🏷️ 知识点：文件分配表
下列选项中，可被文件系统用于外存空间使用情况的是（ ）。
A. 目录 B. 系统打开文件表 C. 文件分配表（FAT） D. 文件控制块（FCB）
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正确答案：C
文件分配表（FAT）是文件系统用来记录磁盘块（簇）使用情况的数据结构。它记录了哪些磁盘块是空闲的，哪些已经被文件占用，因此文件系统可以通过 FAT 来管理空闲空间。
- A. 目录用于存储文件和子目录的元数据（如文件名、位置等），但不直接管理空闲空间。
- B. 系统打开文件表：用于记录当前打开的文件及其状态，与空闲空间管理无关。
- D. 文件控制块（FCB）：FCB 记录单个文件的元数据（如大小、位置等），不直接记录整个外存空间使用情况。
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某磁盘文件系统使用链接分配方式组织文件，簇大小为 4KB。目录文件的每个目录项包括文件名和文件的第一个簇号，其他簇号存放在文件分配表 FAT 中。
(1) 假定目录树如下图所示，各文件占用的簇号及顺序如下表所示，其中 dir、dir1 是目录，file1、file2 是用户文件。请给出所有目录文件的内容。
(2) 若 FAT 的每个表项仅存放簇号，占 2 个字节，则 FAT 的最大长度为多少字节？该文件系统支持的文件长度最大是多少？
(3) 系统通过目录文件和 FAT 实现对文件的按名存取，说明 file1 的 106、108 两个簇号分别存放在 FAT 的哪个表项中。
(4) 假设仅 FAT 和 dir 目录文件已读入内存，若需将文件 dir/dir1/file1 的第 5000 个字节读入内存，则要访问哪几个簇？
1）两个目录文件 dir 和 dirl 的内容如下表所示。（3 分） 【评分说明】每个目录项的内容正确给 1 分，共 3 分。
2）由于 FAT 的簇号为 2 个字节，即 16 比特，因此在 FAT 表中最多允许 2¹⁶（65536）个表项，一个 FAT 文件最多包含 2¹⁶（65536）个簇。FAT 的最大长度为 2¹⁶×2B=128KB。（1 分）文件的最大长度是 2¹⁶×4B=256MB。（1 分） 【评分说明】若考生考虑到文件结束标志、坏块标志等，且答案正确，同样给分。
3）在 FAT 的每个表项中存放下一个簇号。file1 的簇号 106 存放在 FAT 的 100 号表项中，（1 分）簇号 108 存放在 FAT 的 106 号表项中。（1 分）
4）先在 dir 目录文件里找到 dir1 的簇号，然后读取 48 号簇，得到 dir1 目录文件，接着找到 file1 的第一个簇号，据此在 FAT 里查找 file1 的第 5000 个字节所在的簇号，最后访问磁盘中的该簇。因此，需要访问目录文件 dir1 所在的 48 号簇，（1 分）及文件 file1 的 106 号簇。（1 分）
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某磁盘文件系统使用链接分配方式组织文件，簇大小为 4KB。目录文件的每个目录项包括文件名和文件的第一个簇号，其他簇号存放在文件分配表 FAT 中。
(1) 假定目录树如下图所示，各文件占用的簇号及顺序如下表所示，其中 dir、dir1 是目录，file1、file2 是用户文件。请给出所有目录文件的内容。
(2) 若 FAT 的每个表项仅存放簇号，占 2 个字节，则 FAT 的最大长度为多少字节？该文件系统支持的文件长度最大是多少？
(3) 系统通过目录文件和 FAT 实现对文件的按名存取，说明 file1 的 106、108 两个簇号分别存放在 FAT 的哪个表项中。
(4) 假设仅 FAT 和 dir 目录文件已读入内存，若需将文件 dir/dir1/file1 的第 5000 个字节读入内存，则要访问哪几个簇？
1）两个目录文件 dir 和 dirl 的内容如下表所示。（3 分） 【评分说明】每个目录项的内容正确给 1 分，共 3 分。
2）由于 FAT 的簇号为 2 个字节，即 16 比特，因此在 FAT 表中最多允许 2¹⁶（65536）个表项，一个 FAT 文件最多包含 2¹⁶（65536）个簇。FAT 的最大长度为 2¹⁶×2B=128KB。（1 分）文件的最大长度是 2¹⁶×4B=256MB。（1 分） 【评分说明】若考生考虑到文件结束标志、坏块标志等，且答案正确，同样给分。
3）在 FAT 的每个表项中存放下一个簇号。file1 的簇号 106 存放在 FAT 的 100 号表项中，（1 分）簇号 108 存放在 FAT 的 106 号表项中。（1 分）
4）先在 dir 目录文件里找到 dir1 的簇号，然后读取 48 号簇，得到 dir1 目录文件，接着找到 file1 的第一个簇号，据此在 FAT 里查找 file1 的第 5000 个字节所在的簇号，最后访问磁盘中的该簇。因此，需要访问目录文件 dir1 所在的 48 号簇，（1 分）及文件 file1 的 106 号簇。（1 分）