文件系统试题

某文件系统空间的最大容量为4TB(1T=2的40次方)，以磁盘块为基本分配单位，磁盘块大小为1KB。文件控制块(FCB)包含一个512B的索引表。如果索引表只采用直接索引结构，存放文件占用的磁盘块号。在该文件系统中，单个文件最大长度为多少块?
答案

128

某文件系统空间的最大容量为16TB(1T=2的40次方)，以存储块为基本分配单位，存储块大小为4 KB。文件控制块(FCB)包含一个1024B的索引表区。请回答下列问题。
(1)假设索引表区仅采用直接索引结构，索引表区存放文件占用的磁盘块号。索引表项中块号最少占多少字节可支持的单个文件最大长度是多少字节
(2)假设索引表区采用如下结构：第0～15字节采用＜起始块号，块数＞格式表示文件创建时预分配的连续存储空间，其中起始块号占8B，块数占8B；剩余1008字节采用直接索引结构，一个索引项占8B，则可支持的单个文件最大长度是多少字节为了使单个文件的长度达到最大，请指出起始块号和块数分别所占字节数的合理值并说明理由。
答案

4B    256*4*1024B
2的64次方×2的12次方+(1008/8)×2的12次方≈2的76次方   
合理的起始块号和块数所占字节数分别为＜12，4＞(或＜0，16＞或＜9，7＞或＜10，6＞或＜11，5＞等)。理由：块数占4B或以上，就可表示16TB大小的文件长度，达到文件系统的空间上限

在实现文件系统时，可采用“目录项分解法”加快文件目录的检索速度。假设当前文件存放在磁盘上，物理块大小为1024字节，文件控制块(FCB)大小为128字节，其中文件名占用16字节。目录项分解后，符号部分占20字节（包括文件名和内部索引号），基本信息部分占112字节（包括文件索引号和其他信息）。假设某一目录文件共有254个文件控制块，则采用“目录项分解法”前，查找该目录文件的某一个文件控制块的平均访盘次数是

16.5

某文件系统把UNIX的三级索引结构改进为四级索引结构，假设物理块的大小为1KB，用4字节索引一个物理块号（一个索引项大小为4B）。主索引表含有10个4字节的物理地址块指针，其中前6个为直接索引，第7个为一级索引，第8个为二级索引，第9个为三级索引，第10个为四级索引。那么，该文件系统中一个文件最多可以有多少个文件块？

6+256+256的2次方+256的3次方+256的4次方

在实现文件系统时，可采用”目录项分解法”加快文件目录检索速度。假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块 512 字节。文件控制块有 64 字节，其中文件名占 8 字节，文件控制块分解后，第一部分占有 10 字节（包括文件名和文件内部号），第二部分占 56 字节（包括文件内部号和文件其他信息）。假设某一个目录文件共有 128 个文件控制块，则采用目录项分解法前，查找该目录文件的某一个文件控制块的平均访盘次数是

8.5

在实现文件系统时，为加快文件目录的检索速度，可利用“文件控制块分解法”。假设目录文件存放在磁盘上，每个盘块512字节。文件控制块占64字节，其中文件名占8字节。通常将文件控制块分解成两部分，第1部分占10字节（包括文件名和文件内部号），第2部分占54字节（包括文件内部号和文件其他描述信息）。

（1）假定某一目录文件共有254个文件控制块，试分别给出采用分解法前和分解法后，查找该目录的某一个文件控制块的平均访问磁盘次数。

（2）一般地，若目录文件分解前占用n个盘块，分解后改用m个盘块存放文件名和文件内部号，请给出访问磁盘次数减少的条件。

（1）采用分解法前，一个盘块存放[5l2/64]=8目录项，254个目录项需要32个盘块，查找一个文件的平均访问的盘块数：(1+32)/2=16.5次； 采用分解法后，一个盘块存放[5l2/10]=51目录项，254个目录项需要5个盘块，查找一个文件的第1部分平均访问的盘块数：(1+5)/2=3次；查找第2部分需要访问磁盘1次，故查找一个文件控制块的平均访问磁盘次数是3＋1＝4次。（2）访问磁盘次数减少的条件为：（n＋1）/2＞（m＋1）/2＋1 即 m＜n－2