שאלת מבחן במערכות הפעלה - האוניברסיטה הפתוחה 2015 - מערכת קבצים

להלן תוצאות הבדיקה של עקביות מערכת הקבצים: | Block number | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | Blocks in use | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | | Free blocks | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | מה אפשר להסיק לפי הנתונים הנ"ל? א. מערכת הקבצים הנה עקבית. ב. מערכת הקבצים איננה עקבית – בלוקים חסרים. ג. מערכת הקבצים איננה עקבית – בלוקים משוכפלים. ד. מערכת הקבצים אינה עקבית – בלוקים משובשים.

רמז: כדי שמערכת הקבצים תהיה עקבית, כל בלוק חייב להיות מסווג באופן ייחודי – או כתפוס או כפנוי, אך לא שניהם יחד ולא אף אחד מהם.

פתרון: התשובה הנכונה היא א'. **עקביות מערכת קבצים** נבדקת, בין היתר, על ידי ניתוח מצבם של כל הבלוקים בדיסק. במערכת קבצים עקבית, כל בלוק חייב להיות באחד משני מצבים בדיוק: 1. שייך לקובץ כלשהו (כלומר, מסומן כ**תפוס**). 2. שייך לרשימת הבלוקים הפנויים (כלומר, מסומן כ**פנוי**). קיימים שני סוגים עיקריים של חוסר עקביות ברמת הבלוקים: * **בלוק חסר (Missing Block):** בלוק שאינו מסומן כתפוס וגם אינו מופיע ברשימת הבלוקים הפנויים. מצב זה מייצג דליפת משאבים, כיוון שהבלוק אינו בשימוש אך גם אינו זמין להקצאה עתידית. * **בלוק משוכפל (Duplicate Block in Free List):** בלוק שמסומן כתפוס (שייך לקובץ) ובו זמנית מופיע גם ברשימת הבלוקים הפנויים. זהו מצב מסוכן, שכן מערכת ההפעלה עלולה להקצות את הבלוק הזה לקובץ חדש, ובכך לדרוס את המידע של הקובץ המקורי. כעת נבחן את הטבלה הנתונה: עבור כל בלוק, נבדוק אם הוא מקיים את תנאי העקביות. נחפש בלוק שבו שתי השורות הן '1' (בלוק משוכפל) או שתי השורות הן '0' (בלוק חסר). * **בלוקים 1, 2, 4, 9, 11, 12, 13, 14:** מסומנים כ-`Blocks in use = 1` ו-`Free blocks = 0`. זהו מצב תקין ועקבי (בלוק תפוס). * **בלוקים 3, 5, 6, 7, 8, 10, 15:** מסומנים כ-`Blocks in use = 0` ו-`Free blocks = 1`. זהו מצב תקין ועקבי (בלוק פנוי). בבדיקת כל 15 הבלוקים, אנו רואים שלגבי כל בלוק, בדיוק אחד מהערכים (תפוס או פנוי) הוא '1' והשני הוא '0'. לא נמצא אף בלוק שהוא גם תפוס וגם פנוי, וגם לא נמצא אף בלוק שהוא לא תפוס ולא פנוי. לפיכך, על סמך נתונים אלה, **מערכת הקבצים הנה עקבית**. $\blacksquare$