1.1 物理块大小#

• 物理块：磁盘存储的基本单位
• 本题中：物理块大小 = 1KB = 1024 字节

1.2 地址项大小#

• 地址项：存放物理块号的地方
• 本题中：每个地址项占 4 字节

1.3 每个索引块能存放的地址数#

1
每个索引块的地址数 = 物理块大小 ÷ 地址项大小
2
                    = 1KB ÷ 4B
3
                    = 1024B ÷ 4B
4
                    = 256 个地址

图示结构：#

1
索引结点 (32KB)
2
├── 0 → 数据块
3
├── 1 → 数据块
4
├── 2 → 数据块
5
├── 3 → 数据块
6
├── 4 → 数据块
7
├── 5 → 一级索引块 → [256个地址] → 数据块
8
├── 6 → 一级索引块 → [256个地址] → 数据块
9
└── 7 → 二级索引块 → [256个地址] → 一级索引块 → [256个地址] → 数据块

3.1 逻辑块号范围划分#

首先计算每种索引方式能覆盖的逻辑块号范围：

3.2 例题解答#

1
基础块号 = 直接索引块数 + 第一个一级间接覆盖块数
2
         = 5 + 256
3
         = 261
4

5
位置 = 逻辑块号 - 基础块号
6
     = 261 - 261
7
     = 0

4.1 分步计算#

1
直接地址块数 = 5 块
2
直接地址容量 = 5 × 1KB = 5KB

1
每个一级索引块地址数 = 256 个
2
一级间接索引项数 = 2 个（索引项 5、6）
3
一级间接总块数 = 2 × 256 = 512 块
4
一级间接容量 = 512 × 1KB = 512KB

1
二级索引块地址数 = 256 个
2
每个二级索引指向的一级索引块数 = 256 个
3
二级间接总块数 = 256 × 256 = 65536 块
4
二级间接容量 = 65536 × 1KB = 65536KB = 64MB

4.2 总计#

1
最大文件大小 = 直接地址 + 一级间接 + 二级间接
2
             = 5KB + 512KB + 65536KB
3
             = 66053KB
4
             = 64.51MB（约）

或者精确计算：

1
66053 KB ÷ 1024 = 64.5048828125 MB

题目回顾：#

现有一个文件系统采用索引结点管理模式，物理块大小为 1KB。 每个索引结点有 32KB 的存储空间，每个地址项占 4 字节，磁盘索引块和磁盘数据块大小均为 1KB。 其中 0 - 4 用直接地址索引，5 - 6 用一级间接地址索引，7 用二级间接地址索引。

问题：

1. 逻辑块号为 5 的物理块号在哪里？
2. 逻辑块号为 261 的物理块号在哪里？
3. 最大文件大小是多少？

完整解答：#

练习题1（基础）#

如果物理块大小为 4KB，地址项占 4 字节，索引结点结构：

• 0-9：直接地址（10个）
• 10-11：一级间接（2个）
• 12：二级间接（1个）

问：

1. 每个索引块能存放多少个地址？
2. 逻辑块号 100 在哪里？
3. 最大文件大小是多少？

练习题2（进阶）#

某文件系统物理块大小 2KB，地址项 4 字节：

• 0-7：直接地址（8个）
• 8-9：一级间接（2个）
• 10：二级间接（1个）
• 11：三级间接（1个）

求最大文件大小。

练习题1答案#

1. 每个索引块地址数 = 4KB ÷ 4B = 1024 个
2. 逻辑块号 100：在第10项（第一个一级间接）的第 100-10 = 90 个地址
3. 最大文件大小：
   • 直接：10 × 4KB = 40KB
   • 一级间接：2 × 1024 × 4KB = 8192KB = 8MB
   • 二级间接：1 × 1024 × 1024 × 4KB = 4194304KB = 4GB
   • 总计：约 4GB + 8MB + 40KB

练习题2答案#

• 地址数 = 2KB ÷ 4B = 512 个
• 直接：8 × 2KB = 16KB
• 一级间接：2 × 512 × 2KB = 2048KB = 2MB
• 二级间接：1 × 512 × 512 × 2KB = 524288KB = 512MB
• 三级间接：1 × 512 × 512 × 512 × 2KB = 268435456KB = 256GB
• 总计：约 256.5GB