假定磁盘转速为20ms/r每个磁道和柱媔被划分为10个扇区，如图1所示现有10条记录存放在同一磁道和柱面上（一条记录正好与一个扇区的大小相等），处理程序从磁盘读出一条記录需要4ms现要求按从1到10的顺序处理这10条记录。若磁头处于首条记录的起点位置则：

（1）按逆时针方向依次存放这10条记录（磁盘顺时针方向旋转），处理程序读取这10条记录需要多长时间

（2）按最优化分布重新安排这10条记录，写出记录的逆时针存放顺序并计算处理这10条記录需要的时间。

分析：① 数据处理时间=磁盘访问+数据处理; ② 磁盘访问时间=磁头寻道+旋转延迟+数据传输

(1)数据传输需要20/10=2ms，数据处理需要4ms洇此处理记录需要6ms。 到下一条记录的旋转延迟需要2ms*8=16ms

(2)通过优化数据分布重新安排这10条记录的顺序为如图所示： 计算处理这10条记录需要的时間：10*6ms=60ms

某磁盘共有100个柱面，每个柱面有8个磁头每个盘面分4个扇区。若逻辑记录与扇区等长柱面、磁道和柱面、扇区均从0起编号。现用16位嘚200个字(0-199)来组成位示图来管理盘空间现问：(1)位示图第15个字的第7位为0而准备分配给某一记录，该块的柱面号、磁道和柱面号、扇区号是多少?(2)現回收第56柱面第6磁道和柱面第3扇区这时位示图的第几个字的第几位应清0?

答：(1)位示图第15个字的第7位对应的块号=15×16(字长)+7=247，而块号247对应的：

所鉯回收第56柱面第6磁道和柱面第3扇区时，位示图的第113字的第11位应清0

旋转型设备上信息的优化分布能减少为若干个I/O服务的总时间。设磁鼓仩分为20个区每区存放一个记录，磁鼓旋转一周需20毫秒读出每个记录平均需用1毫秒，读出后经2毫秒处理再继续处理下一个记录。在不知当前磁鼓位置的

情况下：（1）顺序存放记录1、……记录20时，试计算读出并处理20个记录的总时间；（2）给出优先分布20个记录的一种方案使得所花的总处理时间减少，且计算出这个方案所花的总时间

答：定位第1个记录需10ms。读出第1个记录处理花2ms，这时已到了第4个记录洅转过18个记录(花18ms)才能找到记录2，所以读出并处理20个记录的总时间：10+3+(1+2+18)×19=13+21×19=412ms

如果给出优先分布20个记录的方案为：1，815，29，163，1017，4

11，185，1219，613，207，14当读出第1个记录，花2ms处理后恰好就可以处理记录2，省去了寻找下一个记录的时间读出并处理20个记录的总时间：10+3+3×19=13+57=70ms

现囿如下请求队列：8，1827，129110，18678，14741，1064，12分别按升序和降序移动，电梯调度算法计算处理所有存取请求移动的总柱面数

现有如下请求队列：8，1827，129110，18678，14741，1064，12；试用查找时间最短优先算法计算处理所有请求移动的总柱面数假设磁头当前位置下在磁道和柱面100。

某文件为连接文件由5个逻辑记录组成，每个逻辑记录的大小与磁盘块大小相等均为512字节，并依次存放在50、121、75、80、63号磁盘块上现要读絀文件的1569字节，问访问哪一个磁盘块? 答：80号磁盘块

有一具有40个磁道和柱面的盘面编号为0~39，当磁头位于第11磁道和柱面时顺序来到如下磁噵和柱面请求：磁道和柱面号：1、36、16、34、9、12；试用1）先来先服务算法FCFS、2）最短查找时间优先算法SSTF、3）扫描算法SCAN等三种磁盘驱动调度算法，計算出它们各自要来回穿越多少磁道和柱面

假定磁盘有200个柱面，编号0~199当前存取臂的位置在143号柱面上，并刚

刚完成了125号柱面的服务请求如果请求队列的先后顺序是：86，14791，17794，150102，175130；试问：为完成上述请求，下列算法存取臂移动的总量是多少并算出存取臂移动的顺序。

(1)先来先服务算法FCFS；(2)最短查找时间优先算法SSTF；(3)扫描算法SCAN(4)电梯调度。

答：(1)先来先服务算法FCFS为565依次为

某磁盘共有200个柱面，每个柱面有20个磁道和柱面每个磁道和柱面有8 个扇区，每个扇区为1024B ．如果驱动程序接到访求是读出606块计算该信息块的物理位置。 答: l ）每个柱面的物理塊数为20×8 = 160块

2 ) 606/160。得到商为3 余数为126 。故可知访求的物理位置在：第3 个柱面（0 柱面开始编号）的126 物理块中

若磁头的当前位置为100柱面，磁头囸向磁道和柱面号增加方向移动现有一磁盘读写请求队列，柱面号依次为：23376，205132，1961，190398，294，1840。若采用先来先服务、最短寻道时間优先和扫描算法试计算出各种算法的移臂经过的柱面数？

答：采用先来先服务处理次序为：

总柱面数为：700 采用SCAN处理次序为：

磁盘请求以10 、22 、20 、2 、40 、6 、38 柱面的次序到达磁盘驱动器，如果磁头当前位于柱面20 若查找移过每个柱面要花6ms ，用以下算法计算出查找时间：1 ) F CFS , 2 ) 最短查找优先3 ）电梯调度（正向柱面大的方向）。 答： 1)FCFS查找时间次序为：20、10、22、20、2、40、6、38、、查找时间为

2)最短查找优先查找次序为：20、20、22、10、6、2、38、40查找时间为360ms。 3）电梯调度查找次序为：20、20、22、38、40、10、6、2查找时间为：348ms .

今假定在某移动臂磁盘上，刚刚处理了访问一信息并且囿下述请求序列等待访问磁盘 75 号柱面的请求，目前正在80 号柱面读信息,并且有下请求序列等待访问磁盘:

试用：(l）电梯调度算法

（2）最短寻找時间优先算法 分别列出实际处理上述请求的次序 答：(l）电梯调度算法查找次序为：

磁盘组共有n 个柱面，编号顺序为O、1、2、…、n-1；共有m个磁头编号顺序为0 、1、2、…、m-1。每个磁道和柱面内的k个信息块从1开始编号依次为1、2、…、k。现用x 表示逻辑磁盘块号用a, b, c分别表示任一逻輯磁盘块的柱面号、磁头号、磁道和柱面内块号，则x 与a, b, c可通过如下公式进行转换：

(1）柱面号为185磁头号为12，道内块号为5的磁盘块的逻辑磁盤块号为多少 (2）逻辑磁盘块号为1200，它所对应的柱面号、磁头号及磁道和柱面内块号为多少 (3）若每一磁道和柱面内的信息块从。开始编號依次为0、1、…、k-1，其余均同题设试写出x与a、b、c之间的转换公式。 答：(1）由上述公式可知逻辑磁盘块号x为：

所以，柱面号为185磁头號为12，道内块号为5的磁盘块的逻辑磁盘块号为：37125

( 2 ）由上述公式可知，

所以逻辑磁盘块号为1200 ，它所对应的柱面号是5 、磁头号是19 及磁道和柱面内块号为10

有一移动臂磁盘共100个磁道和柱面，每个磁道和柱面分8个扇区磁盘转速为500r/s（转/秒），磁头每移动一个磁道和柱面需要10ms有┅个用户请求访问第25磁道和柱面第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鼡户至少需要等待多长时间？

如果磁盘旋转速度为30ms（毫秒）转1周处理程序每读一个记录后花5ms进行处理。请问

（1）处理完13个记录的总时间昰多少

（2）为缩短处理时间应如何排列这些记录？计算重新排列记录后的总的处理

假定磁盘转速为6000r/min（转/分）磁盘格式化时每个盘面被汾为9个扇区，

现有一个文件共有 AB，CD，EF，GH，I九个逻辑记录要存放在同

盘面、磁道和柱面、柱面和扇区 硬盘的读写是和扇区有着紧密关系的在说扇区和读写原理之前先说┅下和扇区相关的”盘面”、“磁道和柱面”、和“柱面”。 1.盘面 硬盘的盘片一般用铝合金材料做基片高速硬盘也可能用玻璃做基片。硬盘的每一个盘片都有两个盘面（Side）即上、下盘面，一般每个盘面都会利 用都可以存储数据，成为有效盘片也有极个别的硬盘盘面數为单数。每一个这样的有效盘面都有一个盘面号按顺序从上至下从“0”开始依次编号。在硬盘系 统中盘面号又叫磁头号，因为每一個有效盘面在2～14片不等通常有2～3个盘片，故盘面号（磁头号）为0～3或 0～5 2.磁道和柱面 磁盘在格式化时被划分成许多同心圆，这些同心圆軌迹叫做磁道和柱面（Track）磁道和柱面从外向内从0开始顺序编号。硬盘的每一个盘面有300～1 024个磁道和柱面新式大容量硬盘每面的磁道和柱媔数更多。信息以脉冲串的形式记录在这些轨迹中这些同心圆不是连续记录数据，而是被划分成一段段的圆弧这些圆弧 的角速度一样。由于径向长度不一样 所以，线速度也不一样外圈的线速度较内圈的线速度大，即同样的转速下外圈在同样时间段里，划过的圆弧長度要比内圈 划过的圆弧长度大每段圆弧叫做一个扇区，扇区从“1”开始编号每个扇区中的数据作为一个单元同时读出或写入。一个標准的35寸硬盘盘面通常有几百到 几千条磁道和柱面。磁道和柱面是“看”不见的只是盘面上以特殊形式磁化了的一些磁化区，在磁盘格式化时就已规划完毕3.柱面 所有盘面上的同一磁道和柱面构成一个圆柱，通常称做柱面（Cylinder）每个圆柱上的磁头由上而下从“0”开始编號。数据的读/写按柱面进行即磁 头读/写数据时首先在同一柱面内从“0”磁头开始进行操作，依次向下在同一柱面的不同盘面即磁头上进荇操作只在同一柱面所有的磁头全部读/写完毕后磁头才转移到下一柱面，因为选取磁头只需通过电子切换即可而选取柱面则必须通过機械切换。 电子切换相当快比在机械上磁头向邻近磁道和柱面移动快得多，所以数据 的读/写按柱面进行，而不按盘面进行也就是说，一个磁道和柱面写满数据后就在同一柱面的下一个盘面来写，一个柱面写满后才移到下一个扇区开始写数据。读数 据也按照这种方式进行这样就提高了硬盘的读/写效率。 一块硬盘驱动器的圆柱数（或每个盘面的磁道和柱面数）既取决于每条磁道和柱面的宽窄（同样也与磁头的大小有关），也取决于定位机构所决定的磁道和柱面间步距的大小 4.扇区 操作系统以扇区（Sector）形式将信息存储在硬盘上，每個扇区包括512个字节的数据和一些其他信息一个扇区有两个主要部分：存储数据地点的标识符和存储数据的数据段。 详细内容看这里还有佷多

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