שאלת מבחן במערכות הפעלה - האוניברסיטה הפתוחה 2020 - מערכת קבצים

במערכת קבצים עם גודל בלוק של 4 KB: גודל מצביע לבלוק: 4 בתים כל inode מכיל: - 10 מצביעים ישירים לבלוקים של נתונים - 10 מצביעים לבלוקים המכילים מצביעים לבלוקים של נתונים - מצביע אחד לבלוק המכיל מצביעים לבלוקים אשר מכילים מצביעים לבלוקים של נתונים מהו בקירוב הגודל המקסימאלי של קובץ במערכת? א. 10 GB ב. 10 MB ג. 4 GB ד. 4 MB

רמז: חשבו תחילה כמה מצביעים לבלוקי נתונים ניתן לאחסן בבלוק אחד. לאחר מכן, חשבו את התרומה של כל סוג מצביע (ישיר, עקיף-יחיד, עקיף-כפול) לגודל הקובץ הכולל.

פתרון: כדי לחשב את גודל הקובץ המקסימלי, עלינו לחשב את כמות הנתונים המקסימלית שכל סוג של מצביעים ב-**inode** יכול להצביע עליה, ולסכום את התוצאות. נתוני הבעיה: - גודל בלוק: 4 KB = $4 \times 1024 = 4096$ בתים. - גודל מצביע לבלוק: 4 בתים. ראשית, נחשב כמה מצביעים לבלוקי נתונים ניתן לאחסן בבלוק אחד, המשמש כבלוק של מצביעים במנגנונים העקיפים: מספר מצביעים בבלוק = $\frac{\text{גודל בלוק}}{\text{גודל מצביע}} = \frac{4096 \text{ בתים}}{4 \text{ בתים}} = 1024$ מצביעים. כעת, נחשב את תרומת כל סוג מצביע לגודל הקובץ הכולל: 1. **מצביעים ישירים (Direct Pointers):** ה-**inode** מכיל 10 מצביעים ישירים. כל אחד מהם מצביע ישירות לבלוק נתונים. הגודל הכולל מהמצביעים הישירים הוא: $10 \times \text{גודל בלוק} = 10 \times 4 \text{ KB} = 40 \text{ KB}$. 2. **מצביעים עקיפים-יחידים (Single Indirect Pointers):** ה-**inode** מכיל 10 מצביעים מסוג זה. כל מצביע כזה מצביע לבלוק המכיל 1024 מצביעים לבלוקי נתונים. הגודל הכולל מהמצביעים העקיפים-יחידים הוא: $10 \times (\text{מספר מצביעים בבלוק}) \times (\text{גודל בלוק}) = 10 \times 1024 \times 4 \text{ KB} = 10 \times 4096 \text{ KB} = 40,960 \text{ KB} = 40 \text{ MB}$. 3. **מצביע עקיף-כפול (Double Indirect Pointer):** ה-**inode** מכיל מצביע אחד מסוג זה. המצביע מצביע לבלוק של מצביעים (רמה ראשונה). כל אחד מ-1024 המצביעים בבלוק זה מצביע לבלוק נוסף של מצביעים (רמה שנייה). כל אחד מ-1024 המצביעים בבלוק השני מצביע ישירות לבלוק נתונים. הגודל הכולל מהמצביע העקיף-כפול הוא: $1 \times (\text{מספר מצביעים בבלוק}) \times (\text{מספר מצביעים בבלוק}) \times (\text{גודל בלוק})$ $= 1 \times 1024 \times 1024 \times 4 \text{ KB} = 1024 \times 4 \text{ MB} = 4096 \text{ MB} = 4 \text{ GB}$. **גודל הקובץ המקסימלי** הוא סכום הגדלים מכל סוגי המצביעים: גודל מקסימלי = (גודל ממצביעים ישירים) + (גודל ממצביעים עקיפים-יחידים) + (גודל ממצביע עקיף-כפול) גודל מקסימלי = $40 \text{ KB} + 40 \text{ MB} + 4 \text{ GB}$ כפי שניתן לראות, התרומה העיקרית לגודל הקובץ מגיעה מהמצביע העקיף-כפול. הגודל הכולל הוא מעט יותר מ-4 GB. לכן, התשובה הקרובה ביותר היא 4 GB. התשובה הנכונה היא ג. $\blacksquare$