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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第六章 一、问答题1、什么是文件的规律结构?什么是文件的物理结构?2、为了能够查找到文件的位置,在采纳连续文件、链接文件和索引文件时,在 目录中需要登记哪些内容?3、磁盘容错技术可以分为哪三级?4、目前最广泛采纳的目录结构是哪种?它有什么优点?5、文件在磁盘上存放的形式有几种?它们与存取方法有何关系?物理结构次序结构链接结构索引结构直接文件次序次序(显次序次序存取方法式 隐式)随机(显随机随机式)按键6、简述以下移臂调度算法的思想:先来先服务调度算法、最短查找时间优先算 法、电梯调度算法;7、简述文件掌握块中包含的内容;8、假设多个用户共享一个
2、文件目录系统,用户甲要用文件A、B、C、E,用户乙要用文件 A、D、E、F;已知用户甲的文件A 与用户乙的文件A 实际上不是同一个文件;用户甲的文件 C与用户乙的文件 F 实际上是同一个文件; 甲、乙两用户 的文件 E 是同一个文件;试问你是否可以拟定一种文件目录组织方案,使得甲、乙两用户既能共享文件而又不造成纷乱?答:采纳多级目录结构,文件目录分解为基本目录和符号目录,只要在不同文 件符号目录中使用相同文件内部标识符,甲、乙两用户既能共享文件而又不造 成纷乱;画图并简要说明二、运算题名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - -
3、 1、假定盘块的大小为1KB ,硬盘的大小为10GB,采纳显示链接安排方式时,请问文件安排表只是占用多大空间 . 磁盘块数: 10GB/1KB=10M 表达 10M 盘块, FAT 每项至少需要 24 位,即 3 个字节所以文件安排表至少占用 3B*10M=30M 2、系统中磁头停留在磁道号为70 的磁道上,这时先后有 4 个进程提出了磁盘访问恳求,要拜访磁盘的磁道号按申请到达的先后次序依次为:45,68,28,90;移动臂的运动方向: 沿磁道号递减的方向移动; 如分别采纳 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(走过多少柱面)?0 号磁道是最里面仍是最外
4、面的一个磁道?提示: FCFS磁盘调度算法: 70-45-68-28-90 SSTF算法: 70-68-90-45-28 SCAN算法: 70-68-45-28-90 3、某系统采纳 UNIX操作系统的专用块内容为:闲暇块数3,然后依次登记的空闲块号为 77,89,60 ,问此时如一个文件 A 需要 5 个盘块,系统进行安排后有个文件 B 被删除,它占用的盘块块号为100,101,109,500 ,就回收这些盘块后专用块的内容是什么?写出整个分析过程;闲暇块数 2,然后依次登记的闲暇块数为 109、500 4、在实现文件系统时,为了加快文件目录的检索速度,可利用“FCB分解法” ;假设目录文件
5、存放在磁盘上,每个盘块512B;FCB占 64B,其中文件名占 8B,通常将 FCB分解为符号目录项和基本目录项两部分,其中符号目录项大小为 10B:基本目录项大小为多少字节? 假设某一目录文件共有254 个 FCB,试分别给出采纳分解法之前和之后,对该目录文件分别的平均拜访磁盘次数: 一般地,如目录文件分解前占用N个盘块,分解后符号目录文件占用M个盘块,请给出拜访磁盘次数削减的条件:名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 基本目录项大小为多少字节?64-8=56B 假设某一目录文件共有254 个 FCB,试分别给出采纳分
6、解法之前和之后,对该目录文件分别的平均拜访磁盘次数:答:分解前:FCB占用块数:254*64/512=32 块,平均拜访磁盘次数:(1+32)/2=16.5 分解后: FCB占用块数: 254*10/512=5 块,平均拜访磁盘次数: (1+5)/2=3 一般地,如目录文件分解前占用N 个盘块,分解后符号目录文件占用M个盘块,请给出拜访磁盘次数削减的条件:1+N/2NM+2 5、某系统中磁盘的每个盘块大小为1KB,外存安排方法采纳中的混合索引结构,其中索引节点中直接地址 6 项,一级索引地址 2 项,二级索引地址 1 项,每个盘块号占用 4 个字节,请问该系统中答应的文件最大长度是多少?一个盘
7、块可记录的盘块号的数量为:1KB/4=256 直接地址:记录 6 个文件所占物理块的块号一级索引:记录 256*2=512 个文件所占物理块的块号二级索引:记录 256*256 个文件所占物理块的块号该系统中答应的文件最大长度(256*256+256*2+6)*1KB= 6、有一个大小为 500M的硬盘,盘块的大小为 1KB,试运算其 FAT的大小;由题意可知, 该硬盘共有 500K 个盘块, 故 FAT 中共有 500K 个表项; 假如盘块从 1 开头编号,为了能储存最大的盘块号 将它扩展为半个字节的整数倍后,可知每个因此, FAT 需占用的储备空间的大小为:2.5 500K=1250KB5
8、00K,该 FAT 表项最少需要 19 位,FAT 表项需 20 位,即 2.5 个字节;7、一个可移动磁头的磁盘具有 200 个磁道,其编号为 0199,当它刚刚终止了 125 道的存取后, 现正在处理 143 道的恳求, 假设系统当前 I/0 恳求序列以 FIFO 次序排列如下: 86,147,91,177,94,150,102,175,130;试问对以下几种名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 磁盘调度算法而言,满意以上恳求序列,磁头将如何移动? 扫描法 SCAN 最短查找时间优先算法 SSTF SSTF:143
9、147 150 130 102 94 91 86 175 177 SCAN:143 147 150 175 177 199 130 102 94 91 86 总移动距离 162 总移动距离 169 8、 有一运算机系统采纳如下图所示的位示图(行号、列号都从 0 开头编号)来治理闲暇盘块;假如盘块从 0 开头编号,每个盘块的大小为 1KB;现要为文件安排两个盘块,试详细说明安排过程;查位示图,找到两个为0 的位,第 3 字第 11 位和第 4 字第 2 位;运算出块号,3*16+11+1=60, 4*16+2+1=67,然后将 60,67 安排给文件0 如要释放磁盘的第300 块,应如何处理?9
10、 10 11 12 13 14 15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 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 1 1 2 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 4 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 6 第一运算 100 块位示图对应位置字号: (100-1 )/16=6 ,位: (100-1 )%16=3 然后将第 6 字第 3 位置 09、假定磁盘转速为6000r/min ,磁盘
11、格式化时每个盘面被分为8 个扇区,现有一个文件共有 A H八个规律记录要存放在同一磁道上供处理程序使用,假设每个记录的大小与扇区的大小相同,处理程序每次从磁盘读出一个记录后要花2.5ms 的时间;如忽视其他帮助时间,请回答以下问题:1. 在假设已经次序存放好这8 个记录,那么读出该文件需要多少时间?2. 采纳一个优化的数据存放方法, 画出各个记录的存放位置, 运算该文件的读出 时间,并与 1 进行比较说明;见课本 233名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 10、存放在某个磁盘上的文件系统,采纳混合索引安排方式,其 FC
12、B中共有 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 大小为 4K字节,如盘块号需要用 大长度是多少?运算方法同 5 题 由题意可得,每个盘块最多存放12 个地址项为三次间接地址;假如每个盘块的 4 个字节来描述,请问该系统中答应的文件最4K/4 1K个盘块地址;4K (101K1K 1K1K 1K 1K) 40K 4M 4G 4T11、UNIX 系统采纳闲暇块成组连接的方法治理磁盘闲暇空间,图中是采纳 UNIX操作系统的某系统的闲暇块成组连接示意图,问此时如一个文件 A 需要 5 个盘块,就系统会将哪些盘块安排给它?如之后有个
13、文件B 被删除,它占用的盘块块号为 333、334、404、405、782,就回收这些盘块后专用块的内容如何?闲暇块数4 图闲暇块数闲暇块数50 100 100 49 150 0 56 149 449 12 52 351 专用块51 某系统磁盘闲暇块情形安排给它 12、 56、49、50 和 51 盘块;回收这些盘块后专用块的内容为:闲暇块数 4 334 404 405 782 12、实现文件系统时, 为加快文件目录的检索速度, 可利用“ 文件掌握块分解法”;假设目录文件分解前占用n 个盘块,分解后改用m 个盘块存放文件名和文件内名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精
14、选学习资料 - - - - - - - - - 部号,请给出拜访磁盘次数削减的条件;拜访磁盘次数削减的条件为:n1/2m+1/2+1 即 mn- 2 14、假设运算机系统采纳CSCAN循环扫描 磁盘调度策略 ,使用 2KB 的内存空间记录 16384 个磁盘的闲暇状态 请说明在上述条件如何进行磁盘块闲暇状态的治理;设某单面磁盘的旋转速度为每分钟6000 转,每个磁道有 100 个扇区,相临磁道间的平均移动的时间为1ms;如在某时刻,磁头位于100 号磁道处,并沿着磁道号增大的方向移动,磁道号的恳求队列为50,90,30,120 对恳求队列中的每个磁道需读取 1 个随机分布的扇区,就读完这个扇区
15、点共需要多少时间?需要给出运算过程;1. 2KB = 2*1024*8bit = 16384bit ;因此可以使用位图法进行磁盘块闲暇状态管 理,每 1bit 表示一个磁盘块是否闲暇;2. 每分钟 6000 转,转一圈的时间为0.01s,通过一个扇区的时间为0.0001s;依据 CSCAN 算法,被拜访的磁道号次序为100 ,120 , 30, 50 , 90,因此,寻道用去的总时间为:(20 + 90 + 20 + 40)* 1ms = 170ms 总共要随机读取四个扇区,用去的时间为:20.4ms (0.01*0.5 + 0.0001)*4 = 0.0204s = 所以,读完这个扇区点共需要 170ms + 20.4ms = 192.4ms;三、应用题参考书中方案解答1、某系统中文件系统采纳的物理文件结构为显式链接结构,请设计一个合适的磁盘空间治理方案;(包括数据结构和安排、回收磁盘空间的基本方法);2、某系统中文件系统采纳的物理文件结构是混合索引结构,请设计一个该系统名师归纳总结 的磁盘空间治理方案; (包括数据结构和安排、回收磁盘空间的基本方法);第 6 页,共 6 页- - - - - - -
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