多需要多少次磁盤訪問?說明每次訪問磁盤的目的。

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(第13423956字節(jié)在第13423956/8192=1639塊中；而每個塊中存放的指針數(shù)為8192/8=1024個。由此可知第13423956字節(jié)在兩次間接塊的第一個指針指向的間接塊的某個指針指向的數(shù)據(jù)塊中。所以，訪問該字節(jié)的最壞情況如下，首先要讀入二次間接塊，而高速緩存已滿，且根據(jù)該系統(tǒng)高速緩存使用的算法，要調(diào)出的塊已被修改，則需要先寫盤一次，產(chǎn)生缺頁，然后再讀入，接著讀入兩次間接塊的第一個指針指向的間接塊，也需要先寫盤一次，讀入數(shù)據(jù)塊，也需要先寫盤一次，總共需要6次訪問磁盤。)解析：有5個記錄A、B、C、D、E存放在磁盤的某個磁道上，且每個磁道正好可以存放5個記錄。設(shè)磁盤旋轉(zhuǎn)速度為30ms/轉(zhuǎn)，處理程序每讀出一個記錄后用6ms的時間進(jìn)行處理，則：

（分?jǐn)?shù)：2.00）(1).當(dāng)記錄A、B、C、D、E按順序存放在磁道上時，順序處理這五個記錄花費(fèi)的總時間是多少?（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(磁盤旋轉(zhuǎn)速度是30ms/轉(zhuǎn)，共分成5個記錄，因此每個記錄的讀/寫時間為30/5=6ms；若按順序編號，每讀出一個記錄后用6ms的時間進(jìn)行處理，此時磁盤仍在轉(zhuǎn)動，處理完A記錄后，磁頭已到達(dá)C記錄，因此要等磁盤再轉(zhuǎn)一圈后才可讀B，如圖4-4(a)所示，依此類推，順序處理5個記錄的時間花費(fèi)是：(其中E是最后一個，因此處理有別于其他記錄)。

A～D：6ms+6ms+6ms×4

E：6ms+6ms

共計156ms。)解析：(2).如何采取優(yōu)化方法使處理這些記錄所花費(fèi)的總時間最短?求出該最短的時間。

（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(采用的優(yōu)化方法是記錄交替編號，使得A記錄在處理完后可以在最短的時間內(nèi)定位B記錄，排列方式如圖4-4(b)所示。

求出的花費(fèi)時間是：12ms×5=60ms)解析：58.在某系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)從磁盤讀入緩沖區(qū)，然后從緩沖區(qū)傳入用戶區(qū)，再在用戶區(qū)中處理。假設(shè)該磁盤系統(tǒng)中，文件在磁道上非連續(xù)存放，磁頭從一個磁道移至另一個磁道需要時間t1，邏輯上相鄰數(shù)據(jù)塊的平均距離為d磁道，每塊的旋轉(zhuǎn)延遲時間及傳輸?shù)骄彌_區(qū)的傳輸時間分別為t2和t3。問讀取N個數(shù)據(jù)塊的磁盤訪問時間一共是多少?另外，假設(shè)將緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳送到用戶區(qū)所花費(fèi)的時間為t4且t4遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于讀取一個數(shù)據(jù)塊的磁盤訪問時間，CPU對一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間為t5。問分別在單緩沖和雙緩沖情況下，一塊數(shù)據(jù)的總處理時間為多少?

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(讀取N個數(shù)據(jù)塊的磁盤訪問時間是：(N-1)×d×t1+(t2+t3)×N。讀寫磁盤的時間是由三個時間組成的，尋道時間(N-1)×d×t1，延遲時間t2×N，傳輸時間t3×N。

在單緩沖情況下，一個數(shù)據(jù)塊的處理時間由以下幾部分組成：從磁盤傳輸至緩沖區(qū)、從緩沖區(qū)傳輸至用戶區(qū)、CPU處理時間。結(jié)果是：

((N-1)×d×t1+(t2+t3)×N)/N+t4+t5

在雙緩沖情況下，兩個緩沖區(qū)使得CPU的處理過程與傳輸過程在時間上重疊，當(dāng)下一個數(shù)據(jù)內(nèi)容從磁盤上讀出時，CPU在同時處理前一個數(shù)據(jù)內(nèi)容，因此結(jié)果是：

((N-1)×d×t1+(t2+t3)×(N)/N。)解析：59.在某個系統(tǒng)的某個運(yùn)行時刻，有以下磁盤訪問的請求序列，如圖4-5所示，假設(shè)磁頭當(dāng)前在15柱面，移臂方向從小到大。

請給出最短查找時間優(yōu)先算法和電梯調(diào)度算法的柱面移動數(shù)，并分析為何通常情況下，操作系統(tǒng)并不采用效率更高的最短查找時間優(yōu)先算法。請求序列柱面11522039416524613729圖4-5磁盤請求序列圖

（分?jǐn)?shù)：2.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(最短查找時間優(yōu)先算法的訪問序列為：1-＞4-＞6-＞3-＞2-＞5-＞7，總跨越：

1+3+4+11+4+5=28(個柱面)

電梯調(diào)度算法的訪問序列為：1-＞4-＞2-＞5-＞7-＞6-＞3，總跨越：

1+4+4+5+16+4=34(個柱面)

分析兩種算法可以發(fā)現(xiàn)，最短查找時間優(yōu)先算法使得整個系統(tǒng)效率較電梯調(diào)度算法更高，但仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，該算法可能會在某種情況下使得單個請求發(fā)生“餓死”現(xiàn)象。比如存在訪問200柱面的請求時，該請求將很難在有限時間內(nèi)得到滿足，而電梯調(diào)度算法在單方向上是“最短查找時間優(yōu)先”，而絕對的單向移動能保證某個請求的“響應(yīng)及時”，避免“餓死”。)解析：一個樹形結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)如圖4-6所示，圖中的方框表示目錄，圓圈表示文件。

（分?jǐn)?shù)：2.00）(1).可否進(jìn)行下列操作：

①在目錄D中建立一個文件，取名為A。

②將目錄C改名為A。（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(①在目錄D中可以建立一個取名為A的文件，因?yàn)槟夸汥中沒有已命名為A的文件或目錄。

②目錄C不可以改名為A，因?yàn)槟夸汣所在的目錄中已有一個命名為A的目錄。)解析：(2).若E和G是兩個用戶各自的目錄：

①用戶E欲共享文件Q滿足什么條件，如何操作?

②在一段時間內(nèi)，用戶G主要使用文件S和文件T，為簡便操作和提高速度，應(yīng)如何處理?

③用戶E欲對文件I加以保護(hù)，不允許別人使用，能否實(shí)現(xiàn)，如何實(shí)現(xiàn)?（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(①用戶E欲共享文件Q，需要用戶E有訪問文件Q的權(quán)限。用戶E通過自己的主目錄E找到其父目錄C，再訪問到目錄C的父目錄的根目錄，然后依次通過目錄D、目錄G、目錄K和目錄O訪問文件Q。這種方法稱為繞道共享法。

②用戶G需要通過依次訪問目錄K和目錄P，才能訪問文件S及文件T。為了提高訪問速度，可以在目錄G下建立兩個鏈接文件，分別鏈接到文件S及文件T上。這樣，用戶G就可以直接訪問這兩個文件了。

③用戶E可以通過修改文件I的存取控制表來對文件I加以保護(hù)，不讓別的用戶使用。)解析：60.考慮當(dāng)前有一個由100個塊組成的文件。假定采用索引結(jié)構(gòu)，且文件控制塊已經(jīng)在主存。對于采用連續(xù)、鏈接(單向鏈)和一級索引結(jié)構(gòu)(且索引塊已經(jīng)在主存)時，如果下面的條件成立，訪問一個塊，需要執(zhí)行多少次磁盤I/O操作?在連續(xù)分配時，假定在開頭已經(jīng)沒有空間擴(kuò)展文件，但在結(jié)尾處還有擴(kuò)展的空間。并假定要擴(kuò)展的信息塊已經(jīng)在主存：

①這個塊被加到文件開頭；

②這個塊被加到文件中間；

③這個塊被加到文件結(jié)尾；

④從文