1、1、系统中磁头停留在磁道号为 100 的磁道上，这时先后有 4 个进程提出了磁盘访问请求，要访问磁盘的磁道号按申请到达的先后顺序依次为：55、120、39、110。移动臂的运动方向：沿磁道号递减的方向移动。若分别采用 FCFS 磁盘调度算法、SSTF 算法、SCAN 算法时，所需寻道长度分别为多少？ FCFS 算法：100-55+ 120-55+ 120-39+ 110-39 = 262SSTF 算法：110-100 +120-110 + 120-55 + 55-39 = 101 SCAN 算法： 100-55+ 55-39 +110-39 + 120-110 = 1422、假设磁盘有 200
2、 个磁道，磁盘请求队列中是一些随机请求，它们照到达的次序分别处于55、58、39、18、90、160、150、38、184 号磁道上，当前磁头在 100 号磁道上，并向磁道号增加的方向上移动。请给出按 FCFS、SSTF、SCAN 及 CSCAN 算法进行磁盘调度时满足请求的次序，并计算它们的平均寻道长度。 （此题可以自己练习）FCFS SSTF SCAN CSCAN被访问的下一个磁道号移动的磁道数被访问的下一个磁道号移动的磁道数被访问的下一个磁道号移动的磁道数被访问的下一个磁道号移动的磁道数平均寻道长度： 平均寻道长度： 平均寻道长度： 平均寻道长度：1、在 FAT16 文件系统中，且每个盘
3、块的大小是 512 字节，1) 如果每个簇可以有 4 个盘块，可以管理的最大分区空间是多少？2) 如果每个簇可以有 64 个盘块，可以管理的最大分区空间又是多少？答： 1）2 16 * 4 * 512 = 128M2）2 16 * 64 * 512 = 2G2、某操作系统的磁盘文件空间共有 500 块，若用字长为 32 位的位示图管理盘块空间，试问：1) 位示图需要多少个字？2) 如果 b（盘块号）, i， j 从 1 开始计数，第 i 字第 j 位对应的块号是多少？3) 如果 b（盘块号）, i， j 从 0 开始计数，第 i 字第 j 位对应的块号是多少？答：1）500/32 =16 2)
4、 b = 32* (i-1) +j 3）b= 32*i+j3、有 3200 个磁盘块可用来存储信息，如果用字长为 16 位的字来构造位示图，若位示图部分内容如图所示。 1) 位示图共需多少个字？ 2) 若某文件长度为 3200B，每个盘块为 512 个字节，采用链接结构且盘块从 1 开始计数，系统将为其分配哪些磁盘块？3) 试具体说明分配过程。 4) 若要释放磁盘的第 300 块，应如何处理？1）3200/16=2002）3200/512 =7 ； 20、24、25、26、27、37 和 383）顺序检索位示图，从中找到第一个值为 0 的二进制位，得到行号 i=2，列号 j=4 ;计算出找到的
5、第一个盘块是 B1 = （2-1)*16+4=20第二个值为 0 的二进制位，得到行号 i=2，列号 j=8. ;计算出找到的第一个盘块是 B2=(2-1)*16+8=24.修改位示图，令 Map2,4=Map2,8 = =1,并将对应块 20、24. 分配出去。4）计算出磁盘第 300 块所对应的二进制位的行号 i 和列号 j : i = (300-1)/16 + 1 = 19 j = (300-1)MOD16 + 1= 12 修改位示图，令 Map19，12=0， 表示对应块为空闲块。 4、有一计算机系统利用下图所示的位示图（行号、列号都从 0 开始编号）来管理空闲盘块。如果盘块从 1 开
6、始编号，每个盘块的大小为 1KB。（1） 现要为文件分配两个盘块，试具体说明分配过程。（2） 若要释放磁盘的第 300 块，应如何处理？（编号从 0 开始）1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0答：（1）为某文件分配两个盘块的过程如下： 顺序检索位示图，从中找到第一个值为 0 的二进制位，得到其行号 il=2，列号 jl=
7、2。第二个值为 0 的二进制位，得到其行号 i2=3，列号 j2=6。 计算出找到的两个空闲块的盘块号分别为：b1=i116+j1+1=216+2+1=35b2=i216+j2+1=316+6+1=55 修改位示图，令 map2,2=map3,6=1，并将对应块 35、55 分配出去。（2） 释放磁盘的第 300 块时，应进行如下处理： 计算出磁盘第 300 块所对应的二进制位的行号 i 和列号 j：i=（300-1）16=18，j =（300-1）%16=11 修改位示图，令 map18,11=0，表示对应块为空闲块。1、存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其 FCB 中共有
8、13 个地址项，第 09 个地址项为直接地址，第 10 个地址项为一次间接地址，第 11 个地址项为二次间接地址，第 12 个地址项为三次间接地址。如果每个盘块的大小为 4KB,若盘块号需要用 4 个字节来描述，请问系统中允许文件的最大长度是多少？直接地址： 10 * 4KB + 一次间接地址： （4KB/4B）* 4KB + 二次间接地址： （4KB/4B）* （4KB/4B） * 4KB + 三次间接地址： （4KB/4B）* （4KB/4B） * （4KB/4B） * 4KB = 40KB+4MB+4GB+4TB 2、设有一分页存储管理系统，向用户提供的逻辑地址空间最大为 16 页，每页
9、 4096 字节， 试问逻辑地址至少应为多少位？每页 4096B，所以页内位移部分地址需要占 12 个二进制位，逻辑地址空间最大为 16 页，所以页号部分地址需要占 4 个二进制位。故逻辑地址至少应为 16 位。3、在两级索引分配方式下，如果每个盘块的大小为 4KB，每个盘块号占 4 个字节， 所允许的文件最大长度是多少？(4KB/4B) * (4KB/4B) * 4KB = 4GB4、请分别解释在连续分配方式、隐式链接分配方式、显式链接分配方式和索引分配方式中如何将文件的字节偏移量 3500 转换为物理块号和块内位移量（设盘块大小为 1KB，盘块号需占 4 个字节） 。解：首先，将字节偏移量
10、 3500 转换成逻辑块号和块内位移量：35001024 得到商为 3，余数为428，即逻辑块号为 3，块内位移量为 428。（1） 在连续分配方式中，可从相应文件的 FCB 中得到分配给该文件的起始物理盘块号，例如 a0，故字节偏移量 3500 相应的物理盘块号为 a0+3，块内位移量为 428。（2） 在隐式链接方式中，由于每个盘块中需留出 4 个字节（如最后的 4 个字节）来存放分配给文件的下一个盘块的块号，因此字节偏移量 3500 的逻辑块号为 35001020 的商 3，而块内位移量为余数 440。从相应文件的 FCB 中可获得分配给该文件的首个（即第 0 个）盘块的块号，如 b0；
11、然后可通过读第 b0 块获得分配给文件的第 1 个盘块的块号，如 b1；再从 b1 块中得到第 2 块的块号，如b2；从 b2 块中得到第 3 块的块号，如 b3。如此，便可得到字节偏移量 3500 对应的物理块号b3，而块内位移量则为 440。（3） 在显式链接方式中，可从文件的 FCB 中得到分配给文件的首个盘块的块号，如 c0；然后可在 FAT 的第 c0 项中得到分配给文件的第 1 个盘块的块号，如 c1；再在 FAT 的第 c1 项中得到文件的第 2 个盘块的块号，如 c2；在 FAT 的第 c2 项中得到文件的第 3 个盘块的块号，如 c3。如此，便可获得字节偏移量 3500 对应
12、的物理块号 c3，而块内位移量则为 428。（4） 在索引分配方式中，可从文件的 FCB 中得到索引表的地址。从索引表的第 3 项（距离索引表首字节 12 字节的位置）可获得字节偏移量 3500 对应的物理块号 d，而块内位移量为 428。 5、存放在某个磁盘上的文件系统，采用混合索引分配方式，其 FCB 中共有 13 个地址项，第 0-9 个地址项为直接地址，第 10 个地址项为一次间接地址，第 11 个地址项为二次间接地址，第 12 个地址项为三次间接地址。如果每个盘块的大小为 512 字节，若盘块号需要用 3 个字节来描述，而每个盘块最多存放 170 个盘块地址。问：（1） 该文件系统允
13、许文件的最大长度是多少？（2） 将文件的字节偏移量 5000、15000、150000 转换为物理块号和块内偏移量。（3） 假设某个文件的 FCB 己在内存，但其他信息均在外存，为了访问该文件中某个位置的内容，最少需要几次访问磁盘，最多需要几次访问磁盘？解：（1） 该文件系统中一个文件的最大长度可达：10+170+170170+170170170=4942080 块，共 4942080512 字节=2471040KB（2） 5000512 得到商为 9，余数为 392，即字节偏移量 5000 对应的逻辑块号为 9，块内偏移量为392。由于 910，故可直接从该文件的 FCB 的第 9 个地址项
14、处得到物理盘块号，块内偏移量为392。 15000512 得到商为 29，余数为 152，即字节偏移量 15000 对应的逻辑块号为 29，块内偏移量为 152。由于 10 29 10+170，而 29-10=19，故可从 FCB 的第 10 个地址项，即一次间址项中得到一次间址块的地址；并从一次间址块的第 19 项（即该块的第 5759 这 3 个字节）中获得对应的物理盘块号，块内偏移量为 152。 150000512 得到商为 292，余数为 496，即字节偏移量 150000 对应的逻辑块号为 292，块内偏移量为 496。由于 10+170 292 10+170+170170，而 29
15、2-（10+170）=112，112170 得到商为 0，余数为 112，故可从 FCB 的第 11 个地址项，即二次间址项中得到二次间址块的地址，并从二次间址块的第 0 项中获得一个一次间址块的地址，再从这一次间址块的第 112 项中获得对应的物理盘块号，块内偏移量为 496。（3） 由于文件的 FCB 己在内存，为了访问文件中某个位置的内容，最少需要 1 次访问磁盘（即可通过直接地址直接读文件盘块） ，最多需要 4 次访问磁盘（第一次是读三次间址块，第二次是读二次间址块，第三次是读一次间址块，第四次是读文件盘块） 。6、在某个文件系统中，每个盘块为 512 字节，文件控制块占 64 个字节
16、，其中文件名占 8 个字节。如果索引节点编号占 2 个字节，对一个存放在磁盘上的 256 个目录项的目录，试比较引入索引节点前后，为找到其中一个文件的 FCB，平均启动磁盘的次数。 解：在引入索引节点前，每个目录项中存放的是对应文件的 FCB，故 256 个目录项的目录总共需要占用 25664512=32 个盘块。故，在该目录中检索到一个文件平均启动磁盘次数为（1+32）2=16.5。在引入索引节点后，每个目录项中只需存放文件名和索引节点的编号，因此 256 个目录项的目录总共需要占用 256（8+2）512=5 个盘块。因此，找到匹配的目录项平均需要启动 3 次磁盘；而得到索引节点编号后还需启动磁盘将对应文件的索引节点读入内存，故平均需要启动磁盘 4 次。可见，引入索引节点后，可大大减少启动磁盘的次数，从而有效地提高检索文件的速度。
