课堂练习7.1:文件系统的静态结构/课后作业7.1:文件系统的静态结构

Linux文件系统静态结构练习与作业

课堂练习7.1:文件系统的静态结构
第一关:

cd ~/os/linux-0.11-lab/images
hexdump -s 0x400 -n 1024 -C rootimage-0.11
hexdump -s 0x1400 -n 32 rootimage-0.11
hexdump -s 0x1c000 -n 1024 -C rootimage-0.11
hexdump -s 0x19e0 -n 32 rootimage-0.11
hexdump -s 0xf6c00 -n 1024 -C rootimage-0.11
hexdump -s 0x2440 -n 32 rootimage-0.11
hexdump -s 0x49c400 -n 1024 -C rootimage-0.11
hexdump -s 0x24a0 -n 32 rootimage-0.11
hexdump -s 0x4a1c00 -n 1024 -C rootimage-0.11
history > /data/workspace/myshixun/history1.log

1.在超级块中,i 节点位图所占的块数是多少?(1)区块位图所占的块数是多少?(2)数据区的第一个区块的编号是多少?(0x70)索引节点区的第一个数据块的编号和起始地址是多少?(5)(0x1400)
2.1 号索引节点的第一个区块的编号和起始地址分别是多少?(0x70)(0x1c000)
3.目录 /usr 的索引节点的编号和起始地址分别是多少?(0x30)(0x19e0)
4.目录 /usr 的索引节点的第一个区块的编号和起始地址分别是多少

### 文件系统静态结构讲解 文件系统静态结构是指文件系统在存储设备上的组织方式和逻辑结构,包括文件、目录、元数据以及相关管理信息的布局。以下是关于文件系统静态结构的关键点: #### 1. 文件系统的基本组成 文件系统通常由以下几个部分构成: - **超级块(Superblock)**:包含文件系统的全局信息,例如文件系统的大小、空闲块的数量和位置等[^5]。 - **inode表(Inode Table)**:每个文件或目录都有一个对应的inode条目,记录文件的元数据,如文件大小、权限、修改时间等[^5]。 - **数据块(Data Blocks)**:用于存储文件的实际内容[^5]。 - **目录结构(Directory Structure)**:用于组织文件,目录本质上是一个特殊的文件,记录了文件名与inode号的映射关系[^5]。 #### 2. 文件系统的层次结构 文件系统通常采用树形结构来组织文件和目录。根目录(`/`)是整个文件系统的起点,其他文件和目录通过路径名进行定位。例如,路径 `/home/user/file.txt` 表示从根目录开始,依次经过 `home` 和 `user` 目录,最终到达 `file.txt` 文件[^6]。 #### 3. 元数据的作用 元数据是描述文件属性的信息,主要包括: - 文件类型(普通文件、目录、符号链接等) - 文件大小 - 访问权限 - 创建、修改和访问时间戳 - 所属用户和组 这些信息存储在inode中,确保文件系统能够高效地管理和检索文件[^7]。 #### 4. 文件系统静态结构的应用场景 文件系统静态结构设计直接影响其性能和可靠性。例如,在头哥课堂的练习7.1中,可能要求学生分析以下问题: - 如何通过inode表查找文件? - 数据块如何分配以减少碎片化? - 目录结构的设计如何影响文件访问效率? ```python # 示例代码:模拟文件系统中的路径解析 def resolve_path(path): directories = path.split("/") current_dir = "/" for dir_name in directories: if dir_name == "": continue # 假设存在一个函数 get_inode_by_name 获取inode号 inode = get_inode_by_name(current_dir, dir_name) if inode is None: return "Path not found" current_dir = f"{current_dir}/{dir_name}" return current_dir # 测试路径解析 print(resolve_path("/home/user/file.txt")) ```
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