文件系统

第七章习题及答案一、填空题1．文件系统主要管理计算机系统的软件资源，即对于各种的管理。

【答案】文件【解析】用户使用计算机来完成自己的某项任务时，总会碰到这样一些问题：其一，使用现有的软件资源来协助自己工作。

例如，利用系统调用和利用库函数与实用程序等来减少编程的工作量，避开与硬件有关的部分。

其二，编制完成的或未完成的程序存放在什么地方，需要访问的数据存放在什么地方。

这实际上是怎样对软件资源进行透明的存放，并能透明地存取，文件系统也就应运而生了。

2．从用户的角度看，文件系统的功能是要实现①。

为了达到这一目的，一般要建立②【答案】①按名存取，②文件目录【解析】文件系统的建立就是要让用户透明地对文件进行存取，这就要求文件系统要解决把每个文件的符号名与其所在的文件存储空间中的物理地址联系起来的问题，这也是文件系统最基本的功能。

实现符号名与具体物理地址的转换，其主要环节是查目录。

所以，文件目录的组织是文件系统研究的主要问题之一。

3．UNIX系统中，一般把文件分为①、②和③三种类型。

【答案】①普通文件、②目录文件、③特殊文件【解析】普通文件既包括系统文件，也包括用户文件、库函数文件和实用程序文件。

它主要指组织格式是无结构、无记录概念的字符流式文件。

目录文件则是由文件系统中的各个目录所形成的文件。

特殊文件（或设备文件）在UNIX系统中，每台设备都被看作为一个特殊文件。

4．串联文件是文件①组织的方式之一，其特点是用②来存放文件信息。

【答案】①物理，②非连续的物理块【解析】串联文件结构中，每个物理块设有一个指针，指向其后续连接的另一个物理块，从而使得存放同一文件的物理块链接成一个串联队列。

5．文件存储器一般都被分成若干大小相等的①，并以它为单位进行②。

【答案】①物理块，②信息交换【解析】文件存储空间的管理是文件系统的重要任务之一，磁盘、磁带是常见的文件存储器。

6．文件存储空间管理的基本方法有①、②。

【答案】位示图法、空闲块链接法。

【解析】文件存储空间的管理实质上是空闲块的组织和管理问题，它包括空闲块的分配与空闲块的回收等问题，这就要求对文件存储空间的空闲块进行有效的组织和管理。

7．目录文件是由①组成的，文件系统利用②完成“按名存取”和对文件信息的共享和保护。

【答案】①文件说明，②目录文件【解析】从文件管理的角度看，一个文件包括两部分：文件说明和文件体。

文件说明又称为文件控制块，它至少包括文件名和文件在文件存储器上的物理地址。

这样一些文件说明就组成了目录文件。

目录文件是实现按名存取的关键。

8．单级（一级）文件目录不能解决的问题。

多用户系统所用的文件目录结构至少应是二级文件目录。

【答案】文件重名【解析】因为单级文件目录表中，各文件说明项处于平等地位，只能按连续结构或顺序结构存放，因此，文件名与文件必须—一对应。

如果两个不同的文件重名，则系统将把它们视为同一文件。

在二级文件目录结构中，各文件的说明信息被组织成目录文件，且以用户为单位把各自的文件说明划分为不同的组，而把不同的、组名有关的存取控制信息存放在用户的主目录的目录项中。

9．大多数文件系统为了进行有效的管理，为用户提供了两种特殊操作，即在使用文件前应先①，文件使用完应②。

【答案】①打开文件，②关闭文件【解析】打开文件就是把该文件有关的目录表复制到内存中约定的区域，使用户能实现按名存取。

所谓关闭文件，就是当用户宣布这个文件当前不再使用时，系统将此文件在内存中的相应的目录表删除，因而也就断开了用户与这个文件的联系。

10．对于索引结构的文件，其索引表中主要应包含①和②两项内容。

【答案】①记录号、②该记录存放地址【解析】索引结构的文件，其索引表中主要应包含“记录号”和“该记录存放地址”两项内容，对这种结构的文件既可按顺序访问，又可按随机方式访问。

11．对磁盘上一个物理块的访问要提供三个参数，分别是①，②和③。

【答案】①柱面号、②磁头号、③扇区号【解析】对磁盘上一个物理块的访问要提供：柱面号、磁头号、扇区号三个参数，磁盘驱动器可按参数完成对物理块的定位。

12．文件的物理存储结构有三种方式，即①，②和③。

【答案】①顺序文件、②链接文件、③索引文件【解析】顺序文件、链接文件适合顺序访问，而索引文件既适合顺序访问又适合随机访问。

二、单项选择题1．在文件系统中，用户以方式直接使用外存。

（A）逻辑地址（B）物理地址（C）名字空间（D）虚拟地址【答案】（C）【解析】用户给出文件名，文件系统根据文件名找到在外存的地址。

2．根据文件的逻辑结构，文件可以分为和两类。

（A）字符串文件/页面文件（B）记录式文件/流式文件（C）索引文件/串联文件（D）顺序文件/索引文件【答案】（B）3．文件信息的逻辑块号到物理块号的变换是由决定的。

（A）逻辑结构（B）页表（C）物理结构（D）分配算法【答案】（C）【解析】文件的物理结构是指文件在存储设备上的存放方法。

它决定了文件信息在存储设备上的存储位置，从而也决定了逻辑地址到物理地址的变换。

4．文件由 a 组成，磁带上的文件一般只能 b ，磁盘上的文件以 c 为单位读写，使用文件前必须 d 文件，使用完毕后应该 e 文件。

则a、c可能是。

①数组②块③记录④磁盘⑤柱面b可能是①顺序存取②随机存取③以字节为单位存取④直接存取d、e可能是①命名②删除③打开④关闭⑤复制⑥卸下【答案】a：③，b：①，c：②，d：③，e：④【解析】文件是一组赋名的相关的字符流的集合，或是相关联记录的集合。

磁带是一种顺序存取设备，它适合的存取方法是顺序存取，而磁盘是一种可以随机访问的设备。

5．文件系统实现按名存取主要是通过来实现的。

（A）查找位示图（B）查找文件目录（C）查找作业表（D）内存地址转换【答案】（B）【解析】为了有效地利用文件存储空间，以及迅速准确地完成文件名到文件物理块的转换，必须把文件名及其结构信息等按一定的组织结构排列，以方便文件的搜索。

文件名中对该文件实施管理的控制信息称为该文件的文件说明，并把一个文件说明按一定的逻辑结构存放到物理存储块的一个表目中。

利用文件说明信息，可以完成对文件的创建、检索以及维护。

我们把一个文件的文件说明称为该文件的目录项，每个文件都有其目录项，它们共同组成文件目录。

6．文件系统采用二级文件目录，主要是为。

（A）缩短访问存储器的时间（B）实现文件共享（C）节省内存空间（D）解决不同用户间文件命名冲突【答案】（D）【解析】在二级文件目录中，各文件的说明信息被组织成目录文件，且以用户为单位把各自的文件说明划分为不同的组。

这样，不同的用户可以使用相同的文件名，从而解决了文件的重名问题。

7．磁盘上的文件是以为单位读写的。

（A）块（B）记录（C）区段（D）页面【答案】（A）【解析】磁盘是一种块设备，通常每一块的容量是512Byte，对磁盘上的文件是以块为单位访问的。

8．文件索引表的主要内容包括关键字（记录号）和。

（A）内存绝对地址（B）记录相对位置（C）记录所在的磁盘地址（D）记录逻辑地址【答案】（C）【解析】索引结构的文件，其索引表中主要应包含“记录号”和“该记录存放的磁盘地址”两项内容，对这种结构的文件既可按顺序访问，又可按随机方式访问。

三、多项选择题1．文件系统应具有的功能包括_________。

（A）实现“按名存取”外存上的文件（B）分配文件的存储空间（C）实现文件目录管理（D）提供合适的存取方法以适应各种不同的应用（E）实现文件的共享、保护和保密【答案】ABCDE【解析】从用户角度看，文件系统主要是实现“按名存取”。

实际上文件系统应具有如下功能：（1）实现从逻辑文件到物理文件间的转换，即“按名存取”外存上的文件。

（2）分配文件的存储空间。

（3）建立文件目录。

文件目录是实现按名存取的有效手段，也是保证文件安全的机构。

（4）提供合适的存取方法以适应各种不同的应用。

（5）实现文件的共享、保护和保密。

不同用户能在系统的控制下共享其他用户的文件。

另外，文件系统还提供一组文件操作。

完成对文件的诸如建立、删除、更名、复制和移动等操作。

所以，应该选择（A）、（B）、（C）、（D）、（E）。

2．通常所说的文件，要永久地保存，应该存放在_________介质上。

（A）硬盘（B）软盘（C）CD_ROM （D）磁带（E）高速缓存【答案】ABCD【解析】可用来记录信息的磁带、磁盘等称为存储介质。

要把信息记录到存储介质上或从存储介质上读出信息必须启动相应的磁带机、磁盘驱动器等设备。

把存储介质的物理单位定义为卷，例如，一盘磁带、一张软盘片、一个磁盘组都可称为一个卷。

把存储介质上连续信息所组成的一个区域称为块（物理记录）。

块是主存储器与这些设备进行信息交换的单位。

目前常用的存储设备是磁带机和磁盘机。

所以，应该选择（A）、（B）、（C）、（D）。

3．磁盘上一物理块的位置可由参数_________确定。

（A）字节号（B）柱面号（C）扇区号（D）磁头号（E）缓存地址【答案】BCD【解析】磁盘机是一种直接存取存储设备，它把信息记录在盘片上，若干张盘片组成一个盘组。

每个盘面有一个读写磁头，所有的读写磁头按次序编号，称为磁头号；每个盘面有许多磁道，各盘面上相同磁道组成一个柱面，盘面上的磁道按由外向里的顺序编号，作为柱面号；盘面被划分成相等的扇区，各扇区的编号称为扇区号。

磁盘上任何一块的位置可由三个参数确定：柱面号、磁头号、扇区号。

所以，应该选择（B）、（C）、（D）。

4．如果按文件的用途来分类，可将文件分为_________。

（A）系统文件（B）永久文件（C）用户文件（D）逻辑文件（E）库文件【答案】ACE【解析】按文件的用途来分类，可将文件分为：系统文件、用户文件、库文件。

因此，本题应该选择（A）、（C）、（E）。

5．逻辑文件可以有_________这几种形式。

（A）目录文件（B）永久文件（C）流式文件（D）文本文件（E）记录式文件【答案】CE【解析】逻辑文件可以有两种形式，一种是流式文件，另一种是记录式文件。

流式文件是指对文件内的信息不再划分单位，是依次的一串信息组成。

记录式文件是指用户还可把信息按逻辑上独立的涵义划分信息单位，每个单位称为一个逻辑记录（简称记录），如数据库文件就是一种记录式文件。

逻辑文件的概念中没有“目录文件”、“永久文件”、“文本文件”的说法，所以，应该选择（C）、（E）。

6．文件在相应存储介质上的组织方式也有差异。

通常文件的存储结构有_________。

（A）流式结构（B）顺序结构（C）链接结构（D）记录式结构（E）索引结构【答案】BCE【解析】由于存储设备的类型不同、特性各异，因而文件在相应存储介质上的组织方式也有差异。

通常文件的存储结构有三种：顺序结构、链接结构和索引结构。

（1）顺序结构一个文件被存放到连续相邻的块上，其逻辑记录顺序和物理块的顺序相一致，这类文件称顺序文件或连续文件。