假定磁盘转速为20ms/r,每个磁道被划分为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记录需要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条记录需要的时间。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,因此处理记录需要6ms。到下一条记录的旋转延迟需要2ms*8=16ms故以此顺序处理这10条记录需要:6+9*(16+6)=204ms(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条记录需要的时间: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、扇区均从0起编号。现用16位的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:柱面号=247/(8×4)=7(从0编号,向下取整)磁头号=(247MOD32)/4=5扇区号=247MOD32MOD4=3(2)块号=柱面号×柱面扇区数+磁道号×盘扇区+盘扇区=56×(8×4)+6×4+3=1819字号=1819/16=113位号=1819MOD16=11所以,回收第56柱面第6磁道第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。设磁鼓上分为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,再转过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:1,8,15,2,9,16,3,10,17,4,11,18,5,12,19,6,13,20,7,14。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现有如下请求队列:8,18,27,129,110,186,78,147,41,10,64,12。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。答:升序移动次序为:100-110-129-147-186-78-64-41-27-18-12-10-8。移动的总柱面数:264。降序移动次序为:100-78-64-41-27-18-12-10-8-110-129-147-186。移动的总柱面数:270。现有如下请求队列:8,18,27,129,110,186,78,147,41,10,64,12;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100。答:处理次序为:100-110-129-147-186-78-64-41-27-18-12-10-8。移动的总柱面数:264。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。现要读出文件的1569字节,问访问哪一个磁盘块?答:80号磁盘块有一具有40个磁道的盘面,编号为0~39,当磁头位于第11磁道时,顺序来到如下磁道请求:磁道号: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,计算出它们各自要来回穿越多少磁道?答:1)FCFS为111。2)SSTF为61。3)SCAN为60(先扫地址大的请求),为45(先扫地址小的请求)。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:86,147,91,177,94,150,102,175,130;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143-86-147-91-177-94-150-102-175-130。(2)最短查找时间优先算法SSTF为162,143-147-150-130-102-94-91-86-175-177。(3)扫描算法SCAN为169,依次为143-147-150-175-177-199-130-102-94-91-86。(4)电梯调度为125(先向地址大的方向),为143-147-150-175-177-102-94-91-86为148(先向地址小的方向)依次为143-130-102-94-91-86-147-150-175-177。某磁盘共有200个柱面,每个柱面有20个磁道,每个磁道有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)每个柱面的物理块数为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,磁头正向磁道号增加方向移动。现有一磁盘读写请求队列,柱面号依次为:23,376,205,132,19,61,190,398,29,4,18,40。若采用先来先服务、最短寻道时间优先和扫描算法,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:100-23-376-205-132-19-61-190-398-29-4-18-40,总柱面数为:1596。采用SSTF处理次序为:100-132-190-205-61-40-29-23-19-18-4-376-398,总柱面数为:700。采用SCAN处理次序为:100-132-190-205-376-398-61-40-29-23-19-18-4,总柱面数为:692。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)FCFS,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876ms。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,并且有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:请求次序12345678欲访问的柱面号16040190188905832102试用:(l)电梯调度算法(2)最短寻找时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:80、90、102、160、188、190、58、40、32,总柱面数为:268.(2)最短查找优先查找次序为:80、90、102、58、40、32、160、188、190,总柱面数为:250。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分别表示任一逻辑磁盘块的柱面号、磁头号、磁道内块号,则x与a,b,c可通过如下公式进行转换:x=k*m*a+k*b+ca=(x-l)DIV(K*M)b=((x-l)MOD(K*m))DIVkc=((x-l)MOD(K*m))MODk+l若某磁盘组为n=200,m=20,k=10,问:(1)柱面号为185,磁头号为12,道内块号为5的磁盘块的逻辑磁盘块号为多少?(2)逻辑磁盘块号为1200,它所对应的柱面号、磁头号及磁道内块号为多少?(3)若每一磁道内的信息块从。开始编号,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:x=k*m*a+k*b+c=10*20*185+10*12+5=37125所以,柱面号为185,磁头号为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,a=(X-1)DIV(k*m)=(1200-l)DIV(10*20)=1199DIV200=5b=((x-1)MOD(k*m))DIVK=((1200-1)MOD(10*20))DIV10=(1199MOD200)DIV10=199DIV10=10c=((x-l)MOD(k*m))MODk+l=((1200-1)MOD(10X20))MOD10+1=(1199MOD200)MOD10+1=199MOD10+l=9+l=10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及磁道内块号为10(3)转换公式为:x=k*m*a+k*b+c+1a=(x-1)DIV(k*m)b=((x-1)MOD(k*m))DIVKc=((x-1)MOD(k*m)MODk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,有一个用户请求访问第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?(25-15)×10=100ms,旋转一周时间:1/500r/s=2ms,磁头经过每个扇区用时:2/83×(2/8)=0.75ms,t=100.75ms旋转型磁盘上的信息优化分布能减少若干I/O服务的总时间。假如有13个记录存放在磁盘的某一磁道上,每个磁道划分成13块,每块存放一个记录,如图下所示。块号12345678910111213记录R1R2R3R4R5R6R7R8R9R10R11R12R13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个记录的总时间是多少?(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时间。(1)处理完13个记录的总时间≈395ms(2)重新排列记录如下:块号12345678910111213记录R1R11R8R5R2R12R9R6R3R13R10R7R4重新排列记录后的总的处理时间≈118.1ms假定磁盘转速为6000r/min(转/分),磁盘格式化时每个盘面被分为9个扇区,现有一个文件共有A,B,C,D,E,F,G,H,I九个逻辑记录要存放在同一磁道上供处理程序使用,假设每个记录的大小与扇区的大小相同,处理程序每次从磁盘读出一个记录后要花2.5ms处理时间。若忽略其他辅助时间,请回答下列问题:(1)现在假设已经顺序存放好这9个记录,记录逆时针排列,磁盘顺时针旋转。那么读出该文件需要多少时间