操作系统-第章题

A、索引文件 B、直接文件 C、顺序文件 D、链接文件
6、文件的逻辑结构可分为 ________ 字符流式的无结构文件 和 记录式的有结构文件
两大类。
5•假定某磁盘的旋转速度是每圈 20毫秒，格式化时每个盘面被分成个 10扇区，现有个10 逻辑记录
存放同一在磁盘上，安排如图 1所示。处理程序要顺序处理这些记录，每读出一
条记录后处理程序要花 4毫秒的时间进行处理，然后再顺序读下一条记录并进行处理，知 道处理完成
这些记录，回答
(1 ) 顺序处理完这10条记录总共花费了多少时间？
(2) 请给一种记录优化分布的方案，使处理程序能在短时间内处理完这 10条记录，
并计算优化分布时需要花费的时间。
答：（1）磁盘旋转一个扇区所需时间 =20/10=2ms
读出并处理第一条记录所需时间 =2+4=6ms
处理完第一条记录磁头旋转到存放第四条逻辑记录所在的扇区了， 需等到旋转到存放第
二条逻辑记录的扇区时，才能读第二条逻辑记录，读出并处理第二条记录所需时间
=8*2+2+4=22 。
读出并处理其他几条记录所需与读出并处理第二条记录类似，故顺序处理
间=6+22*9=204ms 。
（2）一种记录优化分布的方案如图 2所示。
这种记录优化分使处理程序在处理完前一条逻辑记录时磁头正好旋转到下一条逻辑记
录所在的扇区，处理所需的时间最短，处理完这 10条记录需要花费的时间 =10*（ 2+4）
=60ms 。

10条记录所需时
4 .设磁盘的每个磁道分成 9个扇区，现有一文件共有 A、B、C、D、E、F、G、H、丨9条 记录，每个
记录的大小与块的大小相等，设磁盘转速为 27ms/转，每读出一块后需要 2ms
的处理时间。如忽略其他辅助时间，问：
（1） 如果顺序存放这些记录并顺序读取，处理该文件要用多少时间？
（2） 如果要顺序读取该文件，记录如何存放处理时间最短？需要多少时间？
答：磁盘转速为27ms/转，每个磁道存放 9条记录，读取一条记录需要是将 =27/9=3ms。
（1） 读出并处理 A记录需要5ms，此时读写头已转到 B记录的中间，为读出 B记录， 必须再转将
近一圈。后续 8条记录的读取并处理时间与 B相同，于是处理9条记录 的总时间为 8*（ 27+3）
+（ 3+2）=245ms.
（2） 读取并处理一条记录的时间需 5ms，当读出并处理 A记录时，假设A记录放在第0
个块中，读写头移到第 1个块的中间，为了能顺序读到 B记录，应将它放在第 2个
块中，即应将记录按如下顺序存放 •。

块号 0 1 2 3 4 5 6 7 8
记录 A F B G C H D I E
这样，处理一条记录并将此头移到下一条记录的时间为
3（读出）+2（处理）+1 （等待）=6ms
处理9条记录的总时间为：6*8+5=53ms.

1.
假定某磁盘的旋转速度是每圈20毫秒，格式化时每个盘面被分成个 8扇区, 现有
个8逻辑记录存放同一在磁盘上，安排如图3所示。处理程序要顺序处理这 些记录，
每读出一条记录后处理程序要花 5毫秒的时间进行处理，然后再顺序读 下一条记录并
(1) 顺序处理完这8条记录总共花费了多少时间？
(2) 请给一种记录优化分布的方案，使处理程序能在短时间内处理完这
条记录，并计算优化分布时需要花费的时间

答：8*（ 2.5+5）+7*15=165ms
2 •假定磁带的记录密度为每英寸 800个字符，每一记录长度为160个字符，块 与块
之间的间隙为0.6英寸，现有1000条逻辑记录需要存放在磁带上，分别回 答下列问
题：
(1) 计算不采用成组操作时磁带空间利用率。
(2) 计算采用以5条记录为一组的成组操作时磁带空间利用率。
(3) 为了使磁带空间的利用率大于 50%采用
成组记录时块因子最少为多 少？
答：(1) 160/800=0.2
磁盘空间利用率=0.2/ ( 0.2+0.6) =25%
(2) 160*5/800=1 磁盘空间利用率=1/ (1+0.6) =62.5%
(3) x*160/800=0.2x
0.2x/ (0.6+0.2x ) >=0.5 x>=3
3、有一计算机系统，采用如图所示(行号、列号都从 0开始编号)来管理空闲
盘块，如果盘块从0开始编号，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？

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
13 14 15
0 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
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，得到其行号i仁2，列号j仁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=i1*16+j 1=2*16+2=34
b2=i2*16+j2=3*16+6=54
修改位示图，将Map[2,2]=Map[3,6]=1，并将对应的块分配出去。
(2)释放磁盘的第300块时，应进行如下处理：
计算出磁盘第300块所对应二进制位的行号i和列号j :
i=300/16=18 j=300Mod16=12

修改位示图，令Map[18,12]=0,表示对应块为空闲块

4、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 问请
求，要访问磁盘的磁道号按申请到达的先后顺序依次为 45,68,28,90.移动
臂的运动方向：沿磁道号递减的方向移动。若分别采用FCFS磁盘调度算法、SSTF 算法、
SCANT法时，磁头移动的顺序和所需寻道长度分别是多少？
FCFS 70---45---68---28---90
寻道长度=(70-45)+(68-45)+(68-28)+(90-28)=150
SSTF 70---68---90---45---28
寻道长度=(70-68)+(90-68)+(90-45)+(45-28)=86
SCAN 70---68---45---28---90
寻道长度=(70-68)+(68-45)+(45-28)+(90-28)=104
1.设某磁盘启动时间为3ms,磁头移动一条磁道所用时间为 0.4ms,则磁头移动

100条磁道所化的寻道时间为( )。
A. 83ms B. 40ms C. 430ms D. 43ms
1 . 按按信息流项，可把文件分为输 ___________ 、 输出文件 和 输入输出文
5. 已完成对35号柱面的访问，当前磁盘读写头位于 30号柱面上，此时等待访 问磁
盘柱面次序为：12、21、20、4、41、8、37。寻道时移动一个柱面所需时 间为3ms，
计算按下列两种寻道算法所需的寻道时间。
（1） 先来先服务
（2） 电梯调度
答：（1）采用先来先服务调度算法时实际访问的柱面次序为： 12、21、20、
4、41、8、37,磁头移动的柱面数为：18+9+1+16+37+33+29=143 ，所需 的寻道时
间为143 X3=429ms
。

（2）采用电梯调度算法时实际访问的柱面次序为： 21、20、12、8、4、
37、41、，磁头移动的柱面数为：63，所需的寻道时间为63 X3=189ms
。

1.文件共享方式有绕道法 、链接法 和 基本文件目录表 。
1.解释记录的成组和分解。
为了提高存储空间的利用率和对外存的操作次数， 把若干个逻辑记录合成一
组存入一个物理块的工作称“记录的成组”每块中的逻辑记录个数称“块因子”
在把记录成组后，为了使用数据，从一组成组的记录中把一个逻辑记录分离
出来的操作称“记录的分解”

2.
驱动调度由 移臂调度 和 旋转调度 组成
3.
（ ）从文件的逻辑结构形式来说，数据库文件是记录式文件
4. 文件系统概念中，级别由高到低排列的是（ A ）。

A •文件、记录、数据项 B •文件、数据项、记录

C.记录、文件、数据项 D •数据项、记录、文件
1. 简述文件系统的特点和功能。