文件物理结构就是典型的数据结构的应用。

(1) 第一问。若文件系统采用连续分配方式，则插入记录可能需要移动其他的记录块。文件F共有200条记录，要插入新记录作为第30条，而存储区前后均有足够的磁盘空间，且题目要求最少的访问磁盘块数（原因是访问磁盘块非常耗时），若移动第30条记录后面的记录，则需要移动170条记录，若移动第30条记录前面的记录，则需要移动29条记录，显然后一种策略是最优策略。第一步，将文件前29条记录依次前移一个位置，移动一条记录读取和写回磁盘各需访问一次磁盘块，这步操作需要访问磁盘块29×(1+1)=58次。第二步，插入新记录作为第30条，写入磁盘需要访问一次磁盘块，这步操作需要访问磁盘块1次。综上，完成上述插入操作最少需要访问58+1=59次磁盘块。

第二问。文件控制块一般应包括下列的文件属性信息：

• 文件标志和控制信息：包括指示标识一个文件的符号名（操作系统可以进行按名存取）、文件状态标志、文件引用计数等等。
• 文件逻辑结构信息：指示文件是流式文件还是记录式文件，是定长记录还是变长记录，记录数等。
• 文件物理结构信息：指示文件在外存上的存储位置，包括存放文件的设备名、文件在外存的起始盘块号、指示文件所占用的盘块数或字节数的文件长度。
• 文件使用信息：包括文件创建时间、上次一修改时间、当前使用信息等。
• 文件管理信息：包括文件的访问权限和保护级别等。

因为文件F的首个磁盘块发生移动，所以F的文件控制区的起始块号发生改变。因为文件F增加了一个磁盘块，所以F的文件控制区的文件长度发生改变。

(2) 第一问。若文件系统采用链接分配方式，插入记录并不用移动其他记录，只需要找到插入记录的直接前驱并修改该磁盘块的链接指针即可。第一步，找到第30条记录的直接前驱磁盘块即第29条记录所在的磁盘块，需要读文件的前29块的链接指针，每次读取需要访问一次磁盘块，这步要访问29×1=29次，第二步，修改该磁盘块的链接指针指向给第30条记录分配的磁盘块，每次写入需要访问一次磁盘块，这步要访问1次，第三步，插入新记录作为第30条，写入磁盘需要访问一次磁盘块，这步操作需要访问磁盘块1次。综上，完成上述插入操作需要访问29+1+1次磁盘块。

第二问。若每个存储块大小为1KB，其中链接指针占4B=32bit，则最多可以表示 2^32 个磁盘块位置，每个存储块除链接指针外可存放数据1KB-4B=1024B-4B=1020B，推出该文件系统支持的文件最大长度是1020B× 2^32 =4080GB。