第8章作业答案1

在UNIX操作系统中，磁盘空间的管理和文件的存储是非常关键的部分。本章作业涉及到了多个与磁盘管理相关的知识点，主要包括文件的物理地址计算、索引文件的概念、位示图管理以及不同的磁盘空间分配方法。 对于文件的物理地址计算，UNIX系统采用了一种混合索引分配方式。如果一个盘块的大小是1KB，那么每个盘块号占用4个字节，这意味着每个盘块可以存储256个盘块号。在给定的描述中，我们看到三个例子：(1) 9999字节偏移量，(2) 18000字节偏移量，(3) 420000字节偏移量。通过计算，我们可以得知： - 对于9999字节，它除以1024（1KB的字节数）等于9，余数为783。这意味着它位于第9个盘块的783字节处。 - 对于18000字节，除以1024得到17，余数为592。所以它位于第17个盘块的592字节处。 - 对于420000字节，除以1024得到410，余数为160。因此，它位于第410个盘块的160字节位置。 索引文件是当记录长度不固定时，为了方便查找而创建的一种特殊文件结构。每个记录在索引表中都有一个对应的表项。多级索引的引入主要是为了处理大文件，当单级索引无法容纳所有记录的指针时，通过增加索引的层次，可以更有效地管理和访问大量数据。 再者，位示图是一种有效的磁盘空间管理技术。在给定的例子中，位示图用于管理空闲盘块。当需要分配盘块时，系统会顺序扫描位示图，找到第一个值为0的二进制位，将其转换为对应的盘块号并分配出去，同时将该位设置为1。例如，分配两个盘块的过程可能如下：找到第一个0位，如第3行第3列，对应的盘块号为35，然后找到下一个0位，如第4行第7列，对应的盘块号为55。分配后，相应的位会被置为1。 此外，位示图管理中，如果磁盘文件空间有500块，字长为32位，位示图需要的字数可以通过500除以32取整计算得出，即16个字。第i字第j位对应的块号是(i-1)*32+j。申请或归还盘块的工作流程包括扫描位示图，找到空闲块进行分配或回收，然后更新位示图的状态。 磁盘空间的常见管理方式有空闲表法、空闲链表法、位示图法和成组链接法。在UNIX系统中，通常采用的是成组链接法，这种方法将多个小的空闲块组合成一个大的空闲块，从而简化了分配和回收过程，减少了磁盘碎片。 这些知识点涵盖了文件的物理地址计算、索引文件的原理、位示图在磁盘管理中的应用以及UNIX系统中的磁盘空间分配策略。理解这些概念对于深入理解UNIX系统和磁盘管理至关重要。