操作系统复习题2016(5)

（1）连续分配，将最后一个数据块搬到文件头部 （2）单级索引分配，将最后一个数据块搬到文件头部 （3）隐式链接分配，将最后一个数据块搬到文件头部 （4）采用隐式链接，将第一个数据插入文件尾部

解（1）每一个数据块的内容都要变化，故需要读出100块数据，写入100块数据，启动磁盘I/O200次

（2）1次，将索引块第一个表项的内容与最后一个表项的内容交换，然后启动1次I/O，将索引块的内容写入磁盘。

（3）102次，每个数据块的内容都要读入到内存，需要100次，第100个数据块要记下第一个块的块号，并写盘需要1次，第99块的连接指针要置空，并写盘需要1次。共102次 （4）102次，每个数据块的内容都要读入到内存，需要100次，第100个数据块要记下第一个块的块号，并写盘需要1次，第1块的连接指针要置空，并写盘需要1次。共102次 2．在UNIX中，外存组织方式采用增量式索引组织方式（混合索引），若盘块为1KB，每个盘块号占4个字节，即每块可放256个地址，如何将下列文件的偏移量转换为物理地址：9000，18000，420000

解：步骤1 将逻辑文件的字节偏移量转换为文件的逻辑块号和块内位移，方法是：将逻辑文件的字节偏移量/盘块大小，商为文件的逻辑块号，余数为块内偏移。

步骤2 将文件的逻辑块号转换为物理块号。使用混合索引结构，在索引节点中根据逻辑块号通过直接索引或间接索引找到对应的物理块号。 （1）9000/1024=9余783

其逻辑块号为9，故直接索引addr[8]中可以找到物理块号 （2）18000/1024=17余592

其逻辑块号为17，故直接索引addr[10]中可以找到物理块号 （3）420000/1024=410余160

其逻辑块号为410，故直接索引addr[11]中可以找到物理块号

3．某操作系统的文件管理采用直接索引和多级索引混合方式，文件索引表共有10项，其中前8项是直接索引项，第9项是一次间接索引项，第10项是二次间接索引项，假定物理块的大小是2K，每个索引项占用4B，问：

（1）该文件系统中最大的文件可以达到多大？ （2）假定一个文件的实际大小是128MB，该文件实际占用磁盘空间多大（包括间接索引块）？ 解：每个物理块可以存放2K/4=512个索引项

最大的文件大小为：8*2K+512*2K+512*512*2K=513M+16K

4．一个文件有100个磁盘块，假设文件控制块在内存。在下列情况下，分别计算并说明在连续组织方式和显示链接组织方式下，分别需要执行多少次磁盘I/O操作？（假设每读或写一块磁盘块就是一次磁盘操作；假设在连续组织方式下，文件头部无空闲的磁盘块，但文件尾部有空闲的磁盘块）

（1）在文件开始处添加一个磁盘块（需要往添加的磁盘块中写数据）； （2）在文件第50块前添加一个磁盘块（不需要往添加的磁盘块中写数据）； （3）删除文件第50块磁盘块；

（4）在文件结尾处删除一个磁盘块。 解：（1）连续分配，201次I/O；显示链接分配，1次I/O

（2）连续分配，102次I/O；显示链接分配，0次I/O （3）连续分配，100次I/O；显示链接分配，0次I/O （4）连续分配，0次I/O； 显示链接分配，0次I/O

显示链接分配集中于对文件分配表的修改。

5．若8个字（字长32位）组成的位示图管理内存，假定用户归还一个块号为100的内存块时，它对应位示图的位置是哪里？

解： （(100-1）/32+1=4,(100-1)mod 32 +1=4 ）（所有编号均从1开始）

6．假设一个磁盘组共有100个柱面，每个柱面有8个磁道，每个盘面被分为4个扇区。逻辑记录的大小与扇区大小相等，柱面、磁道、扇区的编号均从“0”开始，现用字长为16位的200个字（第0到199字）组成位示图来指示磁盘空间的使用情况。问：

（1）文件系统发现位示图中第15字第7位为0而准备分配给某一记录时，该记录会存放到磁盘的哪一块上？此块的物理位置（柱面号、磁道号和扇区号）是多少？

（2）删除文件是还要归还存储空间，第56柱面第6磁头第3扇区的块就变成了空白块，此时，位示图中的第几位应该由1改成0？

解：（1）15*16+7=247；247/(8*4)=7余23；23/4=5余3

该记录会存放到磁盘247块上。此块的物理位置（柱面号、磁道号和扇区号）是7柱面、5磁头，第3扇区

（2）56*32+6*4+3=1819,1819/16=113余11

位示图中的第113字的第11为应该由1改成0。