孙钟秀操作系统第六章部分习题答案

3.某操作系统的磁盘文件空间共有500块，若用字长为32位的位示图管理磁盘空间，试问：（1）位示图需要多少个字？（2）第i字第j位所对应的块号是多少？（3）给出申请/归还一块的工作流程。解：（1）500/32=16（向上取整）（2）对应的块号为：32*i+j（3）申请：自左向右、自上而下扫描位示图，跳过字位为1的位，找到第一个字位为0的位，根据它是第i字第j位算出对应的块号，将其分配出去，并将对应字位置1.归还：根据块号，算出相应的i、j，并将其字位清0.4.若两个用户共享一个文件系统，用户甲使用文件A、B、C、D、E；用户乙要使用文件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；用于甲、乙的文件D和E是同一个文件。试设计一种文件组织方案，使得用户甲、乙能共享文件系统由不致造成混乱。用户名子目录指针甲乙ABCDEDEAF主文件目录用户文件目录物理文件5.在UNIX系统中，如果一个盘块的大小为1KB，每个盘块号占用4B，即每块可存放256个地址。请将下列字节偏移量转换为物理地址：（1）9999（2）18000（3）420000374页：UNIX多重索引结构解：（1）9999/1024=99999%1024=783直接索引addr[9]中找到物理块号（2）18000/1024=1718000%1024=592一次间接索引addr[10]中可以找到物理号（3）420000/1024=410420000%1024=160二次间接索引addr[11]中可以找到物理号14.某个磁盘组共有10个盘面，每个盘面有100个磁道，每个磁道有16个扇区。若以扇区为分配单位，试问：（1）用位示图管理磁盘空间，则位示图占用多少空间？（2）若空白文件目录的每个目录项占用5B，则空白文件目录何时大于位示图？解：（1）10×100×16=16000个扇区16000/8=2000B（2）2000/5=400个文件所以当文件目录大于400个时，空白文件目录大于位示图。15.某磁盘共有100个柱面，每个柱面有8个磁头，每个盘面分为4个扇区。若逻辑记录与扇区等长，柱面、磁道、扇区均从0开始编号。现用16位的200个字（0~199）组成位示图来管理磁盘空间。试问：（1）位示图第15个字的第7位为0而准备分配某一记录，此块的柱面号、磁道号、扇区号是多少？（2）现回收第56柱面第6磁道第3扇区，这时位示图的第几个字的第几位应该清0？解：（1）块号为15×16+7=247柱面号：247/(8×4)=7磁道号：(247%(8×4))/4=5扇区号：(247%(8×4))%4=3（2）56×32+6×4+3=1819字号：1819/16=113位号：1819%16=1118.设一个文件由100个物理块组成，对于连续文件、连接文件和索引文件，分别计算执行下列操作的启动磁盘I/O次数（假如头指针和索引表均在主存中）。（1）把一块加在文件的开头；（2）把一块加在文件的中间（第51块）；（3）把一块加在文件的结尾；（4）从文件开头删去一块；（5）从文件的中间（第51块）删去一块；（6）从文件的末尾删去一块。解：操作序列连续文件连接文件索引文件（1）20111（2）101521（3）11021（4）010（5）98520（6）0100019.一个文件系统基于索引节点的组织方式，假设物理块长为512B。（1）文件名目录的每个表项占用16B，文件目录从物理块111号开始存放；（2）索引节点占用64B，索引节点区从物理块2号开始存放；（3）索引节点编号是从1到某个最大值，现有文件file为顺序文件，file位于文件名目录的第34个目录项中，它所对应的索引节点号为64.为打开文件file需要启动几次磁盘，每次所读的物理块号是什么？请说明原因。解：（1）一个物理块有512/16=32个表项（2）一个物理块有512/64=8个索引节点由file位于文件名的第34个目录项中，可得该目录存放在112号物理块，启动磁盘访问112号物理块；得到索引节点号64，位于2+64/8-1=9号物理块中，启动磁盘，访问9号物理块。20.某文件系统采用索引文件结构，设文件索引表的每个表目占3B，存放盘块的块号，磁盘块的大小为512B。此文件采用直接、二级和三级索引所能管理的最大磁盘空间是多少？解：512/3=170直接索引：170×512B二级索引：170×170×512B三级索引：170×170×170×512B