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(shí)間：90分鐘)一、單項(xiàng)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(duì)文件的按名存取B．實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)

C．提高外存的讀寫(xiě)速度D．用于存儲(chǔ)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(lái)。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(chǔ)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(duì)索引文件存取時(shí)，必須先查找索引表

D．索引表中每個(gè)記錄的索引項(xiàng)可以有多個(gè)

（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(chǔ)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(chǔ)不進(jìn)行連續(xù)分配的方式，文件系統(tǒng)為每個(gè)文件建立一張批示邏輯記錄和物理塊之間的對(duì)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(xiàng)稱為索引項(xiàng)，每個(gè)記錄占一個(gè)索引項(xiàng)，索引項(xiàng)中含有記錄的邏輯號(hào)和存放記錄的物理地址。對(duì)索引文件的存儲(chǔ)首先查找索引表，然后根據(jù)索引項(xiàng)的地址存儲(chǔ)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(duì)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(huì)占用額外的存儲(chǔ)空間和訪問(wèn)時(shí)間，為此可采用多級(jí)索引結(jié)構(gòu)。

綜上所述，建立索引表的目的是減少存儲(chǔ)空間，顯然是不正確的。對(duì)索引文件存取時(shí)必須先查找索引表方能知道邏輯記錄所對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)，即物理地址，進(jìn)而才可訪問(wèn)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(chǔ)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(gè)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(jì)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(kāi)文件的具體含義是______。

A．在指定的磁盤地址上建立一個(gè)文件

B．將指定的文件目錄內(nèi)容復(fù)制到主存的活動(dòng)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(shí)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(shí)間內(nèi)需使用的文件控制塊，這樣，既不占用過(guò)多主存空間，又可顯著減少文件在使用過(guò)程中的目錄查詢時(shí)間?！按蜷_(kāi)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(jí)目錄C．二級(jí)目錄D．樹(shù)形目錄

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，要存儲(chǔ)大量的文件，為了能有效地管理這些文件，必須對(duì)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(wèn)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(lái)實(shí)現(xiàn)?；蛘哒f(shuō)，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(duì)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(duì)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(duì)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(gè)用戶共享一個(gè)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(chǔ)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(duì)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(hào)依次存取B．按文件的邏輯號(hào)逐一存取

C．按物理塊號(hào)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(chǔ)是指文件的邏輯記錄通常連續(xù)地存儲(chǔ)在文件存儲(chǔ)器上。7.為了能對(duì)一個(gè)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_(kāi)_____。

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(duì)一個(gè)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(duì)文件的各種操作。文件與文件控制塊一一對(duì)應(yīng)，而把文件控制塊的有序集稱為文件目錄。換言之，一個(gè)文件控制塊就是一個(gè)文件目錄項(xiàng)。通常，一個(gè)文件目錄也被看作是一個(gè)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(kāi)文件

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

√

C.

D.解析：[解析]

查找文件時(shí)，一次訪問(wèn)可能要經(jīng)過(guò)若干次間接查詢才能找到最終的文件。如果目錄樹(shù)很大而不能都放入內(nèi)存，則不僅耗費(fèi)查找時(shí)間，對(duì)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(wèn)某個(gè)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(duì)路徑名。9.文件信息的邏輯塊號(hào)到物理塊號(hào)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(chǔ)設(shè)備通常劃分為若干個(gè)大小相等的物理塊，每塊長(zhǎng)512B或1024B。與此對(duì)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(chǔ)介質(zhì)上的存放方法，即存儲(chǔ)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(chǔ)設(shè)備上的存放位置，因此，文件信息的邏輯塊號(hào)(邏輯地址)到物理塊號(hào)(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(lái)保護(hù)文件。

A．口令和加密B．對(duì)每個(gè)文件規(guī)定使用權(quán)限

C．建立副本和定時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)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(shí)是硬件故障、軟件失誤引起的，有時(shí)是由于共享文件時(shí)引起的錯(cuò)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(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的方法來(lái)保護(hù)文件。建立副本是指把同一個(gè)文件存放到多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)上，當(dāng)某個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件被破壞時(shí)可用其他存儲(chǔ)介質(zhì)上的備用副本來(lái)替換。這種方法簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)開(kāi)銷增大，且當(dāng)文件更新時(shí)必須要改動(dòng)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(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)，即定時(shí)地把文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)到其他的存儲(chǔ)介質(zhì)上。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，就用轉(zhuǎn)儲(chǔ)的文件來(lái)復(fù)原，把有故障的文件恢復(fù)到某一時(shí)刻的狀態(tài)，僅丟失了自上次轉(zhuǎn)儲(chǔ)以來(lái)新修改或增加的信息。UNIX系統(tǒng)就是采用定時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)來(lái)保護(hù)文件，提高文件可靠性的。11.建立多級(jí)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(shí)，目錄結(jié)構(gòu)中的項(xiàng)也隨之增加，導(dǎo)致多個(gè)用戶的文件同時(shí)保留在該物理卷而帶來(lái)“重名”問(wèn)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(shí)出現(xiàn)，則給文件檢索帶來(lái)很大困難。為解決“重名”問(wèn)題，引入多級(jí)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(hào)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(shù)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(shù)的根(即主目錄)開(kāi)始，把全部目錄文件名與數(shù)據(jù)文件名，依次用“/”連接起來(lái)，即構(gòu)成該數(shù)據(jù)文件的路徑名。系統(tǒng)中的每個(gè)數(shù)據(jù)文件都有唯一的路徑名。用戶訪問(wèn)文件時(shí)，為保證訪問(wèn)的唯一性，用戶在開(kāi)始時(shí)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(gè)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(jì)者根據(jù)文件存儲(chǔ)器的特性和用戶對(duì)文件的使用情況來(lái)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(jí)目錄結(jié)構(gòu)，存在的最主要的一個(gè)問(wèn)題是______。

A．目錄表的大小難以確定B．磁盤容量大時(shí)，文件檢索太慢

C．用戶使用不方便D．“重名”問(wèn)題，即文件命名沖突

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

D.

√解析：[解析]

單級(jí)目錄結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)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(duì)于稍具規(guī)模的文件系統(tǒng)，會(huì)擁有數(shù)目可觀的目錄項(xiàng)，致使為找到一個(gè)指定的目錄項(xiàng)要花費(fèi)較多的時(shí)間。對(duì)于一個(gè)具有N個(gè)目錄項(xiàng)的單級(jí)目錄，為檢索出一個(gè)目錄項(xiàng)，需要平均查找N/2個(gè)目錄項(xiàng)。

·不允許重名。在一個(gè)目錄表中的所有文件，都不能有與另一個(gè)文件相同的名字。然而，重名問(wèn)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(guò)數(shù)百個(gè)時(shí)，也難于記準(zhǔn)。

·不便于實(shí)現(xiàn)文件共享。通常每個(gè)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(lái)訪問(wèn)同一個(gè)文件。然而，單級(jí)目錄卻要求所有用戶都用同一個(gè)名字來(lái)訪問(wèn)同一文件。簡(jiǎn)言之，單級(jí)目錄只能滿足對(duì)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(wèn)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(gè)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(chǔ)介質(zhì)的物理特性存在于若干塊中。

每個(gè)物理塊的最末一個(gè)字(或第一個(gè)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(duì)于記錄式文件一塊中可包含一個(gè)邏輯記錄或多個(gè)邏輯記錄，也可以若干物理塊包含一個(gè)邏輯記錄。

在windows系統(tǒng)中，一個(gè)文件使用的磁盤空間以簇為單位進(jìn)行分配，并且將一個(gè)文件使用的全部簇組成一個(gè)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(shí)刻______作業(yè)啟動(dòng)它。

A．可以有任意多個(gè)B．能限定幾個(gè)C．至少能有一個(gè)D．至多能有一個(gè)

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

√

B.

C.

D.解析：[解析]

啟動(dòng)磁盤包括讀盤和寫(xiě)盤，對(duì)于同一數(shù)據(jù)對(duì)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(wú)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(gè)相關(guān)的記錄組成的。每個(gè)記錄是一組相關(guān)的數(shù)據(jù)集合，用于描述一個(gè)對(duì)象某個(gè)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(zhǎng)度是否相同又可分為定長(zhǎng)記錄文件和變長(zhǎng)記錄文件兩種。

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

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

無(wú)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(zhǎng)度直接按字節(jié)計(jì)算。如大量的源程序、可執(zhí)行程序、庫(kù)函數(shù)等采用的文件形式是無(wú)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(shí)間片輪轉(zhuǎn)法B．LRU算法

C．最短尋找時(shí)間優(yōu)先算法D．高優(yōu)先級(jí)優(yōu)先算法

（分?jǐn)?shù)：1.00）

A.

B.

C.

√

D.解析：[解析]

對(duì)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(shí)間片輪轉(zhuǎn)法和高優(yōu)先級(jí)優(yōu)先算法用于進(jìn)程調(diào)度，LRU算法用于頁(yè)面調(diào)度，只有最短尋找時(shí)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(jì)數(shù)值為1，先建立F1的符號(hào)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(shí)，F(xiàn)2和F3的引用計(jì)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(gè)鏈接計(jì)數(shù)字段，用來(lái)表示鏈接到本文件的用戶目錄項(xiàng)的數(shù)目(引用計(jì)數(shù)值)。當(dāng)新文件建立時(shí)，一般默認(rèn)引用計(jì)數(shù)值為1。

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

軟鏈接又叫符號(hào)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(shí)，文件的引用計(jì)數(shù)值不會(huì)增加。在這種方式下，當(dāng)被鏈接文件刪除時(shí)，新文件仍然是存在的，只不過(guò)是不能通過(guò)新文件訪問(wèn)被鏈接文件而己。

因此，在本題中，當(dāng)建立F2時(shí)，F(xiàn)1和F2的引用計(jì)數(shù)值都為1。當(dāng)再建立F3時(shí)，F(xiàn)1和F3的引用計(jì)數(shù)值就都變成了2。當(dāng)后來(lái)刪除F1時(shí)，F(xiàn)3的引用計(jì)數(shù)值為2-1=1。F2的引用計(jì)數(shù)值仍然保持不變。20.文件組織的一個(gè)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(dòng)態(tài)分配

C．回收實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)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(jiǎn)稱隨機(jī)文件或直接文件。與順序文件不同的是，在訪問(wèn)隨機(jī)文件的時(shí)候，不需要考慮各個(gè)記錄的位置，可以根據(jù)需要訪問(wèn)文件中的任何一個(gè)記錄。

在隨機(jī)文件中，每個(gè)記錄的長(zhǎng)度是固定的，記錄中的每個(gè)字段的長(zhǎng)度也是固定的。此外，隨機(jī)文件的每個(gè)記錄都有一個(gè)記錄號(hào)。因此，在輸入數(shù)據(jù)的時(shí)候，只要指定記錄號(hào)，就可以把數(shù)據(jù)直接輸入到指定的位置。同時(shí)，在輸出數(shù)據(jù)的時(shí)候，也是只要指定記錄號(hào)，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(shí)進(jìn)行讀/寫(xiě)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(gè)數(shù)據(jù)而將整個(gè)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(wèn)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(zhǎng)D．鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)且磁盤塊變長(zhǎng)

（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(jiǎn)單、存取速度快，缺點(diǎn)是建立文件時(shí)，要求給出文件的最大長(zhǎng)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(dòng)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(kāi)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(kāi)銷，增加了一次訪問(wèn)磁盤的操作而降低了文件訪問(wèn)速度。22.假設(shè)磁頭當(dāng)前位于第105道，正在向磁道序號(hào)增加的方向移動(dòng)。現(xiàn)有一個(gè)磁道訪問(wèn)請(qǐng)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(wèn)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(gè)固定方向前進(jìn)，經(jīng)過(guò)的磁道有訪問(wèn)請(qǐng)求則馬上服務(wù)，直至到達(dá)一端頂點(diǎn)，再掉頭往回移動(dòng)以服務(wù)經(jīng)過(guò)的磁道，這樣在兩端之間往返。因此，當(dāng)磁頭從105道向序號(hào)增加的方向移動(dòng)時(shí)，便會(huì)服務(wù)所有大于105的磁道號(hào)(從小到大的順序)；往回返時(shí)又會(huì)按照從大到小的順序進(jìn)行服務(wù)。23.在BFD和SFD分開(kāi)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(zhǎng)度C．存取權(quán)限D(zhuǎn)．物理存儲(chǔ)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(hào)、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(shí)符來(lái)標(biāo)記；另一部分則由用戶給出的符號(hào)名和系統(tǒng)賦給文件的說(shuō)明信息的內(nèi)部標(biāo)識(shí)組成。這兩部分分別稱為BFD(基本文件目錄表)和SFD(符號(hào)文件目錄表)。符號(hào)文件目錄表中存放文件名和文件內(nèi)部標(biāo)識(shí)符，基本文件目錄表中存放除了文件名之外的文件說(shuō)明信息和文件內(nèi)部標(biāo)識(shí)符。24.可解決文件重名問(wèn)題的最簡(jiǎn)單的目錄結(jié)構(gòu)是______。

A．單級(jí)目錄B．樹(shù)形結(jié)構(gòu)目錄C．二級(jí)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(jí)目錄結(jié)構(gòu)中，各個(gè)文件說(shuō)明信息被標(biāo)識(shí)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(xiàng)中，與主目錄對(duì)應(yīng)，用戶文件的文件說(shuō)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(gè)用戶還可以共享某個(gè)文件。因此，可以解決文件重名問(wèn)題。25.Hash文件采用的尋址方法是______。

A．計(jì)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(jì)算尋址結(jié)構(gòu)，把鏈值通過(guò)某種計(jì)算處理，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)記錄的相應(yīng)地址。計(jì)算尋址就是通過(guò)Hash函數(shù)計(jì)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(shí)間；缺點(diǎn)是需要使用Hash(散列)函數(shù)計(jì)算。26.文件系統(tǒng)中文件存儲(chǔ)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(duì)應(yīng)的是文件控制塊。文件存儲(chǔ)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(gè)問(wèn)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(hào)到物理塊號(hào)的變換是由______決定的。

A．邏輯結(jié)構(gòu)B．頁(yè)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(chǔ)設(shè)備上的存放方法。它決定了文件信息在存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)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(guò)______來(lái)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(chǔ)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(duì)該文件實(shí)施管理的控制信息稱為該文件的文件說(shuō)明，并把一個(gè)文件說(shuō)明按一定的邏輯結(jié)構(gòu)存放到物理存儲(chǔ)塊的一個(gè)表目中。利用文件說(shuō)明信息，可以完成對(duì)文件的創(chuàng)建、檢索以及維護(hù)。我們把一個(gè)文件的文件說(shuō)明稱為該文件的目錄項(xiàng)，每個(gè)文件都有其目錄項(xiàng)，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(hào))和______。

A．內(nèi)存絕對(duì)地址B．記錄相對(duì)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(hào)”和“該記錄存放的磁盤地址”兩項(xiàng)內(nèi)容，對(duì)這種結(jié)構(gòu)的文件既可按順序訪問(wèn)，又可按隨機(jī)方式訪問(wèn)。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(gè)文件時(shí)文件系統(tǒng)必須能夠?yàn)槲募峙浯鎯?chǔ)空間，而當(dāng)某個(gè)文件不再需要時(shí)能夠收回它們所占的存儲(chǔ)空間，這依賴于對(duì)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(duì)空閑塊的管理。

(1)位示圖法。用一張位示圖來(lái)指示磁盤存儲(chǔ)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(duì)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(lái)，每個(gè)空閑塊中都設(shè)置一個(gè)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(gè)鏈?zhǔn)字羔?，指向鏈中的第一個(gè)空閑塊，最后一個(gè)空閑塊中的指針為“0”。

成組鏈接：把磁盤存儲(chǔ)空間的空閑塊成組鏈接。如在UNIX系統(tǒng)中，每100個(gè)空閑塊為一組，在每一組的第一個(gè)空閑塊中登記下一組空閑塊的磁盤物理塊號(hào)和空閑塊總數(shù)，最后不足100塊的那部分磁盤物理塊號(hào)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(duì)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(gè)單位稱為一個(gè)邏輯記錄(簡(jiǎn)稱記錄)，如數(shù)據(jù)庫(kù)文件就是一種記錄式文件。33.文件系統(tǒng)中，文件訪問(wèn)控制信息存儲(chǔ)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(cè)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(chǔ)于此，系統(tǒng)對(duì)文件的管理也是依靠文件控制塊里的信息，對(duì)文件的一些操作(例如：打開(kāi)、關(guān)閉等)也是相對(duì)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(xiě)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(gè)地址項(xiàng)，其中4個(gè)地址項(xiàng)為直接地址索引，2個(gè)地址項(xiàng)是一級(jí)間接地址索引，1個(gè)地址項(xiàng)是二級(jí)間接地址索引，每個(gè)地址項(xiàng)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(gè)文件最大長(zhǎng)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(gè)文件的最大長(zhǎng)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(kù)文件，用戶文件；

(2)按信息的保存期限可分為：臨時(shí)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(xiě)文件，可執(zhí)行文件，無(wú)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(chǔ)空間(即外存)，實(shí)施存儲(chǔ)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)文件的按名存取；

(4)有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的各種控制操作(如建立、撤消、打開(kāi)、關(guān)閉文件等)和存取操作(如讀、寫(xiě)、修改、復(fù)制、轉(zhuǎn)儲(chǔ)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(duì)用戶透明的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)名字空間的管理和信息浮動(dòng)，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(shí)間開(kāi)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(chǔ)和檢索的角度，在存儲(chǔ)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(kāi)文件的實(shí)際物理結(jié)構(gòu)，同時(shí)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(lái)說(shuō)，對(duì)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(duì)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(chǔ)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(lái)是什么文件，在存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)時(shí)，都可以有相同或不同的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)介質(zhì)上的存儲(chǔ)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(lái)實(shí)現(xiàn)。

常見(jiàn)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(jiǎn)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(hào)的物理塊中。只要知道文件在存儲(chǔ)設(shè)備上的起始地址(首塊號(hào))和文件長(zhǎng)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(wèn)速度快，缺點(diǎn)是文件長(zhǎng)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(gè)物理塊設(shè)有一個(gè)指針，指向其后續(xù)的物理塊。只要指明文件第一個(gè)塊號(hào)，就可以按鏈指針檢索整個(gè)文件。

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

(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(gè)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(hào)和與之對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。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(hào)對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)。如果索引表過(guò)大，可以采用多級(jí)索引結(jié)構(gòu)。

這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是訪問(wèn)速度快，文件長(zhǎng)度可以動(dòng)態(tài)變化。缺點(diǎn)是存儲(chǔ)開(kāi)銷大，因?yàn)槊總€(gè)文件有一個(gè)索引表，而索引表也由物理塊存儲(chǔ)，故需要額外的外存空間。另外，當(dāng)文件被打開(kāi)時(shí)，索引表需要讀入內(nèi)存，否則訪問(wèn)速度會(huì)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(zhǎng)記錄文件和按記錄隨機(jī)查找的訪問(wèn)方式。

Hash結(jié)構(gòu)的思想是通過(guò)計(jì)算來(lái)確定一個(gè)記錄在存儲(chǔ)設(shè)備上的存儲(chǔ)位置，依次先后存入的兩個(gè)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(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是：定義一個(gè)雜湊函數(shù)；解決沖突。

(5)索引順序結(jié)構(gòu)。索引表每一項(xiàng)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(jí)目錄結(jié)構(gòu)、二級(jí)目錄結(jié)構(gòu)和多級(jí)目錄結(jié)構(gòu)。

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

二級(jí)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(huì)產(chǎn)生混淆，解決了命名沖突問(wèn)題。缺點(diǎn)是不能對(duì)文件分類；當(dāng)文件較多時(shí)查找速度慢。

多級(jí)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(gè)子目錄；查找速度快，因?yàn)槊總€(gè)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(lái)相對(duì)比較復(fù)雜。)解析：41.當(dāng)對(duì)磁盤上的一物理塊進(jìn)行訪問(wèn)時(shí)，要經(jīng)過(guò)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(gè)參數(shù)確定的，即柱面號(hào)、磁頭號(hào)、扇區(qū)號(hào)。存取信息時(shí)首先根據(jù)柱面號(hào)控制移動(dòng)臂做機(jī)械的橫向運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)讀/寫(xiě)磁頭到達(dá)指定柱面(移臂操作)；再按磁頭號(hào)確定信息所在的盤面，然后等待訪問(wèn)的扇區(qū)旋轉(zhuǎn)到讀寫(xiě)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(duì)一物理塊訪問(wèn)的三部分時(shí)間中，移動(dòng)臂操作所占時(shí)間最長(zhǎng)，為了減少移動(dòng)臂移動(dòng)花費(fèi)的時(shí)間，存放信息時(shí)一般按柱面存放，同一柱面上的磁道放滿后，再放到下一個(gè)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(shù)”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(wú)須記住信息存放在輔助存儲(chǔ)器中的物理位置，也無(wú)須考慮如何將信息存放在存儲(chǔ)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(guò)文件系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的訪問(wèn)，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(duì)文件信息的有意或無(wú)意的破壞或切用。此外，在文件使用過(guò)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(chǔ)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(shí)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(duì)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(wèn)題可以通過(guò)整理磁盤命令而消失。一般的磁盤并沒(méi)有重定位寄存區(qū)，那么，如何對(duì)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(chǔ)空間中存放的起始位置和文件長(zhǎng)度信息，當(dāng)文件需要在輔存空間(如磁盤)移動(dòng)時(shí)，只要用移動(dòng)后的新存儲(chǔ)位置，即起始?jí)K號(hào)替代原來(lái)的物理塊號(hào)，就可以完成對(duì)文件的重定位操作，與內(nèi)存分區(qū)的移動(dòng)是一樣的。在這個(gè)過(guò)程中，目錄項(xiàng)文件起始地址就充當(dāng)重定位寄存器，只不過(guò)文件存儲(chǔ)空間的整理需要借助內(nèi)存緩沖區(qū)來(lái)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(duì)有結(jié)構(gòu)文件與無(wú)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(shí)按何種次序存取文件。文件存取方式主要有順序訪問(wèn)、隨機(jī)訪問(wèn)和索引訪問(wèn)等。

·文件順序訪問(wèn)：是按從前到后的順序?qū)ξ募M(jìn)行讀/寫(xiě)操作。

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

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(duì)于有結(jié)構(gòu)的記錄式文件，如記錄是定長(zhǎng)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(gè)記錄，而不管上次存取了哪個(gè)記錄；如記錄是變長(zhǎng)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(duì)于無(wú)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(xiě)指針移到要讀/寫(xiě)的信息開(kāi)始處，然后再進(jìn)行讀/寫(xiě)。)解析：45.某操作系統(tǒng)的文件管理采用直接索引和多級(jí)索引混合方式，文件索引表共有10項(xiàng)，其中前8項(xiàng)是直接索引項(xiàng)，第9項(xiàng)是一次間接索引項(xiàng)，第10項(xiàng)是二次間接索引項(xiàng)，假定物理塊的大小是2KB，每個(gè)索引項(xiàng)占用4字節(jié)，問(wèn)：

(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(gè)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(gè)索引項(xiàng)占4字節(jié)，則一塊可容2K/4=28個(gè)索引項(xiàng)，即一個(gè)間接索引塊可指向28個(gè)物理塊，二次間接索引塊可指向28×28=216個(gè)物理塊。

(1)文件物理塊共8+28+216個(gè)，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(gè)物理塊，加上3個(gè)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(duì)于文件的保護(hù)，可采用“建立副本”和“定時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)”，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(gè)文件存放到多個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)上，當(dāng)某個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)上的文件被破壞時(shí)，可用其他存儲(chǔ)介質(zhì)上的備用副本來(lái)替換。這種方法簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)開(kāi)銷大，且當(dāng)文件更新時(shí)必須要改動(dòng)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(shí)地把文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)到其他的存儲(chǔ)介質(zhì)上。當(dāng)文件發(fā)生故障時(shí)，就用轉(zhuǎn)儲(chǔ)的文件來(lái)復(fù)原，把有故障的文件恢復(fù)到某一時(shí)刻的狀態(tài)，僅丟失了自上次轉(zhuǎn)儲(chǔ)以來(lái)新修改或增加的信息。UNIX就是用定時(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)手段來(lái)保護(hù)文件、提高文件可靠性的。)解析：47.簡(jiǎn)述“讀/寫(xiě)文件”操作的系統(tǒng)處理過(guò)程

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

正確答案：(系統(tǒng)允許用戶對(duì)已經(jīng)執(zhí)行過(guò)“打開(kāi)”或“建立”操作的文件進(jìn)行讀/寫(xiě)。對(duì)采用順序存取方式的文件，用戶只須給出讀/寫(xiě)的文件名，而無(wú)須給出讀/寫(xiě)哪個(gè)記錄的編號(hào)，系統(tǒng)執(zhí)行本操作時(shí)，每次順序讀/寫(xiě)一個(gè)或幾個(gè)邏輯記錄。對(duì)采用隨機(jī)存取方式的文件，用戶除了給出需讀/寫(xiě)的文件名外，還要給出讀/寫(xiě)哪一個(gè)記錄的編號(hào)(或記錄鍵)，系統(tǒng)執(zhí)行讀操作時(shí)，按指定的記錄號(hào)(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(xiě)操作時(shí)，在索引表中找一個(gè)空登記項(xiàng)且找一個(gè)空閑的存儲(chǔ)塊，把記錄存入找到的存儲(chǔ)塊中，同時(shí)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(chǔ)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(duì)該文件實(shí)施管理的控制信息稱為該文件的文件說(shuō)明，并把一個(gè)文件說(shuō)明按一定的邏輯結(jié)構(gòu)存放到物理存儲(chǔ)塊的一個(gè)表目中。利用文件說(shuō)明信息，可以完成對(duì)文件的創(chuàng)建、檢索及維護(hù)。我們把一個(gè)文件的文件說(shuō)明稱為該文件的目錄項(xiàng)，每個(gè)文件都有其目錄項(xiàng)，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(zhǎng)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(shuō)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(shí)，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(gè)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(shí)是硬件故障、軟件失誤引起的，有時(shí)是由于共享文件時(shí)引起錯(cuò)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(shí)轉(zhuǎn)儲(chǔ)的方法來(lái)保護(hù)文件。

②防止用戶共享文件時(shí)造成的破壞

為了防止不同用戶使用文件時(shí)破壞文件，可規(guī)定各用戶對(duì)文件的使用權(quán)限。例如：只讀、讀/寫(xiě)、執(zhí)行、不能刪除等。對(duì)多用戶可共享的文件采用樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)，能得到某級(jí)目錄權(quán)限就可得到該級(jí)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(jiàn)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(shí)才可使用該文件，否則無(wú)法使用?！懊艽a”是把文件信息翻譯成密碼形式保存，使用時(shí)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(kāi)銷。)解析：假定某文件由60個(gè)邏輯記錄組成，每個(gè)邏輯記錄長(zhǎng)度為125個(gè)字符，磁盤存儲(chǔ)空間被劃分成長(zhǎng)度為512個(gè)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(wèn)：

（分?jǐn)?shù)：2.00）(1).至少應(yīng)該開(kāi)辟一個(gè)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(chǔ)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(gè)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(shuō)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(guò)使用link命令，為共享文件另外設(shè)置一條路徑，通過(guò)新的路徑來(lái)訪問(wèn)物理文件。

②在每個(gè)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(lái)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(shí)，一個(gè)物理文件可以有多個(gè)路徑名字，或叫多個(gè)目錄項(xiàng)，但文件的管理控制信息只有一個(gè)(稱為i節(jié)點(diǎn))，物理文件只有一個(gè)。

③采用目錄表鏈接，即用用戶目錄中的一個(gè)表項(xiàng)直接指向另一個(gè)目錄中的表項(xiàng)，訪問(wèn)時(shí)直接從該目錄表項(xiàng)訪問(wèn)。此形式適用于長(zhǎng)久共享。

(2)無(wú)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(gè)SPOOL目錄，先編制輸出文件，再將各個(gè)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(shí)，由系統(tǒng)負(fù)責(zé)取SPOOL目錄的文件名，一個(gè)一個(gè)地從打印機(jī)輸出。)解析：51.在磁盤上有一個(gè)文件系統(tǒng)，磁盤每塊512字。假定每個(gè)文件在目錄中占有一個(gè)目錄項(xiàng)，該目錄項(xiàng)給出了文件名、第一個(gè)索引塊的地址、文件長(zhǎng)度(塊數(shù))。在索引塊中(包括第一個(gè)索引塊)前面511個(gè)字指向文件塊，即第i個(gè)索引項(xiàng)(i=0，1，…，510)指向文件的第i塊，索引塊中最后一個(gè)字指向下一個(gè)索引塊，最后一個(gè)索引塊中最后一個(gè)字為nil。假定目錄在存儲(chǔ)器中，每個(gè)文件的邏輯塊號(hào)均從0開(kāi)始編號(hào)，邏輯塊長(zhǎng)與物理塊長(zhǎng)相同，對(duì)這樣的索引物理結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)應(yīng)如何將邏輯塊號(hào)變換成物理塊號(hào)?

（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(chǔ)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(hào)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(xiàng)，再計(jì)算排在該項(xiàng)前面的文件總長(zhǎng)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(hào)k，得n+d1+k，此即物理塊號(hào)。若n≥511，則令d1+511，得第二個(gè)索引塊地址d2，令n=n-511，若n≥511，則令d＜sub>2+511，得第三個(gè)索引塊地址，依次類推至n＜511，di+n+k則為物理塊號(hào)。

)解析：在實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)時(shí)，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(gè)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(hào))，第二部分占56B(包括文件內(nèi)部號(hào)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(gè)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(wèn)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(gè)文件控制塊，而每個(gè)磁盤塊為512B，文件控制塊占64B。

采用分解法前，一個(gè)盤塊可存放：512/64=8個(gè)目錄項(xiàng)，則254個(gè)文件控制塊要占：254/8=32個(gè)目錄塊，故平均查找一個(gè)目錄項(xiàng)需訪問(wèn)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(hào))，第二部分占56B(包括文件內(nèi)部號(hào)和文件其他描述信息i)。一個(gè)盤塊可存放：512/10=51個(gè)目錄項(xiàng)，這樣254個(gè)目錄項(xiàng)要占：254/51=5個(gè)目錄塊。平均查找一個(gè)目錄項(xiàng)需訪問(wèn)磁盤：5/2≈3次，而得到文件控制塊還應(yīng)訪問(wèn)一次磁盤，故總共需訪問(wèn)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(gè)盤塊，采用分解法后改用m個(gè)盤塊存放文件名和文件內(nèi)部號(hào)部分，請(qǐng)給出訪問(wèn)磁盤次數(shù)減少的條件。（分?jǐn)?shù)：1.00）__________________________________________________________________________________________

正確答案：(由分解法計(jì)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(hào)部分占用的字節(jié)數(shù)兩倍以上時(shí)，即n＞2m時(shí)，訪問(wèn)磁盤次數(shù)將減少。)解析：使用文件系統(tǒng)時(shí)，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(kāi)功能。將基本文件目錄中的內(nèi)容讀入用戶活動(dòng)的文件表中，并在系統(tǒng)活動(dòng)文件表中記錄文件的打開(kāi)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(dòng)文件表中的相應(yīng)的表項(xiàng)，改變系統(tǒng)活動(dòng)文件表中的文件打開(kāi)次數(shù)信息。如果需要，還要將被改動(dòng)過(guò)的文件目錄信息寫(xiě)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(kāi)。若未打開(kāi)，則應(yīng)自動(dòng)完成文件的打開(kāi)功能，以建立用戶與文件間的聯(lián)系。同時(shí)，在系統(tǒng)結(jié)束時(shí)還應(yīng)自動(dòng)關(guān)閉所有被打開(kāi)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(xiě)操作變得復(fù)雜，因?yàn)樵诿看巫x寫(xiě)前都要判斷文件是否己被打開(kāi)。此外，系統(tǒng)在結(jié)束時(shí)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(zhǎng)為512B，每個(gè)塊號(hào)占3B，如果不考慮邏輯塊號(hào)在物理塊中所占的位置，分別求二級(jí)索引和三級(jí)索引時(shí)可尋址的文件最大長(zhǎng)度。

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

正確答案：(設(shè)塊長(zhǎng)為512B，每個(gè)塊號(hào)占3B，一個(gè)物理塊可放：512/3=170個(gè)目錄項(xiàng)，即：

一個(gè)一級(jí)索引可存放的文件大小為：170×512=87040B；

一個(gè)二級(jí)索引可存放文件的大小為：170×170×512=148×105B；

一個(gè)三級(jí)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(duì)于一個(gè)512MB的硬盤，需要占用多少磁盤空間?當(dāng)磁盤空間變?yōu)?GB時(shí)，F(xiàn)AT表將占用多少磁盤空間?

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

正確答案：(對(duì)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(gè)盤塊用19位才能表示出來(lái)，占用19/8B。

FAT表的長(zhǎng)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(gè)二進(jìn)制位表示。即一個(gè)盤塊號(hào)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(duì)一個(gè)已經(jīng)打開(kāi)的1M大小的文件遍歷一次，問(wèn)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(jí)索引的流式文件，一個(gè)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(jí)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(gè)邏輯記錄長(zhǎng)為160字符，塊間隙為0.6英寸，今有1000個(gè)邏輯記錄需要存儲(chǔ)，分別計(jì)算不成組操作和以5個(gè)邏輯記錄為一組的成組操作時(shí)，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(gè)塊(每個(gè)塊5個(gè)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(zhǎng)度為13，其中0～9項(xiàng)為直接尋址方式，后3項(xiàng)分別為一次，二次，三次間接尋址方式。假設(shè)一個(gè)文件有250個(gè)邏輯塊。為了讀取該文件的前20個(gè)邏輯塊，共需讀盤多少次?(假定每個(gè)物理塊號(hào)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(gè)物理塊號(hào)占2字節(jié)，塊大小為512字節(jié)，則一個(gè)塊可以放512/2=256個(gè)物理塊號(hào)。

(1)該文件有250個(gè)邏輯塊，占用空間情況為：索引表的0～9項(xiàng)可直接尋址得到10個(gè)塊，第10項(xiàng)(一次間接)指向一個(gè)索引塊，塊中放了250-10=240個(gè)物理塊號(hào)，分別指向240個(gè)物理塊。(2)讀取前20個(gè)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(gè)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(hào)的索引塊一次，再根據(jù)塊號(hào)讀取10個(gè)數(shù)據(jù)塊，因此共需讀盤10+1+10=21次。)解析：57.假設(shè)某個(gè)采用頁(yè)式虛擬內(nèi)存管理的UNIX類型的操作系統(tǒng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)中包含12個(gè)直接塊指針，以及單次，兩次和三次間接指針各一個(gè)。另外，假設(shè)頁(yè)面大小和磁盤扇區(qū)大小都是8192字節(jié)，每個(gè)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(wèn)的文件已被打開(kāi)。若某用戶程序要訪問(wèn)該文件第13423956字節(jié)，最多需要多少次磁盤訪問(wèn)?說(shuō)明每次訪問(wèn)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(gè)塊中存放的指針數(shù)為8192/8=1024個(gè)。由此可知第13423956字節(jié)在兩次間接塊的第一個(gè)指針指向的間接塊的某個(gè)指針指向的數(shù)據(jù)塊中。所以，訪問(wèn)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(xiě)盤一次，產(chǎn)生缺頁(yè)，然后再讀入，接著讀入兩次間接塊的第一個(gè)指針指向的間接塊，也需要先寫(xiě)盤一次，讀入數(shù)據(jù)塊，也需要先寫(xiě)盤一次，總共需要6次訪問(wèn)磁盤。)解析：有5個(gè)記錄A、B、C、D、E存放在磁盤的某個(gè)磁道上，且每個(gè)磁道正好可以存放5個(gè)記錄。設(shè)磁盤旋轉(zhuǎn)速度為30ms/轉(zhuǎn)，處理程序每讀出一個(gè)記錄后用6ms的時(shí)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(shí)，順序處理這五個(gè)記錄花費(fèi)的總時(shí)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(gè)記錄，因此每個(gè)記錄的讀/寫(xiě)時(shí)間為30/5=6ms；若按順序編號(hào)，每讀出一個(gè)記錄后用6ms的時(shí)間進(jìn)行處理，此時(shí)磁盤仍在轉(zhuǎn)動(dòng)，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(gè)記錄的時(shí)間花費(fèi)是：(其中E是最后一個(gè)，因此處理有別于其他記錄)。

A～D：6ms+6ms+6ms×4

E：6ms+6ms

共計(jì)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(shí)間最短?求出該最短的時(shí)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(hào)，使得A記錄在處理完后可以在最短的時(shí)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(shí)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(gè)磁道移至另一個(gè)磁道需要時(shí)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(shí)間及傳輸?shù)骄彌_區(qū)的傳輸時(shí)間分別為t2和t3。問(wèn)讀取N個(gè)數(shù)據(jù)塊的磁盤訪問(wèn)時(shí)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(shí)間為t4且t4遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于讀取一個(gè)數(shù)據(jù)塊的磁盤訪問(wèn)時(shí)間，CPU對(duì)一塊數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時(shí)間為t5。問(wèn)分別在單緩沖和雙緩沖情況下，一塊數(shù)據(jù)的總處理時(shí)間為多少?

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

正確答案：(讀取N個(gè)數(shù)據(jù)塊的磁盤訪問(wèn)時(shí)間是：(N-1)×d×t1+(t2+t3)×N。讀寫(xiě)磁盤的時(shí)間是由三個(gè)時(shí)間組成的，尋道時(shí)間(N-1)×d×t1，延遲時(shí)間t2×N，傳輸時(shí)間t3×N。

在單緩沖情況下，一個(gè)數(shù)據(jù)塊的處理時(shí)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(shí)間。結(jié)果是：

((N-1)×d×t1+(t2+t3)×N)/N+t4+t5

在雙緩沖情況下，兩個(gè)緩沖區(qū)使得CPU的處理過(guò)程與傳輸過(guò)程在時(shí)間上重疊，當(dāng)下一個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)容從磁盤上讀出時(shí)，CPU在同時(shí)處理前一個(gè)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(gè)系統(tǒng)的某個(gè)運(yùn)行時(shí)刻，有以下磁盤訪問(wèn)的請(qǐng)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(qǐng)給出最短查找時(shí)間優(yōu)先算法和電梯調(diào)度算法的柱面移動(dòng)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(shí)間優(yōu)先算法。請(qǐng)求序列柱面11522039416524613729圖4-5磁盤請(qǐng)求序列圖

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

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

1+3+4+11+4+5=28(個(gè)柱面)

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

1+4+4+5+16+4=34(個(gè)柱面)

分析兩種算法可以發(fā)現(xiàn)，最短查找時(shí)間優(yōu)先算法使得整個(gè)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(huì)在某種情況下使得單個(gè)請(qǐng)求發(fā)生“餓死”現(xiàn)象。比如存在訪問(wèn)200柱面的請(qǐng)求時(shí)，該請(qǐng)求將很難在有限時(shí)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(shí)間優(yōu)先”，而絕對(duì)的單向移動(dòng)能保證某個(gè)請(qǐng)求的“響應(yīng)及時(shí)”，避免“餓死”。)解析：一個(gè)樹(shù)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(gè)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(gè)取名為A的文件，因?yàn)槟夸汥中沒(méi)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(gè)命名為A的目錄。)解析：(2).若E和G是兩個(gè)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(shí)間內(nèi)，用戶G主要使用文件S和文件T，為簡(jiǎn)便操作和提高速度，應(yīng)如何處理?

③用戶E欲對(duì)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(wèn)文件Q的權(quán)限。用戶E通過(guò)自己的主目錄E找到其父目錄C，再訪問(wèn)到目錄C的父目錄的根目錄，然后依次通過(guò)目錄D、目錄G、目錄K和目錄O訪問(wèn)文件Q。這種方法稱為繞道共享法。

②用戶G需要通過(guò)依次訪問(wèn)目錄K和目錄P，才能訪問(wèn)文件S及文件T。為了提高訪問(wèn)速度，可以在目錄G下建立兩個(gè)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(wèn)這兩個(gè)文件了。

③用戶E可以通過(guò)修改文件I的存取控制表來(lái)對(duì)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(gè)由100個(gè)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(duì)于采用連續(xù)、鏈接(單向鏈)和一級(jí)索引結(jié)構(gòu)(且索引塊已經(jīng)在主存)時(shí)，如果下面的條件成立，訪問(wèn)一個(gè)塊，需要執(zhí)行多少次磁盤I/O操作?在連續(xù)分配時(shí)，假定在開(kāi)頭已經(jīng)沒(méi)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(gè)塊被加到文件開(kāi)頭；

②這個(gè)塊被加到文件中間；

③這個(gè)塊被加到文件結(jié)尾；

④從文