1、全国自考操作系统（文件系统）模拟试卷 2 及答案与解析一、单项选择题1 属于逻辑结构概念的文件是_。（A）连续文件（B）系统文件（C）目录文件（D）流式文件2 一个采用单纯二级索引的文件系统，文件块大小为 4KB，文件块地址用 4 字节表示，则能管理的最大文件是_GB。（A）8（B） 4（C） 2（D）13 操作系统为了管理文件，设置了专门的数据结构文件控制块(FCB)，FCB 是在执行_时建立的。（A）打开（B）读写（C）链接（D）创建4 在 Linux 中，_在文件系统中没有相应的 inode 节点。（A）网络设备（B）打印机（C）终端（D）磁盘5 UNIX 系统的磁盘存储空间的空闲块成组
2、链接管理方式可用于_的分配与回收。（A）外存 inode（B）文件目录块（C）文件超级块（D）磁盘自举块6 文件保密的目的是防止文件被_。（A）篡改（B）破坏（C）窃取（D）删除二、填空题7 按文件的逻辑结构可将文件分为_文件和_文件。8 在 UNIX 系统中，以文件类型分，主要可分为_ 文件、_文件和_文件三种类型。9 UNIX 系统中与文件的存取控制权有关的三类用户是_、_和_。10 在 UNIX 系统中，用 rm 命令删除一个文件时，实际上是删除了文件的_，不一定删除文件的实体。11 UNIX 文件系统的磁盘空间可分为引导块、_ 、_、_和交换区等几个部分。12 UNIX 系统中创建无名
3、管道的系统调用是_ 。三、简答题13 文件的逻辑结构和物理结构有什么区别和联系?14 在 UNIX 文件系统中，为什么要提供 open 和 close 系统调用?15 UNIX 文件系统的索引结构分为哪几种寻址方法? 分为多种寻址方法的好处是什么?16 UNIX 的打开文件结构中，为何设立一独立的 file 结构和内存 inode 结构，并用file 中的一个指针指向内存 inode 结构，而不把 file 结构和内存 inode 结构合并成一个结构?17 叙述 UNIX 文件系统中空闲 I 节点管理算法。18 无名管道与有名管道有什么异同?四、综合题19 编写一个父子进程之间用有名管道进行数
4、据传送的 C 程序。父进程逐一读出一个文件的内容，并通过管道发送给子进程。子进程从管道中读出信息，再将其写入一个新的文件。程序结束后，对原文件和新文件的内容进行比较。五、判断题20 用户对目录的存取方法与对文件的存取方法相同。( )（A）正确（B）错误21 文件在创建后，可直接对该文件执行读操作。( )（A）正确（B）错误22 在循环执行每次写一个字节时，使用系统调用 write 比使用流文件操作 fwrite 的执行效率高。( )（A）正确（B）错误23 用系统调用 pipe 创建的(无名) 管道只能在同一进程簇之间传递信息。 ( )（A）正确（B）错误全国自考操作系统（文件系统）模拟试卷
5、2 答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 D【试题解析】 连续文件属于物理结构的概念，系统文件和目录文件属于文件类型的概念。【知识模块】 文件系统2 【正确答案】 B【试题解析】 一级索引能记录 1k 个二级索引块地址项，每一个二级索引能记录1k 个文件块地址项，每个文件块大小为 4KB，则能管理的最大文件是1k1k4KB=4GB。【知识模块】 文件系统3 【正确答案】 D【知识模块】 文件系统4 【正确答案】 A【知识模块】 文件系统5 【正确答案】 B【试题解析】 申请空闲文件目录块、文件索引块和文件数据块时，都是通过磁盘存储空间的空闲块成组链接管理结构获得。【知识模块】 文件系统6
6、【正确答案】 C【知识模块】 文件系统二、填空题7 【正确答案】 记录式、流式【知识模块】 文件系统8 【正确答案】 普通、目录、特殊【知识模块】 文件系统9 【正确答案】 文件主、组用户、其他用户【知识模块】 文件系统10 【正确答案】 一个名字的链接【知识模块】 文件系统11 【正确答案】 超级块、索引节点区、文件存储区【知识模块】 文件系统12 【正确答案】 pipe()【知识模块】 文件系统三、简答题13 【正确答案】 文件的逻辑结构是指用户是从使用的角度来组织文件，是用户能观察到的，且根据处理所要求的文件组织和构造方法。文件的物理结构是指文件系统从文件的存储和检索的角度来组织文件，在
7、存储媒介。上的文件组织和构造方式。文件的逻辑结构与物理结构有一定的关联。如需随机存取的文件能采用索引文件或散列文件的存储结构，但不能采用顺序文件的存储结构方式，而顺序存取的文件能用顺序或链式的存储结构方式，也能采用其他的存储结构方式。【知识模块】 文件系统14 【正确答案】 用户要访问一个文件时，系统要从根目录或当前目录出发，循序读取和搜索各级目录文件的目录项、磁盘 I 节点和索引结构等，找到文件物理块号后再存取文件数据。由于 UNIX 文件系统十分庞大，这个操作比较费时。文件的访问过程中执行频度最高的操作就是文件的读写。如果每次读写文件时都采用这种方法查找文件，则对文件操作的效率之低将使用户
8、无法忍受。要访问一个文件，最关键的是要取得该文件的 I 节点，由它可进一步获得文件的所有控制信息及数据块。为了提高打开文件后对文件的访问速度，当读取该文件的 I节点后，应当在对整个文件的访问期间内，在内存中保存该 I 节点的副本，并能通过一个方便快速的途径存取它，这就要用 0pen 系统调用建立打开文件机构。打开文件的管理机构包括三部分，它们是内存索引节点、打开文件控制块和进程打开文件表。使用 close 命令的目的是关闭文件，并释放文件描述字、进程打开文件表项和打开文件控制块，为下次打开文件留出资源。【知识模块】 文件系统15 【正确答案】 在文件中 I 节点的地址索引表 di_addr 中
9、共有 13 个表项，它们记录了文件中所有盘块的地址。UNIX 将这 13 个表项分成 4 种寻址方式。(1)直接寻址。地址索引表中的前 10 个表项直接存放文件前 10 个逻辑块的物理盘块地址。(2)一级间接寻址。对于长度大于 10 个盘块的文件，其前 10 个盘块还是采用直接寻址方式，后面的盘块部分采用一级间接寻址方式。也即在地址索引表的第 11 个表项登记的不是文件的物理盘块号，而是一个索引块的地址。(3)二级间接寻址。对于长度超过前两种寻址方式所能寻址的文件，超过部分则采用二级间接寻址方式。即在地址索引表的第 12 个表项中登记一个间接索引块地址，间接索引块的每一个表项又各登记一个索引块
10、地址，在这级索引块中的表项存放的才是文件的物理盘块地址。(4)三级间接寻址。对于长度超过前三种寻址方式所能寻址的文件，超过部分采用三级间接索引，其寻址原理与上面类似。分为多种寻址方法的好处是对采用直接寻址的小型文件，提高了存取文件的速度；而采用多级索引虽然访问文件速度稍慢，但能支持对于中型、大型和巨型文件的逻辑块和物理块的映射。【知识模块】 文件系统16 【正确答案】 一个文件可以被不同进程以不同的操作要求同时打开，而且对文件操作的当前指针也不同。I 节点包含的是链接计数，权限控制、主件属主、存放位置等文件的静态信息，不能反映打开文件的动态特征，如将多个进程打开文件的动态信息也放入 I 节点中
11、，那么，I 节点就要求是一种可变长度记录，而且这些信息一旦在文件关闭之后就失去了存在的意义，所占的存储空间就浪费了。为此，系统定义了打开文件控制块结构，并为文件的每一次打开分配一个打开文件的 file 结构项，当关闭文件时就释放相应的 file 结构项。【知识模块】 文件系统17 【正确答案】 I 节点区中的空闲 I 节点由 filsys 结构中的 s_inodeNICINOD管理。由于空闲 I 节点的数量是动态变化的，且极其巨大，因此 s_inode 只能管理其中的一部分。UNIX 使 filsys 采用栈方式管理，最多直接管理 NICINOD 个空闲inode 编号，并以 s_ninode
12、 作为栈指针，因此 s_ninode 的值表示了当前 filsys 直接管理的空闲 I 节点数。当需要创建一个文件时，系统就要通过核心函数 ialloc 为新文件分配一个空闲的inode。如表为空，即 s_ninode 为 0，就要从系统记住的磁盘 I 节点区编号最小的空闲 I 节点起，向后搜索 I 节点区，直至装满空闲 I 节点索引表 s_inode 或搜索完了整个 I 节点区为止。当删去一个文件时，系统就要将对应的 I 节点释放，使其成为空闲。实现释放算法的核心函数是 ifree。算法的主要过程是：如空闲 I 节点表未满，把释放 I 节点的编号送入表中；如表已满，任其散布在磁盘 I 节点区
13、，但如果其编号值小于 I 节点区搜索起点的 I 节点编号值，则重新调整搜索起点的位置值。在文件的创建和删除相对比较平衡时，I 节点的分配和释放可望基本都在直接管理表 s_inode 中进行。这样，对磁盘 I 节点区搜索的频度是相当低的。【知识模块】 文件系统18 【正确答案】 只有与生成无名管道的进程属同一族的进程之间才能利用 pipe 机构进行通信，其他的进程甚至感觉不到该管道的存在。有名管道则像普通文件一样有其目录项，在文件系统中能长久地存在，任何有访问权限的用户都可以通过路径名来打开它，进而存取其中数据，因此无关的进程就可以通过有名管道进行通信。有名管道的目录结构像文件，但它的功能像管道
14、。数据按先进先出的顺序写入或读出，一次读或写的数据总量不会超过管道的容量。有名管道文件只能用 mknod 系统调用创建，而不是创建无名管道的 pipe 系统调用。在创建了有名管道后，任何进程都可以用与打开文件相同的系统调用打开一个有名管道文件。【知识模块】 文件系统四、综合题19 【正确答案】 在程序清单 17-2 的 namepipe_wc 中，创建和打开有名管道用于写，并从文件 intxt 中读出内容，写入管道。namepipe_r c 打开有名管道用于读，并将读出内容写入文件 outtxt。程序运行结束后经检查 outtxt 内容与intxt 文件内容完全一致。程序清单 17-2：nam
15、epipe_wc 和 namepipe_rc*namepipe_wc 写有名管道程序，先运行*#includestdioh *NULL 的说明*#includesysstat h *s_IBIBO 的说明*#includefcntlh *O WRONLY 的说明*#deflne BUBSIZE 1024main()BILE*fp；int fd，n；char bufBUBSIZE；printf(“Creat and write pipen“)；mknod(“fifo“，S IBIBO|0666，0) ；*创建有名管道 *fd=open(“fifo“，O_WRONLY) ；*打开有名管道用于写入文
16、件的内容*fp=fopen(“in txt“，“r“)；*打开输入文件*while(n=fread(buf，1，BUBSIZE，fp)!=0)*读文件、写有名管道 *write(fd，buf，n)；close(fp)；close(fd)；*namepipe_r c 读有名管道程序*#includestdioh *NULL 的说明*#includesysstatIh *S_IBIBO 的说明*#includefcntlh *O_WRONLY 的说明*#define BUBSIZE 1024main()BILE*fp；int fd，n；char bufBUBSIZE；fd=open(“fifo“，
17、O_RDONLY)； *打开有名管道用于读 *creat(“outtxt“，0600)；fp=fopen(“outtxt“ ，“w“) ； *打开输出文件*printf(“Read data from pipen“)；while(n=read(fd，buf，sizeof(buf)!=0) *读有名管道、写文件*fwrite(buf,1， n，fp) ；close(fp)；close(fd)；。【知识模块】 文件系统五、判断题20 【正确答案】 B【知识模块】 文件系统21 【正确答案】 B【知识模块】 文件系统22 【正确答案】 B【知识模块】 文件系统23 【正确答案】 A【知识模块】 文件系统
