文件管理作业1、假设一个活动头磁盘有200道，编号从0-199。当前磁头正在143道上服务，并且刚刚完成了125道的请求。现有如下访盘请求序列(磁道号)：86，147，91，177，94，150，102，175，130试给出采用下列算法后磁头移动的顺序和移动总量(总磁道数)。（1）最短寻道时间优先（SSTF）磁盘调度算法。（2）扫描法（SCAN）磁盘调度算法（假设沿磁头移动方向不再有访问请求时,磁头沿相反方向移动。）答：（1）SSTF磁头移动顺序：143，147，150，130，102，94，91，86，175，177移动总量：首先划分分成三段（143～150，150～86，86～177），然后计算，移动总量为（150-143）+（150-86）+（177-86）=162（2）SCAN磁头移动顺序：143，147，150，175，177，130，102，94，91，86移动总量：只需要划分成两段（143～177，177～86），移动总量为（177-143）+（177-86）=125总结：SCAN通过减少方向改变的次数减少了磁头移动的总量。2、假定一个UNIX磁盘块能存放1024个磁盘地址。用直接盘块指针的文件的最大尺寸是多少？一重间接盘块指针呢？二重间接盘块指针呢？三重呢？答：文件的最大尺寸（单位：磁盘块）分别为：直接磁盘块指针方法：1024一重索引方法：10242两重索引方法：10243三重索引方法：10244或按I节点的方式理解：直接盘块指针：12一重索引方法：12＋1024二重索引方法：12＋1024＋10242三重索引方法：12＋1024＋10242＋102433、对下列每个问题，试说明它是由文件系统中哪一部分处理以及如何处理的？（1）存储碎片问题；（2）允许给不同的文件以相同的文件名；（3）缓冲处理；（4）扩充文件时存储空间的申请；答：问题描述处理者处理方法和过程存储碎片问题磁盘空间管理模块有预防和治理两种策略。预防方面，可以使用较好的文件物理结构安排，尽是避免出现碎片，例如采用索引结构或I节点而不是顺序结构可能会减少磁盘碎片的产生；治理方面，无论采用哪种物理结构，碎片总是不可避免的，经过一段时间的使用，磁盘碎片总会严重到一定程度，因此，文件系统要向用户提供磁盘碎片整理功能，在用户提出碎片整理请求进行文件系统的整理，对文件的存储位置进行适当调整。允许给不同的文件以相同文件名目录管理模块使用两级目录或多级目录结构都可以实现这一功能。不同的，如果处在不同的目录下，就可以拥有相同的文件名。缓冲处理存取管理模块这一功能主要是为了提高文件系统的性能。方法是利用程序访问的局部性原理，在内存中保存一些经常使用的存储快。当用户提出文件访问请求时，并行的在块高速缓存和硬盘上查找相应的内容，如果在块高速缓存中找到，则停止硬盘上的查找。如果请求的内容不再块高速缓存中，则将其调入块高速缓存（当然，可能会有一些淘汰和置换的问题）。扩充文件进存储空间的申请磁盘空间管理模块处理方法依文件物理结构的不同而不同。基本的思想是根据一定的算法在FSL(FreeSpaceList)中找到相应的磁盘空间（如果没有跔的空间，则报错），然后在文件的相应数据结构，例如在索引文件结构下，要建立相应的索引表项，并填写适当的数值。4、在UNIX系统中，采用I节点方式给出一个文件所在磁盘块的块号。假设每个磁盘块大小为1024字节，并且每个间接盘块能容纳256个块号，试问：（1）如果进程要读取某文件的字节偏移量为8192，应该如何找到它所在磁盘块？（2）如果想要存取某文件的字节偏移量为640000，又将如何？答：（1）偏移量为8192，处理方式如下：①读入I节点到内存；（这里I节点可以看作一个指针数组）②根据I节点的第9个指针即可找到相应的磁盘块。（2）偏移量为640000，因为前面12个指针所能寻址的范围是1024*12－1＝12287；第13个指针指向一个索引表，增加的寻址范围是262144，仍然小于640000；第14个指针增加的寻址范围是67108864，已经超过了640000，因此过程如下：①读入I节点到内存②根据第14个指针找到了2级索引表，然后根据它的第2个表项找到1级索引表，此时，1级索引表的第102个表项的指向的磁盘块即为所求。（这个索引项所指磁盘块的始址恰好为12287+262144*2+1024*101+1＝640000）5、有一个文件系统，根目录常驻内存，如图所示：目录文件采用链接结构，规定一个目录下最多存放40个下级文件。下级文件可以是目录文件，也可以是普通文件。每个磁盘块可存放10个下级文件的描述信息，若下级文件为目录文件，则上级目录指向该目录文件的第