目录

一、位示图

1.位示图的概念

2. 位示图的计算

二、页式存储

三、磁盘管理

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一、位示图

1.位示图的概念

位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中的一个盘块的使用情况。当其值为“0”时，表示对应的盘块空闲；为“1”时，表示已经分配。有的系统把"0"作为盘块已分配的标记，把“1”作为空闲标志。(它们的本质上是相同的，都是用一位的两种状态标志空闲和已分配两种情况。)磁盘上的所有盘块都有一个二进制位与之对应，这样，由所有盘块所对应的位构成一个集合，称为位示图。

2. 位示图的计算

2021上半年软考上午真题24

24、若计算机系统的字长为128位，磁盘的容量为2048GB，物理块的大小为8MB，假设文件管理系统采用位示图(bitmap)法记录该计算机系统磁盘的使用情况，那么位示图的大小需要( )个字。

A.1024

B.2048

C.4096

D.8192

所属知识点：操作系统>位示图

答案解析：

磁盘容量2048G,物理块大小8MB,则磁盘共有2048GB/8MB=256*2^10个物理块，即2048*1024/8=262144。

采用位示图记录磁盘使用情况，每个磁盘块占据1bit,共需要256*2^10bit即262144进行记录。

每128个bit为为1个字，则共需要256*2^10/128个字，即262144/128=2048个字。

单位换算：
1MB（兆字节）   = 1024KB（千字节）= 1024*1024B(字节) = 1048576B(字节)；
8bit（比特位）  = 1Byte（字节）；
1024Byte（字节）= 1KB(千字节)；
1024KB（千字节）= 1MB（兆字节）;
1024MB = 1GB;
1024GB = 1TB;

二、页式存储

 2021上半年软考上午真题25

25、进程P有5个页面，页号为0-4，页面变换表及状态位、访问位和修改位的含义如下图所示，若系统给进程P分配了3个存储块，当访问的页面3不在内存时，应该淘汰表中页号为( )的页面。

A.0

B.1

C.2

D.4

所属知识点：操作系统>页式存储

答案解析：

被淘汰的页面首先必须在内存，也就是在0、2、4页面中进行选择。

优先淘汰访问位为0的页面，此时0、2、4页面访问位都为1，无法判断。

进一步淘汰的是修改位为0的页面，此时符合要求淘汰的是0号页面，选择A选项。

三、磁盘管理

2021下半年软考上午真题27~28

27、28、在磁盘上存储数据的排列方式会影响I/O服务的总时间。假设每个磁道被划分成10个物理块，每个物理块存放1个逻辑记录。逻辑记录R1,R2....R10存放在同一个磁道上，记录的排列顺序如下表所示。 

 假定磁盘的旋转速度为10ms/周，磁头当前处在R1的开始处。若系统顺序处理这些记录，使用单缓冲区，每个记录处理时间为2ms,则处理这10个记录的最长时间为(1);若对存储数据的排列顺序进行优化，处理10个记录的最少时间为(2)。

(1)A、30ms

B、60ms

C、94ms

D、102ms

(2)A、30ms

B、60ms

C、102ms

D、94ms

所属知识点：操作系统>磁盘管理

答案解析：

考查磁盘管理相关计算问题。

整个磁盘如下图所示，整个磁盘的旋转速度为10ms/周，共10个磁盘，可知每个磁盘的读取时间为1ms，对于每个磁盘而言，有读取的时间1ms，处理时间2ms。

接下来具体的看分析：对于磁盘R1而言，磁头首先位于R1的开始处（即R10的末尾位置那条线），读取R1花费1ms时间，磁头到了R1的末尾处，又需要花费2ms处理它，所以可以得知经过3ms时候，磁头已经旋转到了R4的开始处（即R3的末尾处），接下来需要读取R2并处理R2，这个时候需要将磁头旋转到R2的开始处位置，那么需要顺时针移动（R4-R1，共计8个磁盘）才到R2的开始处，接下来，读取R2并处理R2同样需要花费3ms时间，磁盘也到了R5的开始，也需要旋转同样的8个磁盘，依次类推。

除第一个磁盘R1不需要移动磁头位置，其余9个磁盘都需要移动8个磁盘，即总时间为R1的时间（1+2）ms，后面9个磁盘的时间9*（8+1+2），共计102ms

 改善后的磁盘，避免了磁头的移动，即每个磁盘读取和处理共计3ms，总共10个磁盘，需要花费3*10=30ms（如下图所示）