第六章作业(OS)答案

第六章作业

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：

(1)该文件系统允许文件的最大长度是多少？

(2)将文件的字节偏移量5000、15000、转换为物理块号和块内偏移量。

答：（1）该文件系统中一个文件的最大长度可达：10+170+170*170+170*170*170=块=*512字节=KB

（2）5000/512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9<10，故可直接从该文件的FCB的第9个地址项处得到物理盘块号，块内偏移量为392。

15000/512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的地址；并从一次间址块的第19项（即该块的第57~59这3个字节）中获得对应的物理盘块号，块内偏移量为152。

/512得到商为292，余数为496，即字节偏移量对应的逻辑块号为292，块内偏移量为496。由于10+170≤292<10+170+170*170,而292-(10+170)=112，112/170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，再从该一次间址块的第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已在内存，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）。

2.在某个文件系统中，每个盘块为512个字节，文件控制块占64个字节，其中文件名占8个字节。如果索引结点编号占2个字节，对于一个存放在磁盘上的256个目录项的目录，试比较引入索引结点前喉，为找到其中一个文件的FCB，平均启动磁盘的次数？

答：在引入索引结点前，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256*64/512=32个盘块。因此，在该项目录中检索到一个文件，平均启动磁盘的次数为（1+32）/2=16.5。

在引入索引结点之后，每个目录项中只需存放文件名和索引结点的编号，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(1+5)/2，即3次磁盘；而得到索引结点编号后，还需启动磁盘将对应文件的索引结点读入内存，故平均需要启动磁盘4次。可见，引入索引结点后，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。

第五章作业

1．有一移动臂磁盘，共100个磁道，每个磁道分8个扇区，磁盘转速为500r/s （转/秒），磁头每移动一个磁道需要10ms,有一用户请求访问第25磁道第3扇区，

并立即被系统响应，假设磁头当时处于15道上，磁头到达第25道时正处于1扇区的开始位置，试计算该用户至少需要等待多长时间？

2. 若有磁盘共有200个柱面，其编号为０～199，假定磁头刚完成56号磁道的访问，磁头正在98号磁道上，并向磁道号增加的方向移动，现有一个请求队列在等待访问磁盘，访问的磁道号分别为190，97，90，45，150，32，162，108，112，80。请写出分别采用FCFS、SSTF、SCAN和CSCAN算法进行调度磁盘时的请求次序，并计算出它们的平均寻道长度。

3．假定磁盘转速为20ms/圈，磁盘格式化时每个磁道被划分成10个扇区，今有10个逻辑记录（每个记录的大小刚好与扇区大小相等）存放在同一磁道上，处理程序每次从磁盘读出一个记录后要花费4ms进行处理，现要求顺序处理这10个记录，若磁头现在正处于首个逻辑记录的始点位置。请问：

（1）按逆时针方向安排10个逻辑记录（磁盘顺时针方向转），处理程序处理完这10个记录所花费的时间是多少？

（2）按最优化分布重新安排这10个逻辑记录，写出记录的安排，并计算出所需要处理的时间。

1.某系统采用页式存储管理策略，拥有逻辑空间32页，每页2K，拥有物理空间1M。

（1）请写出逻辑地址的格式。

（2）若不考虑访问权限等，进程的页表有多少项？每项至少有多少位？

（3）如果物理空间减少一半，页表结构应相应作怎样的改变？

答：（1）该系统拥有逻辑空间32页，故逻辑地址中页号必须用5位来描述；而每页为2K，因此，页内地址必须用11位来描述，这样可得到它的逻辑地址格式如下：

15 11 10 0

（2

32项；若不考虑

访问权限等，则页表项中只需给出页所对应的物理块号，1M的物理空间可分成29个内存块，故每个页表项至少有9位。

（3）如果物理空间减少一半，则页表中页表项数仍不变，但每项的长度可减少1位。

2.对一个将页表存放在内存中的分页系统：

（1）如果访问内存需要0.2微秒，有效访问时间为多少？

（2）如果加一快表，且假定在快表中找到页表项的几率高达90％，则有效访问时间是多少？（假定查找快表需花的时间是0）

答：（1）有效访问时间为；2*0.2=0.4微秒

(2)有效访问时间为：0.9*0.2+(1-0.9)*2*0.2=0.22微秒

3．某分页系统，主存容量为64K，页面大小为1K，对一个4页大的作业，其0、1、2、3页分别被分配到主存的2、4、6、7块中。

(1)将十进制的逻辑地址1023、2500、3500、4500转换为物理地址。

(2)以十进制的逻辑地址1023为例画出地址变换过程图。

答：（1）对上述逻辑地址，可先计算出它们的页号和页内地址（逻辑地址除以页面大小，得到的商为页号，余数为页内地址），然后通过页表转换成对应的物理