1.何謂數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄和文件？
數(shù)據(jù)項(xiàng)：數(shù)據(jù)項(xiàng)是最低級(jí)的數(shù)據(jù)組織形式,是數(shù)據(jù)組中可以命名的最小邏輯數(shù)據(jù)單位,若干個(gè)基本數(shù)據(jù)項(xiàng)組成的。
記錄:記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合,用于描述一個(gè)對(duì)象在某方面的屬性。
文件：指由創(chuàng)建者所定義的、具有文件名的一組相關(guān)元素的集合。

2.文件系統(tǒng)的模型可分為三層，試說(shuō)明其每一層所包含的基本內(nèi)容。
對(duì)象及其屬性：文件、目錄、磁盤(pán)存儲(chǔ)空間
對(duì)對(duì)象操縱和管理的軟件集合：該層是文件管理系統(tǒng)的核心部分。文件系統(tǒng)的功能大多是在這一層實(shí)現(xiàn)的，其中包括有：①對(duì)文件存儲(chǔ)空間的管理；② 對(duì)文件目錄的管理；③用于將文件的邏輯地址轉(zhuǎn)換為物理地址的機(jī)制；④對(duì)文件讀和寫(xiě)的管理；⑤對(duì)文件的共享與保護(hù)等功能。
文件系統(tǒng)的接口：命令接口、程序接口

3.與文件系統(tǒng)有關(guān)的軟件可分為哪幾個(gè)層次？
I/O控制層、基本文件系統(tǒng)層、基本I/O管理程序、邏輯文件系統(tǒng)

4.試說(shuō)明用戶(hù)可以對(duì)文件施加的主要操作有哪些。
創(chuàng)建文件、刪除文件、讀文件、寫(xiě)文件、設(shè)置文件的讀/寫(xiě)位置

5.為什么在大多數(shù)OS中都引入了“打開(kāi)”這一文件系統(tǒng)調(diào)用？打開(kāi)的含意是什么？
為了避免多次重復(fù)地檢索目錄

6.何謂文件的邏輯結(jié)構(gòu)？何謂文件的物理結(jié)構(gòu)？
（1）文件的邏輯結(jié)構(gòu)（File Logical Structure）。這是從用戶(hù)觀(guān)點(diǎn)出發(fā)所觀(guān)察到的文件組織形式，即文件是由一系列的邏輯記錄組成的，是用戶(hù)可以直接處理的數(shù)據(jù)及其結(jié)構(gòu)，它獨(dú)立于文件的物理特性，又稱(chēng)為文件組織（File Organization）。

（2）文件的物理結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)為文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。這是指系統(tǒng)將文件存儲(chǔ)在外存上所形成的一種存儲(chǔ)組織形式，是用戶(hù)不能看見(jiàn)的。文件的物理結(jié)構(gòu)不僅與存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)性能有關(guān)，而且與所采用的外存分配方式有關(guān)。無(wú)論是文件的邏輯結(jié)構(gòu)，還是其物理結(jié)構(gòu)，都會(huì)影響對(duì)文件的檢索速度。

7.按文件的組織方式可將文件分為哪幾種類(lèi)型？
順序文件、索引文件、索引順序文件

8.如何提高對(duì)變長(zhǎng)記錄順序文件的檢索速度？
如果我們?yōu)樽冮L(zhǎng)記錄文件建立一張索引表，為主文件中的每個(gè)記錄在索引表中分別設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，記錄指向記錄的指針（即記錄在邏輯地址空間的首址）以及記錄的長(zhǎng)度 L，索引表按關(guān)鍵字排序，因此其本身也是一個(gè)定長(zhǎng)記錄的順序文件，這樣就把對(duì)變長(zhǎng)記錄順序文件的順序檢索轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)定長(zhǎng)記錄索引文件的隨機(jī)檢索，從而加快對(duì)記錄檢索的速度，實(shí)現(xiàn)直接存取。

9.通過(guò)哪兩種方式來(lái)對(duì)固定長(zhǎng)記錄實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)？
（1）通過(guò)文件中記錄的位置。此時(shí)，在文件中的每一個(gè)記錄，可用從0到N-1的整數(shù)來(lái)標(biāo)識(shí)，即用一個(gè)整數(shù)來(lái)唯一地標(biāo)識(shí)一個(gè)記錄。對(duì)于定長(zhǎng)記錄文件，如果要查找第i個(gè)記錄，可直接根據(jù)下式計(jì)算，獲得第i個(gè)記錄相對(duì)于第一個(gè)記錄首址的地址：。由于獲得任何記錄地址的時(shí)間都非常短，故可利用這種方法對(duì)定長(zhǎng)記錄實(shí)現(xiàn)隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)。

（2）利用關(guān)鍵字。此時(shí)用戶(hù)必須指定一個(gè)字段作為關(guān)鍵字，通過(guò)指定的關(guān)鍵字來(lái)查找該記錄。當(dāng)用戶(hù)給出要檢索記錄的關(guān)鍵字時(shí)，系統(tǒng)將利用該關(guān)鍵字順序地從第一個(gè)記錄開(kāi)始，與每一個(gè)記錄的關(guān)鍵字進(jìn)行比較，直到找到匹配的記錄。

10.可以采取什么方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變長(zhǎng)記錄文件進(jìn)行隨機(jī)檢索？
如果我們?yōu)樽冮L(zhǎng)記錄文件建立一張索引表，為主文件中的每個(gè)記錄在索引表中分別設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，記錄指向記錄的指針(即記錄在邏輯地址空間的首址)以及記錄的長(zhǎng)度L，索引表按關(guān)鍵字排序，因此其本身也是一個(gè)定長(zhǎng)記錄的順序文件，這樣就把對(duì)變長(zhǎng)記錄順序文件的順序檢索轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)定長(zhǎng)記錄索引文件的隨機(jī)檢索，從而加快對(duì)記錄檢索的速度，實(shí)現(xiàn)直接存取。

11.試說(shuō)明索引順序文件的幾個(gè)主要特征。
記錄是按關(guān)鍵字順序組織起來(lái)的、引入了文件索引表、增加了溢出文件

12.試說(shuō)明對(duì)索引文件和索引順序文件的檢索方法。
索引文件：按關(guān)鍵字排序，實(shí)現(xiàn)直接存取
索引順序文件：利用用戶(hù)所提供的關(guān)鍵字以及某種查找算法去檢索索引表，找到該記錄所在記錄組中第一個(gè)記錄的表項(xiàng)。再利用順序查找法去查找主文件。

13.試從檢索速度和存儲(chǔ)費(fèi)用兩方面來(lái)比較兩級(jí)索引文件和索引順序文件。
兩級(jí)索引文件:存儲(chǔ)費(fèi)用高,檢索速度較快。

索引順序文件:存儲(chǔ)費(fèi)用不高,檢索速度快。

14.對(duì)目錄管理的主要要求是什么？
實(shí)現(xiàn)按名存取、提高檢索目錄的速度、文件共享、允許文件重名

15.采用單級(jí)目錄能否滿(mǎn)足對(duì)目錄管理的主要要求？為什么？
不能。單級(jí)目錄在整個(gè)文件系統(tǒng)中只建立一張目錄表,每個(gè)文件占一個(gè)目錄項(xiàng),其中含文件名、文件擴(kuò)展名、文件長(zhǎng)度、文件類(lèi)型、文件物理地址、狀態(tài)位等其它文件屬性。單級(jí)只能實(shí)現(xiàn)目錄管理的基本功能,不能滿(mǎn)足查找速度、允許重名和文件共享的要求。

16.目前廣泛采用的目錄結(jié)構(gòu)形式是哪種？它有什么優(yōu)點(diǎn)？
廣泛使用的目錄形式是樹(shù)型目錄結(jié)構(gòu)。

優(yōu)點(diǎn):(1)能有效地提高對(duì)目錄的檢索速度(2)允許文件重名。允許用戶(hù)在自己的分目錄中,使用與其他用戶(hù)相同的文件名。(3)便于實(shí)現(xiàn)文件共享。

17.何謂路徑名和當(dāng)前目錄？
文件路徑名:根目錄到任何數(shù)據(jù)文件只有唯一通路,從根目錄開(kāi)始把目名與數(shù)據(jù)

文件一次地用“/”連接,構(gòu)成唯一路徑名。當(dāng)前目錄就是你現(xiàn)在所在的目錄。

18.Hash檢索法有何優(yōu)點(diǎn)？又有何局限性？
在Hash 檢索法中,系統(tǒng)利用用戶(hù)提供的文件名并將它變換為文件目錄的索引值,再利用該索引值到目錄中去查找,這樣能有效地提高目錄的檢索速度,但Hash 檢索法也有局限性即對(duì)于使用了通配符的文件名,系統(tǒng)是無(wú)法使用Hash 檢索法檢索目錄的。

19.在Hash檢索法中，如何解決“沖突”問(wèn)題？
在Hash 檢索法中,系統(tǒng)利用用戶(hù)提供的文件名并將它變換為文件目錄的索引值,再利用該索引值到目錄中去查找,這樣能有效地提高目錄的檢索速度,但Hash 檢索法也有局限性即對(duì)于使用了通配符的文件名,系統(tǒng)是無(wú)法使用Hash 檢索法檢索目錄的。

20.試說(shuō)明在樹(shù)形目錄結(jié)構(gòu)中線(xiàn)性檢索法的檢索過(guò)程，并給出相應(yīng)的流程圖。
在樹(shù)型結(jié)構(gòu)的目錄中,當(dāng)有兩個(gè)或多個(gè)用戶(hù)共享一個(gè)子目錄或文件時(shí),將共享文件或字母路連接到兩個(gè)或多個(gè)用戶(hù)目錄中,方便找到該文件。此時(shí)目錄結(jié)構(gòu)不再是樹(shù)形結(jié)構(gòu),而是個(gè)有向非循環(huán)圖DGA。

21.基于索引結(jié)點(diǎn)的文件共享方式有何優(yōu)點(diǎn)？
優(yōu)點(diǎn)是建立新的共享鏈接時(shí),不改變文件擁有者關(guān)系,僅把索引結(jié)點(diǎn)共享計(jì)數(shù)器加1,系統(tǒng)可獲悉了由多少個(gè)目錄項(xiàng)指向該文件。缺點(diǎn)是擁有者不能刪除自己的文件,否則會(huì)出錯(cuò)。

22.什么是主父目錄和鏈接父目錄？如何利用符號(hào)鏈實(shí)現(xiàn)共享？
利用符號(hào)鏈接實(shí)現(xiàn)文件共享的基本思想，是允許一個(gè)文件或子目錄有多個(gè)父目錄，但其中僅有一個(gè)作為主父目錄，其他的幾個(gè)父目錄都是通過(guò)符號(hào)鏈接方式與之相鏈接的（簡(jiǎn)稱(chēng)鏈接父目錄）。
為使鏈接父目錄D5能共享文件F，可以由系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)LINK類(lèi)型的新文件，也取名為F，并將F寫(xiě)入鏈接父目錄DS中，以實(shí)現(xiàn)D5與文件F8的鏈找。在新文件F中貝包會(huì)被鏈接文件F8的路徑名。這樣的鏈接方法被稱(chēng)為符號(hào)鏈接。新文件F中的路徑名則只被看做是符號(hào)鏈。當(dāng)用戶(hù)通過(guò)DS訪(fǎng)問(wèn)被鏈接的文件F8，且正要讀LINK類(lèi)新文件時(shí)，此要求將被OS截獲，OS根據(jù)新文件中的路徑名去找到文件F8，然后對(duì)它進(jìn)行讀(寫(xiě))，這樣就實(shí)現(xiàn)了用戶(hù)B對(duì)文件F的共享。

23.基于符號(hào)鏈的文件共享方式有何優(yōu)點(diǎn)？
在利用符號(hào)鏈方式實(shí)現(xiàn)文件共享時(shí)，只是文件主才擁有指向其索引結(jié)點(diǎn)的指針；而共享該文件的其他用戶(hù)則只有該文件的路徑名，并不擁有指向其索引結(jié)點(diǎn)的指針。這樣，就不會(huì)發(fā)生在文件主刪除一共享文件后留下一懸空指針的情況。

24.什么是保護(hù)域？進(jìn)程與保護(hù)域之間存在著的動(dòng)態(tài)聯(lián)系是什么？
進(jìn)程對(duì)一組對(duì)象訪(fǎng)問(wèn)權(quán)的集合，進(jìn)程只能在指定區(qū)域內(nèi)執(zhí)行操作，域也就規(guī)定了進(jìn)程所能訪(fǎng)問(wèn)的對(duì)象和能執(zhí)行的操作。

進(jìn)程和域之間，可以是一對(duì)多的關(guān)系，即一個(gè)進(jìn)程可以聯(lián)系著多個(gè)域。在此情況下，可將進(jìn)程的運(yùn)行分為若干個(gè)階段，其每個(gè)階段聯(lián)系著一個(gè)域，這樣便可根據(jù)運(yùn)行的實(shí)際需要來(lái)規(guī)定在進(jìn)程運(yùn)行的每個(gè)階段中所能訪(fǎng)問(wèn)的對(duì)象。

25.試舉例說(shuō)明具有域切換權(quán)的訪(fǎng)問(wèn)控制矩陣。
為了實(shí)現(xiàn)在進(jìn)程和域之間的動(dòng)態(tài)聯(lián)系，應(yīng)能夠?qū)⑦M(jìn)程從一個(gè)保護(hù)域切換到另一個(gè)保護(hù)域。為了能對(duì)進(jìn)程進(jìn)行控制，同樣應(yīng)將切換作為一種權(quán)力，僅當(dāng)進(jìn)程有切換權(quán)時(shí)，才能進(jìn)行這種切換。為此，在訪(fǎng)問(wèn)短陣中又增加了幾個(gè)對(duì)象，分別把它們作為訪(fǎng)問(wèn)短陣中的幾個(gè)域：當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)，才允許進(jìn)程從域i切換到域j。例如，在圖7-19中，由于域和所對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目中有一個(gè)S即Switch，故而允許在域中的進(jìn)程切換到域中。類(lèi)似地，在域和對(duì)象所對(duì)應(yīng)的項(xiàng)中，也有Switch，這表示在域中運(yùn)行的進(jìn)程可以切換到域中，但不允許該進(jìn)程再?gòu)挠蚍祷氐接颉?/p>

26.如何利用拷貝權(quán)來(lái)擴(kuò)散某種訪(fǎng)問(wèn)權(quán)？
如果域i具有關(guān)于對(duì)象j的某訪(fǎng)問(wèn)權(quán)access（i，j)的拷貝權(quán)，則運(yùn)行在域i的進(jìn)程可將其關(guān)于對(duì)象j的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)access（i，j)擴(kuò)展到訪(fǎng)問(wèn)矩陣同一列中的其它域中，即為運(yùn)行在其它域的進(jìn)程也賦予關(guān)于同一對(duì)象的同樣訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限（access（k，j))。

27.如何利用擁有權(quán)來(lái)增、刪某種訪(fǎng)問(wèn)權(quán)？
如果域i 具有關(guān)于對(duì)象j 的所有權(quán),則運(yùn)行在域i 的進(jìn)程可以增刪在j 列的任何項(xiàng)中的任何訪(fǎng)問(wèn)權(quán)。或該進(jìn)程可以增刪在任何其它域中運(yùn)行的進(jìn)程關(guān)于對(duì)象j的任何訪(fǎng)問(wèn)權(quán)。

28.增加控制權(quán)的主要目的是什么？試舉例說(shuō)明控制權(quán)的應(yīng)用。
控制權(quán)用于改變某個(gè)域中運(yùn)行進(jìn)程關(guān)于不同對(duì)象的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)。若某域訪(fǎng)問(wèn)權(quán)access(i, j)中含有控制權(quán)c,則運(yùn)行在Di域中的進(jìn)程能改變運(yùn)行在Qj域中的任何進(jìn)程關(guān)于任何對(duì)象的任何訪(fǎng)問(wèn)權(quán)。

29.什么是訪(fǎng)問(wèn)控制表？什么是訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限表？
訪(fǎng)問(wèn)控制表是指對(duì)訪(fǎng)問(wèn)矩陣按列劃分，為每一列建立一張?jiān)L問(wèn)控制表ACL。
訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限表是如果把訪(fǎng)問(wèn)矩陣按行（即域）劃分，便可由每一行構(gòu)成一張?jiān)L問(wèn)權(quán)限表。這是由一個(gè)域?qū)γ恳粋€(gè)對(duì)象可以執(zhí)行的一組操作所構(gòu)成的表，表中的每一項(xiàng)權(quán)限即為該域?qū)δ硨?duì)象的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限。

30.系統(tǒng)如何利用訪(fǎng)問(wèn)控制表和訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限表來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的保護(hù)？
當(dāng)進(jìn)程第一次試圖訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)對(duì)象時(shí)，必須先檢查訪(fǎng)問(wèn)控制表，查看是否有權(quán)訪(fǎng)問(wèn)該對(duì)象。
如果無(wú)則拒絕訪(fǎng)問(wèn)，并構(gòu)成一個(gè)例外異常事件；否則便允許訪(fǎng)問(wèn)，并為之建立訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限，以便快速驗(yàn)證其訪(fǎng)問(wèn)的合法性。當(dāng)進(jìn)程不再訪(fǎng)問(wèn)該對(duì)象時(shí)便撤銷(xiāo)該訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限。