操作系统原理第八章文件系统习题有答案.docx

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操作系统原理第八章文件系统习题有答案

第六章文件系统

**习题

**单项选择题

1．操作系统对文件实行统一管理，最基本的是为用户提供（ ）功能。

A．按名存取B．文件共享 C．文件保护D．提高文件的存取速度

2．按文件用途分类，编译程序是（ ）。

A．系统文件B．库文件C．用户文件 D．档案文件

3．（ ）是指将信息加工形成具有保留价值的文件。

A．库文件 B．档案文件 C．系统文件 D．临时文件

4．把一个文件保存在多个卷上称为（ ）。

A．单文件卷 B．多文件卷C．多卷文件 D．多卷多文件

5．采取哪种文件存取方式，主要取决于（ ）。

A．用户的使用要求 B．存储介质的特性 

C．用户的使用要求和存储介质的特性 D．文件的逻辑结构

6．文件系统的按名存取主要是通过（ ）实现的。

A．存储空间管理 B．目录管理 C．文件安全性管理 D．文件读写管理

7．文件管理实际上是对（ ）的管理。

A．主存空间B．辅助存储空间 C．逻辑地址空间 D．物理地址空间

8．如果文件系统中有两个文件重名，不应采用（ ）结构。

A．一级目录 B．二级目录 C．树形目录 D．一级目录和二级目录

9．树形目录中的主文件目录称为（ ）。

A．父目录 B．子目录 C．根目录 D．用户文件目录

10．绝对路径是从（）开始跟随的一条指向制定文件的路径。

A．用户文件目录B．根目录C．当前目录D．父目录

11．逻辑文件可分为流式文件和（）两类。

A．索引文件 B．链接文件C．记录式文件 D．只读文件

12．由一串信息组成，文件内信息不再划分可独立的单位，这是指（ ）。

A．流式文件B．记录式文件 C．连续文件 D．串联文件

13．记录式文件内可以独立存取的最小单位是由（）组成的。

A．字 B．字节 C．数据项 D．物理块

14．在随机存储方式中，用户以（）为单位对文件进行存取和检索。

A．字符串B．数据项 C．字节 D．逻辑记录

15．数据库文件的逻辑结构形式是（）。

A．链接文件B．流式文件 C．记录式文件 D．只读文件

16．文件的逻辑记录的大小是（）。

A．恒定的 B．相同的 C．不相同的 D．可相同也可不同

17．能用来唯一标识某个逻辑记录的数据项为记录的（）。

A．主键 B．次键 C．索引 D．指针

18．在文件系统中，（）要求逻辑记录顺序与磁盘块顺序一致。

A．顺序文件B．链接文件C．索引文件D．串联文件

19．下列文件中，（ ）的物理结构不便于文件的扩充。

A．顺序文件B．链接文件C．索引文件D．多级索引文件

20．（ ）的物理结构对文件随机存取时必须按指针进行，效率较低。

A．连续文件 B．链接文件 C．索引文件 D．多级索引文件

21．链接文件解决了顺序结构中存在的问题，它（ ）。

A．提高了存储空间的利用率 B．适合于随机存取方式 

C不适用于顺序存取 D．指针存入主存，速度快

22．索引结构为每个文件建立一张索引表，用来存放（）。

A．逻辑记录的地址B．部分数据信息C．主键内容D．逻辑记录存放位置的指针

23．文件系统可以为某个文件建立一张（），其中存放每个逻辑记录存放位置的指针。

A．位示图B．索引表C．打开文件表D．链接指针表

24．文件系统中，要求物理块必须连续的物理文件是（ ）。

A．顺序文件B．链接文件C．串联文件D．索引文件

25．进行成组操作时必须使用主存缓冲区，缓冲区的长度等于（ ）。

A．逻辑记录长度 B．最小逻辑记录长度乘以成组块因子

C．最大逻辑记录长度乘以成组块因子D．平均逻辑记录长度乘以成组块因子

26．记录的成组和分解提高了存储介质的利用率和减少启动设备的次数，但（ ）为代价。

A．以设立主存缓冲区B．以操作系统增加成组分解功能

C．以设立主存缓冲区和操作系统增加成组分解功能D．没有额外系统消耗

27．在文件系统中设置一张（ ），它利用二进制的一位表示磁盘中一个块的使用情况。

A．空闲块表B．位示图C．链接指针表D．索引表

28．“打开文件”操作要在系统设置的（）中登记该文件的有关信息。

A．索引表B．链接指针表C．已开文件表Ｄ．空闲块表

29．对顺序文件做读文件操作时，总是从（ ）按顺序读出信息。

A文件头部向后B．文件尾部向前 C．文件中部开始 D．当前位置开始

30．有的系统为了方便用户，提供一种隐式使用文件的方法，但用户对（ ）还是必须显式地提出。

A．建立文件 Ｂ．打开文件C．关闭文件 D．读文件

31．允许多个用户同时使用同—个共享文件时，下列（ ）做法是不对的。

A．允许多个用户同时打开共享文件执行读操作B．允许读者和写者同时使用共享文件C．不允许读者和写者同时使用共享文件D．不允许多个写者同时对共享文件执行写操作

32．用（ ）可以防止共享文件可能造成的破坏，但实现起来系统开销太大。

A．用户对树形目录结构中目录和文件的许可权规定B．存取控制表C．定义不同用户对文件的使用权 Ｄ．隐蔽文件目录

33．UNIX系统中，对新建的文件默认的许可权力为：

文件主一可读可写，伙伴一可读，一般用户一可读，则表示这种使用权限的3位8进制数为（ ）。

A．755B，644C．522 D．622

34．单靠（ ）并不能达到文件保密的目的。

A．隐蔽文件目录B．设置口令 C使用密码 D．规定文件使用权限

35．为了文件的保密,可以用（）的方法使某些文件的目录不在显示器上显示出来。

A.存取控制表B．隐蔽文件目录C．设置口令D．使用密码

6.3.2填空题

1．文件系统是操作系统中的重要组成部分，它对进行管理。

2．文件管理的主要工作是管理用户信息的存储、、更新、和保护。

3．文件管理为用户提供存取文件的功能。

4．文件是逻辑上具有完整意义的． 

5．文件存取有多种方式，采用哪一种方式与用户的使用要求和的特征有关．

6．存储介质上连续信息所组成的—个区域称为，它是存储设备与主存之间信息交换的物理单位。

7．从对文件信息的存取次序考虑，存取方法可分为和两类。

8．磁带机是适合于的存储设备，而磁盘上的文件既能又能。

9．文件系统对文件统一管理的目的是方便用户且保证。

10．用户按信息的使用和处理方式组成文件，称为。

11．当用户要求读写文件时，文件系统实现和之间的转换。

12．文件目录是用于文件的，它是文件系统实现按名存取的重要手段。

13．一级目录结构在文件目录中登记的各个文件都有文件名。

14．在二级目录结构中，第一级为，第二级为。

15．在树形目录结构中，是从根目录出发到某文件的通路上所有各级子目录名和该文件名的顺序组合。

16．指出了从当前日录出发到指定文件的路径。

17．逻辑文件可分为的和两类。

18是指用户对文件内的信息不再划分可独立的单位，整个文件由依次的一串信息组成。

19．记录式文件中，是文件内可以独立存取的最小信息单位． 

20．磁带上的每个文件都有文件头标、都三部分组成。

21．在磁盘上常用的组织方式有顺序结构、和。

22．是具有逻辑记录顺序与磁盘块顺序相一致的文件结构的文件。

23．顺序文件把逻辑上连续的信息存放在磁盘相邻的块上，所以它不适于文件的．

24．用指针把不连续的磁盘块按所存放的逻辑记录的顺序链接起来，形成文件的结构。

25．链接文件采用方式是高效的，而采用方式是低效的。

26．索引结构为每个文件建立一张，把指示每个逻辑记录存放位置的指针集中在这张表中。

27．对索引文件，既可采用方式，又可采用方式。

28．在索引文件中随机存取某一记录时，根据在主存中的起始地址找到该记录的登记项，再按其中的找到该逻辑记录。

29．把若干逻辑记录合成一组存入一块的工作称，每块中的逻辑记录个数称。

30．进行成组操作时必须使用主存缓冲区，缓冲区的长度等于乘以成组的． 

31．记录的成组不仅提高了存储空间的，而且还提高了系统的。

32．从一组逻辑记录中把一个逻辑记录分离出来的操作称为。

33．当用户要求存储文件时，文件管理要为他；当删除文件时又要文件占用的存储空间。

34．用＿＿＿指示磁盘空间使用情况时，其中的每一位与一个对应。

35．空闲块表中每个登记项记录一组连续空闲块的和。

36．空闲块的连接方式有和。

37．采用空闲块成组连接方式时，把空闲块分成若干组，把指向一组空闲块的集中在—起。

38．用户可以用访管指令调用建立文件、、读文件、、关闭文件和等文件操作功能模块。

39．文件被打开后要在系统设置的中登记该文件的有关信息。

40．只有文件的或才有权关闭文件。

41．删除文件操作要把用户指定的文件在文件目录中，文件所占用的存储空间。

42．用户在读、写文件操作以后要调用＿＿＿操作模块。

43．用户在请求删除文件操作时必须先调用操作模块。

44．允许多个用户同时使用同一个共享文件时，系统必须实现对共享文件的 

45．多用户同时使用某个共享文件时，多个写者同时对该文件执行写操作。

46．为防止系统故障造成文件被破坏，常采用和的方法来保护文件。

47．为了防止用户共享文件可能造成的破坏，一般要规定各用户对文件的．

48．在UNIX系统中，若文件A的存取权限被规定为751则文件主的伙伴对此文件的存取权限为． 

49．文件的是防止文件被破坏，而文件的是防止不经文件拥有者授权而窃取文件。

50．常用的文件保密措施有、都。

6.3.3简答题

1．什么是文件?

2．简述按名存取的含义。

3．按用途分类，主要有哪几种文件?

4．什么叫卷?

什么叫块?

5．文件的存取方式有哪几种?

怎样确定文件的存取方式?

6．简述文件系统的结构。

7．文件目录中一般包含什么内容?

8．在二级目录结构中，如何实现文件共享?

9．何谓绝对路径名和相对路径名?

相对路径名有何优点?

10．树形目录有何优点?

11．文件的逻辑结构有哪几种形式?

12．记录式文件在磁盘上有哪几种组织形式?

13．什么是记录的成组和分解?

采用这种技术是否有额外的开销?

14．文件系统提供哪几种操作功能?

用户怎样才能调用这些功能?

15．打开文件、建立文件和关闭文件各起什么作用?

16．用户在显式和隐式使用文件时有何不同?

17．当多个用户同时使用共享文件时，如何进行同步控制?

18．区分文件保护和保密的异同。

6.3.4计算题

1．现有三名学生s1，s2和s3上机实习，程序和数据都存放在同一磁盘上。

若三人编写的程序分别为P1，P2和P3，要求这三个学生用自编的程序调用同一个数据文件A进行运算。

请问:

（1）若文件A作为共享文件，系统应采用何种目录结构?

画出示意图。

（2）若这三位学生不约而同地把自己的程序名都起为P，利用

（1）答案中的目录结构能否满足要求?

（3）针对

（2）的要求，简要说明系统如何为每个学生索取他们的程序和数据?

2．假设磁带的记录密度为1600bPi（字节／英寸），每个逻辑记录长为200字节，块与块之间的间隔为0.5英寸，请回答下列问题：

（1）不采用成组操作时，磁带空间的利用率是多少?

（2）采用块因子为6作成组操作时，磁带空间的利用率为百分之几?

（3）为了使磁带空间的利用率大于80％，采用记录成组时其块因子至少为多少?

3．假设一个磁盘组共有100个柱面，每面有8个磁道，每个盘面被分成4个扇区。

若逻辑记录的大小与扇区大小一致，柱面、磁道、扇区的编号均从“0”开始，现用字长为16位的200个字（第0字～第199字）组成位示图来指示磁盘空间的使用情况。

请问：

（1）文件系统发现位示图中第15字第7位为0而准备分配给某一记录时，该记录会存放到磁盘的哪一块上?

此块的物理位置（柱面号，磁头号和扇区号）如何?

（2）删除文件时要归还存储空间，第56柱面第6磁道第3扇区的块就变成了空闲块，此时，位示图中第几字第几位应由1改为0?

4．现有一文件FILE_x，其逻辑记录的大小为125字节，共有20个逻辑记录，文件系统把这个文件存储到磁盘上时采用链接结构，磁盘的分块大小为5l2个字节，请问：

（1）采用什么方法可有效地利用磁盘空间?

（2）画出文件FILE_x在磁盘上的链接结构示意图（磁盘块号自定）。

（3）若用户要求读包含第1285字节的逻辑记录，文件系统将如何工作?

6.4习题解答要点

6.4.1单项选择题

1．A2．A3．B4．C5．C6．B7．B8．A9．C10．B11．C12．A13．C14．D15．C16．D17．A18．A19．A20．B21．A22．D23.B24．A25．C26．C27．B28．C29．D30．D31．B32．B33．B34.D35．B

6.4.2填空题

1．信息2．检索，共享3．按文件名4．信息集合5．存储介质6．块（或物理记录）7．顺序存取，随机存取8．顺序存取，顺序存取，随机存取9．文件的安全可靠10．逻辑结构（或逻辑文件）11．逻辑文件，物理文件12．搜索13．不同14．主文件目录，用户文件目录15路径名（或绝对路径名）16．相对路径名17．流式文件，记录式文件18．流式文件19．逻辑记录20．文件信息，文件尾标21．链接结构，索引结构22．顺序文件（或连续文件）23．随机存取24．链接25．顺序存取，随机存取26．索引表27．顺序存取，随机存取28．索引表，指针　　29．记录的成组,块因子30．最大逻辑记录长度,块因子31．利用率,工作效率32．记录的分解33．分配磁盘存储空间，收回34．位示图，磁盘块35．首块号，块数36．单块连接，成组连接37．指针38．打开文件，写文件，删除文件39．已开文件表40．建立者，打开者41．除名，收回42．关闭文件43．关闭文件44．同步控制45．不允许46．建立副本，定时转储47．使用权限48．可读和可执行49．保护，保密50．隐蔽文件目录，设置口令，使用密码

6.4.3简答题

1．文件是逻辑上具有完整意义的信息集合。

2．用户不必考虑文件存储在哪里，怎样组织输入输出等工作，只要提供文件名，操作系统通过去查找目录，就能对文件进行存取。

3．按用途分类，文件主要能分成系统文件、库文件和用户文件。

4．卷是存储介质的物理单位。

如一盘磁带、一张软盘片、一个硬盘组都可称为一个卷。

块是存储介质上连续信息所组成的一个区域，它是存储设备与主存储器之间进行信息交流的物理单位。

5．存取方式可分两类:

顺序存取和随机存取。

顺序存取是指对文件中的信息按顺序进行读写；随机存取是指按任意次序读写文件中的信息。

采取哪一种存取方式与用户的使用要求和存储介质的特性有关。

如源程序总是按顺序布取，数据库文件常用随机存取；磁带上的文件适合于顺序存取；磁盘中的文件既可顺序存取，也可以随机存取。

6．文件系统主要由以下五部分组成：

（1）目录管理。

利用目录结构检索文件，并能保证文件的安全。

（2）文件的组织。

文件组织分两类：

逻祖结构和物理结构，前者是从用户使用的角度织织文件，后者是存储介质上的文件构造方式。

当用户请求读写文件时，文件系统必须实现文件逻辑结构与物理结构之间的转换。

（3）文件存储空间的管理。

主要是对磁盘空闲区的管理，执行分配和回收工作。

（4）文件操作，为用户提供文件操作功能。

主要有建立文件、打开文件、读文件、写文件、关闭文件和删除文件等。

（5）文件共享、保护和保密。

对共亭文件进行同步控制，防止文件被破坏，被剽窃。

7．文件目录由若干目录项组成，每个目录项一般应包含以下内容:

（1）有文件存取控制的信息，如用户名、文件名、文件类型和文件属性。

（2）有关文件结构的信息，如文件的逻辑结构、物理结构、记录个数、文件在存储介质的份量等。

（3）有关文件管理的信息，如建立日期、文件被修改的日期、文件保留期限和记账信息等。

8．如果多个用户要共享某个文件，只要让各个用户文件目录中的某个目录项指向同一个文件存放地址。

对共享文件，各个用户可以定义相同的文件名，或不同的文件名。

9．绝对路径名是指从根目录开始跟随着的一条指向文件的路径；相对路径名是指从当前目录出发到指定文件的路径。

文件系统用绝对路径名和相对路径名都能找到指定的某个文件，但使用相对路径可以减少查找文件所花费的时间。

10．树形目录结构的优点有：

解决了重名问题，有利于文件的分类；提高检索文件的速度；能进行存取权限的控制。

11．文件的逻辑结构有两种形式，流式文件和记录式文件。

流式文件是指用户对文件内的信息不再划分可独立的单位，整个文件由依次的一串信息组成；记录式文件是由若干个逻辑记录组成。

用户对文件内的信息按逻辑上独立的含义再划分的信息单位称为逻辑记录。

12．记录式文件在磁盘上常用的组织形式有：

顺序结构、链接结构和索引结构。

13把若干个逻辑记录合并成一组存入一块的工作称记录的成组。

从一组逻辑记录中把一个逻辑记录分离出来的操作称为记录的分解。

采用这种技术有额外的开销，即要设立主缓冲区，操作系统还要增加成组分解的操作功能。

14．文件系统主要提供以下六种操作功能；建立文件、打开文件、读文件、写文件、关闭文件和删除文件。

用户可以用访管指令使用这些功能。

15．打开文件和建立文件实际上起着用户申请对文件使用权的作用。

经文件系统验证符合使用权时才允许用户使用文件，并适当地为用户做好使用文件前的准备。

关闭文件操作的作用是让用户向系统归还文件的使用权。

16．用户在显式使用文件时．必须道循以下规定：

读文件时要依次调用打开文件、读文件和关闭文件操作；写文件时要依次调用建立文件、写文件和关闭文件操作。

而在隐式调用时，允许用户可直接调用读文件或写文件．不必调用打开文件、建立文件和关闭文件操作，这些操作由文件系统自动完成。

17．当多个用户同时使用某个共享文件时，常用三种规则实现共享文件的同步控制：

（1）允许多个用户同时打开共享文件，执行读操作；

（2）不允许读者和写者同时使用共享文件；（3）不允许多个写者同时对共享文件执行写操作。

18．文件保护是防止文件被破坏，文件的保密是防止不经拥有者授权而窃取文件。

文件保护根据引起文件被破坏的原因----系统故障或非法使用共享文件----而采用不同的措施。

前者采用建立副本和定时转储等方法；后者则采用树形目录结构、存取控制表和文件使用权限。

文件保密措施主要有隐蔽文件目录、设置口令和使用密码．

6.4.4计算题

1．

（1）系统采用二级目录结构就能满足需要。

（2）利用上图的二级目录结构能满足此要求,只要在用户目录中把Pl、P2、P3都改为P，但这些P都是指向各自不同的程序。

（3）存取程序和数据时，文件系统会先搜索主文件目录，找到该学生的用户目录，然后在用户目录中查找指定的文件。

比如对学生S1．由路径/S1/P找到的文件是他的程序文件。

因为它与／S2／P不会指向同一个文件，不会冲突。

而/S1/A和/S2/A是同一个文件，所以学生S1能取到所需的数据。

当然这里A文件可以由三个学生同时打开，一起执行读操作。

2．

（1）间隔＝l600×0.5＝800（字节）；200/（200+800）＝20％；所以不采用成组操作时磁带空间的利用率为20％、

（2）（200×6）/（200×6+800）=60％；所以采用成组操作时磁带空间的利用率为60％。

　（3）设块因子为x，则200x/（200X+800）＞0.8；250X＞200X+800；50X＞800；X＞16；所以块因子至少为17。

3．

（1）块号＝15×字长+7＝15×16+7＝247；柱面号＝［块号／每柱面扇区数］＝[247／（8×4）]＝7；磁头号＝[（块号mod每柱面扇区数）/每盘面扇区数]＝［（247　mod32）／4]＝5；扇区号＝（块号mod每柱面扇区数）mod每盘面扇区数＝（247　mod32）　mod4＝3；所以该记录会存放在第247块上，即在第7个柱面，第5磁头,第3个扇区上。

（2）块号＝柱面号×每柱面扇区数＋磁头号×每盘面扇区数+扇区号＝56×（8×4）＋6×4+3＝1819；字号＝[块号／字长]＝[1819／16]＝113；位号＝块号mod字长＝1819　mod16=11；所以位示图中第113字第11位应由1变成０。

4．

（1）采用记录成组的方法能有效地利用磁盘空间，这里拟选用块因子为4。

（2）采用块因子为4，进行记录成组时，将占5个磁盘块．不妨设这5个磁盘块依次为6、2、9、l5、18。

文件FILE-X在磁盘上的链接结构示意图见下图。

  文件目录

文件名　　　　　　　始址　　　　末址

FILE-Ｘ　　　　６　　　　　１８

块号 6　　　　2　　　　9　　　　15　　　　18

链接指针2   9  15  18   -1

（3）第一步，由[1285／（125×4）]＝2可知包含1285字节的逻辑记录在链接结构的第三个块上，即块9中，为此文件系统把块9读入主存缓冲区。

第二步，由1285MOD（125×4）＝285且125×2＜285＜125×3；所以可知文件系统从主存缓冲区中取出第3个记录传输给用户。

**考研试题精选及解析

1.某文件系统采用索引文件结构，设文件索引表的每个表目占3个字节，存放一个盘块的块号，磁盘块大小为512B。

试问该文件系统采用直接、二级和三级索引能管理的最大磁盘空间为多少字节?

（华中理工2000、西安电子科大2002文件管理题）

解：

计算索引表项的大小，索引表项=512/3≈170个

直接索引，每项对应一个物理块，能管理的最大磁盘空间=170*512B=87040B=85KB

二级索引，能管理的最大磁盘空间=170*170*512B=28900*512B=7255KB

三级索引，能管理的最大磁盘空间=170*170*170*512B=4913000*512B=2456500KB

2.一个UNIXi点节有10个用于数据块的访问地址，及单间接、双间接、三间接的访问地址各一个。

若每个盘块1KB，可存放256个磁盘地址，那么一个文件最大为多少?

（华南理工2001文件管理题）

解：

直接地址对应盘块大小=10×1KB=10KB

单间地址对应盘块大小=256×1KB=256KB

双间接地址对应盘块大小=256×256×1KB=65536KB

三间接地址对应盘块大小=256×256×256×1KB=16777216KB

一个文件最大=16843018≈16GB

3.一个树形结构的文件系统如图所示（该图中的框表示目录，圈表示文件。

）

（1）可否进行下列操作：

a．在目录D中建立一