空闲空间位映射在格式化后，开始时总是形如1000 0000 0000 0000(第一块被“根”目录占用)。系统总是从最低数目的块开始搜索空闲块。这样在写文件A(需要6块)后位映射类似于1111 1110 0000。请写出下列操作过程中位映射的变化情况。

问答题写文件B，需要5块；

【正确答案】1111 1111 1111 0000；

【答案解析】

问答题删除文件A；

【正确答案】1000 0001 1111 0000；

【答案解析】

问答题写文件C，需要8块；

【正确答案】1111 1111 1111 1100；

【答案解析】

问答题删除文件B。

【正确答案】1111 1110 0000 1100。

【答案解析】

问答题有人建议将UNIX中每个文件的第一部分与FCB存放在磁盘的同一块中，请问这样做有什么优缺点?

【正确答案】优点是可以在读取FCB时顺便读取文件的开始部分，大多数文件操作均是从头开始操作文件，因此可以减少文件I/O次数；缺点是对于一些中型大小的文件增加了后续I/O的次数(寻找索引)。

【答案解析】

问答题文件系统的性能取决于cache命中率。在满足请求时，如果块在cache中则需要1ms，而磁盘读则需要40ms。假设命中率为h，请给出满足一个请求所需的平均时间。

【正确答案】h×1+(1-h)×40(ms)。

【答案解析】

问答题一个软盘有40个柱面，每个柱面移动的寻道时间为6ms。如果不刻意地将文件块靠近分配，那么逻辑上连续的两块之间大致平均相隔13个柱面。如果操作系统采用合适的策略，逻辑连续的块之间可能只会间隔2个柱面。那么在两种情况下，读取100块的文件分别需要多长时间(旋转延迟100ms，每块的传送时间为25ms)?

【正确答案】前一种情况所需时间为99×6×13+100×(100+25)(ms)；后一种情况所需时间为99×6×2+100×(100+25)(ms)。

【答案解析】

问答题一个个人计算机销售商宣传自己的磁盘驱动器使用了电梯算法，而且将一个柱面内的多个请求按照扇区排序。结果某个测试机构对整个磁盘随机读取10000次进行测试，发现测试结果与FCFS算法的结果相同。请问这个销售商撒了什么谎?

【正确答案】磁盘调度算法是在操作系统中实现的，磁盘驱动器服务不应该实现特殊的调度方法，而只会使用FCFS方法。

【答案解析】

问答题下图是磁盘块大小与数据率和空间利用率之间的关系。假设一个磁盘平均寻道时间为8ms，旋转速度为1500rpm，每个磁道(track)262144B。在块大小为1KB、2KB和4KB的情况下，其空间利用率和数据率分别是多少?为什么?

【正确答案】(右侧的磁盘空间利用率的单位应该是0.1%)，在块大小为1KB、2KB、4KB时的磁盘空间利用率依次为100%、100%、50%；其数据率依次为80KB/s、160KB/s、320KB/s左右。至于空间利用率的降低是因为系统中文件大小是2KB左右。数据率逐步提高的原因是因为旋转速度为1500rpm，即平均的旋转延迟为40ms；每个磁道为256KB，在块大小为1KB、2KB和4KB时分别可以存放256块、128块、64块，因为旋转延迟是寻道时间的5倍，因此磁道中存放的块越多，寻找一个块所需的时间也就越长，数据率也就越小。

【答案解析】

问答题某一文件系统使用了2KB磁盘块。系统中的中等文件大小为1KB。如果真的每个文件刚好1KB大小，那么系统空间利用率为多少?实际系统中的空间利用率应该高于这个数还是低于这个数?为什么?

【正确答案】这种情况下空间利用率为50%。实际情况下，特别是在Windows环境下，大多数文件大小远远高于2KB，因此空间利用率会高于这个数字。

【答案解析】

问答题假设当前时刻内存中只有“根”目录FCB，没有其他路径信息，而且所有目录的大小刚好是一个磁盘块大小，那么打开一个文件/usr/ast/courses/os/handout.t共需要多少次的磁盘操作?

【正确答案】5次。

【答案解析】