文件系统练习

例1：在某FAT16文件系统中，FAT表的每个表项用16位表示，每簇64扇区，扇区的大小为512字节。有一个文件，其起始簇号为0002H，如下图所示。 FAT表中的表目为FFFFH，表示该簇为文件的最后一簇；表目为0000H，表示该簇为空闲蔟。问： (1)该文件占用了多大的磁盘存储空间？

(2)若要为该文件再分配一蔟，请修改FAT表。

(3)该文件的第32769（十进制数）字节，在哪一簇中？ (4)该分区最大可为多少字节？其FAT占用多少存储空间？

(5)如果FAT不在内存，读2M字节大小的文件的最后一个字节，最多要读多少扇区，最少要读多少扇区?

答：（1）由上图可知，该文件占用了2、4、7簇，共96K字节。

（2）FAT表的0007H蔟的表项中改为0008H，0008H蔟的表项中改为FFFFH （3）32769=32768 + 1，故第32769字节在0004H簇中。 （4）分区最大为64K*32K=2G FAT表占128K, 256扇区

（5）2M文件占64簇，当蔟号在FAT中连续，可在一个扇区中中，则此时是最少的情况，只需要读2扇区，即读FAT一个扇区，文件最后一个字节1个扇区；当此文件的蔟号在FAT中分散在64个簇中时，即最多读64+1扇区（读文件这个字节，要读一扇区）

例2： UNIX文件系统的采用索引节点的结构，其文件的物理结构见教材所示，即文件所占用的盘块号放在该文件的索引结点的13个地址页中，前10个为直接寻址，后三个分别为一次间址，二次间址和三次间寻址。假设盘块大小为1KB，每个间址放256个盘块地址。问： (1)这种文件系统可存放的最大文件为多少字节

(2)一个2MB大小的文件，要占用多少磁盘空间(多少盘块)？注意：占用的磁盘空间包括文件本身和间址块两部分。

（需说明怎样得到以上问题的结果） (1) 16G+64M+256K+10K (2) 2057

第八章测验

1. 操作系统中对文件进行管理的部分叫做——。 A. 数据库系统 B. 文件系统

C. 检索系统 D. 数据存储系统

2. 文件系统的主要目的是——。

A. 实现对文件的按名存取 B. 实现虚拟存储 C. 提高外存的读写速度 D. 用于存储系统文件 3. 下列文件中属于逻辑结构的文件是——文件。 A. 连续文件 B. 系统文件 C. 库文件 D. 流式文件 4. 对一个文件的访问，常有——共同限制。 A. 用户访问权限和文件属性 B. 用户访问权限和用户优先级 C. 优先级和文件属性 D. 文件属性和口令

5. 存放在磁盘上的文件——。

A. 既可随机访问又可顺序访问 B. 只能随机访问 C. 只能顺序访问 D. 不能随机访问 6. 位示图可用于——。

A. 文件目录的查找 B. 磁盘空间的管理 C. 内存空间的共享

D. 实现文件的保护和保密

7. 在文件系统中，文件的不同物理结构有不同的优缺点。在下列的文件物理结构中，——不具有直接读写文件任意一个记录的能力，——不利于文件长度动态增长。 A. 顺序结构 B. 链接结构 C. 索引结构 D. Hash结构

8. ————是指避免文件拥有者或其他用户因有意或无意的错误操作使文件受到破坏。 9. 若用8个字（字长32位）组成的位示图管理内存，假定用户还一个块号为100的内存块时，它对应的位示图的位置为——。

A. 字号为3，位号为5 B. 字号为4，位号为4 C. 字号为3，位号为4 D. 字号为4，位号为5

10. 文件系统采用多级目录结构后，对于不同用户的文件，其文件名——。 A. 应该相同 B. 应该不同 C. 可以相同也可以不同 D. 受系统约束

11. 某文件系统采用索引文件结构，假定文件索引表的每个表目占3个字节，存放一个磁盘块的块号（磁盘块的大小为512B）。试问该文件系统能管理的最大磁盘空间是多少字节？（索引表占用一个大小为512B的磁盘块） 11、答案：

由于索引表占用一个大小为512B的磁盘块，所以该文件系统的索引表为：

512/3≈170个

每一表目对应一个物理块，因此该文件系统能管理的最大磁盘空间是： 170×512B=87040B=85KB

12、文件系统采用多重索引结构搜索文件内容。设块长为512B，每个块号长3B，如果不考虑逻辑块号在物理块中所占的位置，分别求二级索引和三级索引时可寻址的文件最大长度。（西安电子科大2002） 12、答案：

已知块长为512B，块号占3B，所以一个索引块可存放170个盘块号。

二级索引时，最多可包含存放文件的盘块总数为170×170=28900块，即二级索引可寻找文件的最大长度为28900×512B=1450KB 。

三级索引时，最多可包含存放文件的盘块总数为170×170×170=491300块，即三级索引可寻址文件的最大长度为491300×512B=2456500KB ≈2457MB

13、某文件系统以硬盘作为文件存储器，物理块大小为512B。有文件A，包含590个逻辑记录，每个记录占255B，每个物理块存放2个记录。文件A在该目录中的位置如下图所示。此树形文件目录结构由根目录节点、作为目录文件的中间节点和作为信息文件的叶节点组成。每个目录项占127B，每个物理块存放四个目录项，根目录的内容常驻内存。

1）采用链接文件结构，设每块的勾连字占2B。如果将文件A读入内存，至少要存取几次磁盘？为什么？

2）采用连续文件结构，如果要将文件A的逻辑记录号为480的记录读入内存，至少要存取几次硬盘？为什么？（华中科技大2002）

答案：

1）为将A读入内存，首先需要找到相关的目录信息。由127×4+2<=512可知，一个物理块在链式存储结构下可存放4个目录项及勾连字的信息。由root起，第一次读盘可得bin、dev、etc、boot的信息和下一物理块的地址。第二次读硬盘可找到usr的地址。第三次读硬盘可找到you的地址。第四次读硬盘可找到dir1的地址。第五次读硬盘可找到A的地址。由252×2+2<=512可知，一个物理块在链式存储结构下可放2个记录及下一物理块的地址

（勾连字）。而文件A共有590个记录。故读取A的所有记录需要读硬盘的次数为：590/2=295次，所以将A读入内存至少需要读取硬盘295+5=300次 答案：

2）当文件是连续文件时，由于只需一次读盘操作便可获取usr的物理块地址，故一次只需读盘4次就可以找到A的地址。而知道了A的地址之后，通过计算，只需1次读取硬盘就可以读出第480个记录。 2010考研题

(30)设文件索引节点中有7 个地址项,其中4 个地址为直接地址索引, 2 个地址项是一级间接地址索引, 1 个地址项是二级间接地址索引,每个地址项的大小为4 字节,若磁盘索引块和磁盘数据块大小均为256 字节,则可表示的单个文件最大长度是 (A)33KB (B)519KB (C)1057KB (D)16513KB (31)设当前工作目录的主要目的是 (A)节省外存空间(B)节省内存空间

(C)加快文件的检索速度(D)加快文件的读写速度

2009考研题

28.下列文件物理结构中，适合随机访问且易于文件扩展的是 A．连续结构 B.索引结构

C.链式结构且磁盘块定长 D.链式结构且磁盘块变长 30.文件系统中，文件访问控制信息存储的合理位置是 A．文件控制块 B.文件分配表 C.用户口令表 D.系统注册表

31．设文件F1的当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接（软链接）文件F2，再建立F1的硬链接文件F3，然后删除F1。此时，F2和F3的引用计数值分别是 A．0、1 B.1、1 C.1、2 D.2、1

31.硬链接：在磁盘上有一份内容一样的文件产生，但不改变文件的Inode,也就是与原文件共用Inode。

软链接：不在磁盘上有一份内容一样的文件产生，但产生新的Inode。

设文件F1的当前引用计数值为1，先建立F1的符号链接（软链接）文件F2，再建立F1的硬链接文件F3，然后删除F1。此时，F2和F3的引用计数值分别是（1，1）。

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