题目
, 86 。总寻求距离是 9769 。d. LOOK 的调度是 143 , 913 , 948 , 1022, 1470, 1509, 1750, 1774, 130 , 86 。总寻求距离是 3319 。e.C-SCAN 的调度是 143 , 913 , 948 , 1022 , 1470 , 1509 , 1750 , 1774 , 4999 , 86 , 130 。总寻求距离是 9813 。f.C-LOOK 的调度是 143 , 913 , 948 , 1022 , 1470 , 1509 , 1750 , 1774 , 86 , 130 。总寻求距离是 3363 。12.3。。[答] d. ( 65.20 -3 1.52) / 6 5.20= 0 .52 。百分比加速超过营运基金 取时间。如果我们的开销包括转动延迟和数据传输[1],这一比例将加速减少。12.4假设题 12.3 中的磁盘以 200RPM 速度转动。A:磁盘驱动器[2]的平均旋转延迟[3]时间是多少?B:在 a 中算出的时间里,可以寻道[4]多少距离?答] A 7200 转 120 轮换提供每秒。因此,充分考虑轮换 8.33 毫秒,平均旋转延迟(一个 半轮换)需要 4.167 毫秒。B 求解:吨 = 0.7561 + 0.2439 √ L t= 4.167使 L 为 195.58 ,因此,在一个平均旋转延迟的期间我们可以寻找超过 195 个轨道(约 4 %的磁盘)。12.6 假设对于同样均衡分发的请求,比较 C-SCAN 和 SCAN 调度的性能。考虑平均响应时 间(从请求到达时刻到请求的服务完成之间的距离) ,响应时间的变化程度和有效带宽,问 性能对于相关的寻道时间[5]和旋转延迟的依赖如何 ?答]略12.7 请求往往不是均衡分发的。例如,包含文件系统[6] FAT 或索引结点[7]的柱面[8]比仅包含文件 内容的柱面的访问频率要高。假设你知道 50%的请求都是对一小部分固定数目柱面的。A:对这种情况,本章讨论的调度算法中有没有那些性能特别好 ?为什么? B:设计一个磁盘调度算法,利用此磁盘上的“热点”,提供更好的性能。C:文件系统一般是通过一个间接表找到数据块的,像 DOS 中的 FAT 或 UNIX 中的索引节点。描述一个或更多的利用此类间接表来提高磁盘性能的方法。[答] a. SSTF 将采取情况的最大的优势。如果提到的“高需求”扇区[9]被散置到遥远的扇区, FCFS 可能会引起不必要的磁头[10]运动。b. 以下是一些想法。将热数据放置于磁盘的中间附近。修改 SSTF,以防止饥饿。如果磁盘成为闲置大概 50 毫秒以上,则增加新的政策,这样操作系统就会对热点地区产生 防患未然的寻求,因为接下来的要求更有可能在那里。c.主要记忆体缓存数据,并找到一个与磁盘上物理文件密切接近的数据和元数据。( UNIX 完成后者的目标分配数据和元数据的区域称为扇区组。 )12.8一个 RAID 1 组织读取请求是否可以比 RAID 0 组织实现更好的性能(非 冗余数据带)?如果是的话,如何操作?[答]是的,一个 RAID 1 级组织在阅读要求方面可以取得更好的性能。当执行一个读操 作,一个 RAID 1 级系统可以决定应访问哪两个副本,以满足要求。这种选择可能是基于磁 盘头的当前位置,因此选择一个接近目标数据的磁盘头可以使性能得到优化。12.9试想一个 RAID 5 级的组织,包括五盘,以平等套 4 次盖帽 4 个磁盘存 储的第五盘。该会有多少区块被访问以履行下列?a.一个区块数据的写入b.多个毗连区块数据的写入?[答] a) 写一个块的数据需要满足以下条件:奇偶块的读取,存储在目标块中旧的数据的 读取,基于目标区块上新旧内容的不同的新的奇偶的计算,对奇偶块和目标块的写入。b) 假设 7 毗连区块在 4 块体边界开始。一个 7 个毗连区块的数据的写入可以以 7 个毗连区块的写入形式进行,写奇偶块的首个 4 块,读取 8 块,为下一组 4 块计算奇偶以及在 磁盘上写入相应的奇偶区块。12.10对比达到一个 RAID 5 级的组织 与所取得的一个 RAID 1 级安排的吞吐量如 下: a:在单一块上读取操作 b:在多个毗连区块读取操作[答] a)吞吐量的数额取决于在 RAID 系统里磁盘的数量。一个 RAID 5 由为每套的奇偶 块的四张块延长的 5 个磁盘所组成,它可能同时支持四到五次操作。一个 RAID 1 级,包括两个磁盘可以支持两个同步行动。当然,考虑到磁盘头的位置, RAID 级别 1 有更大的 灵活性的副本块可查阅,并可以提供性能优势。1.14试举例说明在下列的进程环境中,快速缓冲贮存区的数据保持连贯性的问题 是怎样表明的? (a)单道程序系统( Single-processor system)s(b)多道程序[11]系统 ( Mulitiprocessor system)s (c)分布式系统( Distribute systems) Answer: 在单道程序系统( Single-processor systems)中,当一个进程发布更新 给快速缓冲贮存区的数据时,内存需要被更新。这些更新一种快速的或缓慢的 方式执行。在多道程序系统( Mulitiprocessor systems)中,不同的进程或许在 它的本地存储上存储相同的内存位置。当更新发生时,其它存储的位置需要使 其无效或更新。在分布式系统( Distribute systems)中,快速存储区数据的协调 不是问题,然而,当客户机存储文件数据时,协调问题就会被提及。1.15试描述一个机器装置为了阻止一个程序避免修改与其它程序有联系的内存而 执行内存保护。Answer:处理器可以追踪哪个位置是与每个进程相联系的以及限制进入一个程序 的范围的外面位置。信息与一个程序的内存范围有关,它可以通过使用库,限制 寄存器[12]和对每个进入内存的信息执行检查来维持其本身。1.16哪种网络结构最适合下列环境: (a)一个寝室楼层( b)一个大学校园( c) 一个州( d)一个国家。Answer:(a)一个寝室楼层: A LAN(b)一个大学校园 : A LAN,pos.ibly a WAN for a very large campuses.(c)一个州:A WAN(d)一个国家:A WAN1.17列出下列操作系统的基本特点:<b.>a.批处理[13] b.交互式 c.分时 d.实时 e.网络 f.并行式 g.分布式 h.集群式 i.手持式 Answer: a.批处理:具有相似需求的作业被成批的集合起来,并把它们作为一个 整体通过一个操作员或自动作业程序装置运行通过计算机。通过缓冲区,线下操 作,后台和多道程序,运用尝试保持 CPU 和 I/O 一直繁忙,从而使得性能被提 高。批处理系统对于运行那些需要较少互动的大型作业十分适用。它们可以被更 迟地提交或获得。b)RAID 5 为访问多个毗连区块提供更大的带宽,因为邻近的区块可以同时访问。这种带宽 的改善在 RAID 级别 1 中是不可能的。12.11对比用一个 RAID 级别写入作业与用一个 RAID 级别 1 写入作业取得的业绩。[答] RAID 级别 1 组织仅根据当前数据镜像便可完成写入, 另一方面, RAID 5 需要在阅 读之前读取基于目标快新内容更新的奇偶块的旧内容。这会导致 RAID 级别 5 系统上更多 间接的写操作。12.12假设您有一个混合组成的作为 RAID 级别 1 和 RAID 级别 5 的磁盘配置。假设该系 统在决定该组织的磁盘用于存储特别是文件方面具有灵活性。哪个文件应存放在 1 级的RAID 磁盘并在 5 级的 RAID 磁盘中用以优化性能?[答]经常更新的数据需要存储在磁盘阵列 1 级的磁盘,而更经常被读取或写入的数据,应存放在 RAID 5 级的磁盘。12.14有没有一种方法可以实现真正的稳定存储?答:真正的稳定存储永远不会丢失数据。 最基本的稳定存储技术就是保存多个数据的副本,当一个副本失效时,可以用其它的副本。 但是,对于任何一种策略,我们都可以想象一个足够大的灾难可能摧毁所有的副本。12.15硬盘驱动器[14]的可靠性常常用平均无故障时间( MTBF )来描述。虽然称之为时间,但经常用设备小时来计算无故障时间。<b.>a.如果一个大容量磁盘有 1000 个驱动器,每个的 MTBF 是 750 000 小时,一下哪个描述能 最好地体现该大容量磁盘出错的概率?每千年一次,每百年一次,每十年一次,每年一次, 每月一次,每周一次,每天一次,每小时一次,每分钟一次,还是每秒一次? b.根据死亡统 计资料,平均来说, 20 至 21 岁的美国人死亡的概率是千分之一。推断出 MTBF 是 20 年。把这个数据从小时换成年。用 MTBF 来解释这个 20 年的寿命,可以得到什么 ? c.如果一个厂商宣称某种型号的设备有 100 万小时的 MTBF 。这对设备预期的寿命有什么影响?
, 86 。总寻求距离是 9769 。
d. LOOK 的调度是 143 , 913 , 948 , 1022, 1470, 1509, 1750, 1774, 130 , 86 。总寻求距离是 3319 。
e.C-SCAN 的调度是 143 , 913 , 948 , 1022 , 1470 , 1509 , 1750 , 1774 , 4999 , 86 , 130 。总寻求距离是 9813 。
f.C-LOOK 的调度是 143 , 913 , 948 , 1022 , 1470 , 1509 , 1750 , 1774 , 86 , 130 。总寻求距离是 3363 。1
2.3。。[答]
d. ( 6
5.20 -3
1.52) / 6 5.20= 0 .52 。百分比加速超过营运基金 取时间。如果我们的开销包括转动延迟和数据传输[1],这一比例将加速减少。1
2.4假设题 12.3 中的磁盘以 200RPM 速度转动。A:磁盘驱动器[2]的平均旋转延迟[3]时间是多少?B:在 a 中算出的时间里,可以寻道[4]多少距离?答] A 7200 转 120 轮换提供每秒。因此,充分考虑轮换
8.33 毫秒,平均旋转延迟(一个 半轮换)需要
4.167 毫秒。B 求解:吨 =
0.7561 + 0.2439 √ L t=
4.167使 L 为 19
5.58 ,因此,在一个平均旋转延迟的期间我们可以寻找超过 195 个轨道(约 4 %的磁盘)。1
2.6 假设对于同样均衡分发的请求,比较 C-SCAN 和 SCAN 调度的性能。考虑平均响应时 间(从请求到达时刻到请求的服务完成之间的距离) ,响应时间的变化程度和有效带宽,问 性能对于相关的寻道时间[5]和旋转延迟的依赖如何 ?答]略1
2.7 请求往往不是均衡分发的。例如,包含文件系统[6] FAT 或索引结点[7]的柱面[8]比仅包含文件 内容的柱面的访问频率要高。假设你知道 50%的请求都是对一小部分固定数目柱面的。A:对这种情况,本章讨论的调度算法中有没有那些性能特别好 ?为什么? B:设计一个磁盘调度算法,利用此磁盘上的“热点”,提供更好的性能。C:文件系统一般是通过一个间接表找到数据块的,像 DOS 中的 FAT 或 UNIX 中的索引节点。描述一个或更多的利用此类间接表来提高磁盘性能的方法。[答]
a. SSTF 将采取情况的最大的优势。如果提到的“高需求”扇区[9]被散置到遥远的扇区, FCFS 可能会引起不必要的磁头[10]运动。
b. 以下是一些想法。将热数据放置于磁盘的中间附近。修改 SSTF,以防止饥饿。如果磁盘成为闲置大概 50 毫秒以上,则增加新的政策,这样操作系统就会对热点地区产生 防患未然的寻求,因为接下来的要求更有可能在那里。
c.主要记忆体缓存数据,并找到一个与磁盘上物理文件密切接近的数据和元数据。( UNIX 完成后者的目标分配数据和元数据的区域称为扇区组。 )1
2.8一个 RAID 1 组织读取请求是否可以比 RAID 0 组织实现更好的性能(非 冗余数据带)?如果是的话,如何操作?[答]是的,一个 RAID 1 级组织在阅读要求方面可以取得更好的性能。当执行一个读操 作,一个 RAID 1 级系统可以决定应访问哪两个副本,以满足要求。这种选择可能是基于磁 盘头的当前位置,因此选择一个接近目标数据的磁盘头可以使性能得到优化。1
2.9试想一个 RAID 5 级的组织,包括五盘,以平等套 4 次盖帽 4 个磁盘存 储的第五盘。该会有多少区块被访问以履行下列?
a.一个区块数据的写入
b.多个毗连区块数据的写入?[答] a) 写一个块的数据需要满足以下条件:奇偶块的读取,存储在目标块中旧的数据的 读取,基于目标区块上新旧内容的不同的新的奇偶的计算,对奇偶块和目标块的写入。b) 假设 7 毗连区块在 4 块体边界开始。一个 7 个毗连区块的数据的写入可以以 7 个毗连区块的写入形式进行,写奇偶块的首个 4 块,读取 8 块,为下一组 4 块计算奇偶以及在 磁盘上写入相应的奇偶区块。1
2.10对比达到一个 RAID 5 级的组织 与所取得的一个 RAID 1 级安排的吞吐量如 下: a:在单一块上读取操作 b:在多个毗连区块读取操作[答] a)吞吐量的数额取决于在 RAID 系统里磁盘的数量。一个 RAID 5 由为每套的奇偶 块的四张块延长的 5 个磁盘所组成,它可能同时支持四到五次操作。一个 RAID 1 级,包括两个磁盘可以支持两个同步行动。当然,考虑到磁盘头的位置, RAID 级别 1 有更大的 灵活性的副本块可查阅,并可以提供性能优势。
1.14试举例说明在下列的进程环境中,快速缓冲贮存区的数据保持连贯性的问题 是怎样表明的? (a)单道程序系统( Single-processor system)s(b)多道程序[11]系统 ( Mulitiprocessor system)s (c)分布式系统( Distribute systems) Answer: 在单道程序系统( Single-processor systems)中,当一个进程发布更新 给快速缓冲贮存区的数据时,内存需要被更新。这些更新一种快速的或缓慢的 方式执行。在多道程序系统( Mulitiprocessor systems)中,不同的进程或许在 它的本地存储上存储相同的内存位置。当更新发生时,其它存储的位置需要使 其无效或更新。在分布式系统( Distribute systems)中,快速存储区数据的协调 不是问题,然而,当客户机存储文件数据时,协调问题就会被提及。
1.15试描述一个机器装置为了阻止一个程序避免修改与其它程序有联系的内存而 执行内存保护。Answer:处理器可以追踪哪个位置是与每个进程相联系的以及限制进入一个程序 的范围的外面位置。信息与一个程序的内存范围有关,它可以通过使用库,限制 寄存器[12]和对每个进入内存的信息执行检查来维持其本身。
1.16哪种网络结构最适合下列环境: (a)一个寝室楼层( b)一个大学校园( c) 一个州( d)一个国家。Answer:(a)一个寝室楼层: A LAN(b)一个大学校园 : A LAN,po
s.ibly a WAN for a very large campuses.(c)一个州:A WAN(d)一个国家:A WAN
1.17列出下列操作系统的基本特点:<
b.>
a.批处理[13] b.交互式
c.分时
d.实时
e.网络
f.并行式
g.分布式
h.集群式
i.手持式 Answer: a.批处理:具有相似需求的作业被成批的集合起来,并把它们作为一个 整体通过一个操作员或自动作业程序装置运行通过计算机。通过缓冲区,线下操 作,后台和多道程序,运用尝试保持 CPU 和 I/O 一直繁忙,从而使得性能被提 高。批处理系统对于运行那些需要较少互动的大型作业十分适用。它们可以被更 迟地提交或获得。b)RAID 5 为访问多个毗连区块提供更大的带宽,因为邻近的区块可以同时访问。这种带宽 的改善在 RAID 级别 1 中是不可能的。1
2.11对比用一个 RAID 级别写入作业与用一个 RAID 级别 1 写入作业取得的业绩。[答] RAID 级别 1 组织仅根据当前数据镜像便可完成写入, 另一方面, RAID 5 需要在阅 读之前读取基于目标快新内容更新的奇偶块的旧内容。这会导致 RAID 级别 5 系统上更多 间接的写操作。1
2.12假设您有一个混合组成的作为 RAID 级别 1 和 RAID 级别 5 的磁盘配置。假设该系 统在决定该组织的磁盘用于存储特别是文件方面具有灵活性。哪个文件应存放在 1 级的RAID 磁盘并在 5 级的 RAID 磁盘中用以优化性能?[答]经常更新的数据需要存储在磁盘阵列 1 级的磁盘,而更经常被读取或写入的数据,应存放在 RAID 5 级的磁盘。1
2.14有没有一种方法可以实现真正的稳定存储?答:真正的稳定存储永远不会丢失数据。 最基本的稳定存储技术就是保存多个数据的副本,当一个副本失效时,可以用其它的副本。 但是,对于任何一种策略,我们都可以想象一个足够大的灾难可能摧毁所有的副本。1
2.15硬盘驱动器[14]的可靠性常常用平均无故障时间( MTBF )来描述。虽然称之为时间,但经常用设备小时来计算无故障时间。<
b.>a.如果一个大容量磁盘有 1000 个驱动器,每个的 MTBF 是 750 000 小时,一下哪个描述能 最好地体现该大容量磁盘出错的概率?每千年一次,每百年一次,每十年一次,每年一次, 每月一次,每周一次,每天一次,每小时一次,每分钟一次,还是每秒一次? b.根据死亡统 计资料,平均来说, 20 至 21 岁的美国人死亡的概率是千分之一。推断出 MTBF 是 20 年。把这个数据从小时换成年。用 MTBF 来解释这个 20 年的寿命,可以得到什么 ?
c.如果一个厂商宣称某种型号的设备有 100 万小时的 MTBF 。这对设备预期的寿命有什么影响?
d. LOOK 的调度是 143 , 913 , 948 , 1022, 1470, 1509, 1750, 1774, 130 , 86 。总寻求距离是 3319 。
e.C-SCAN 的调度是 143 , 913 , 948 , 1022 , 1470 , 1509 , 1750 , 1774 , 4999 , 86 , 130 。总寻求距离是 9813 。
f.C-LOOK 的调度是 143 , 913 , 948 , 1022 , 1470 , 1509 , 1750 , 1774 , 86 , 130 。总寻求距离是 3363 。1
2.3。。[答]
d. ( 6
5.20 -3
1.52) / 6 5.20= 0 .52 。百分比加速超过营运基金 取时间。如果我们的开销包括转动延迟和数据传输[1],这一比例将加速减少。1
2.4假设题 12.3 中的磁盘以 200RPM 速度转动。A:磁盘驱动器[2]的平均旋转延迟[3]时间是多少?B:在 a 中算出的时间里,可以寻道[4]多少距离?答] A 7200 转 120 轮换提供每秒。因此,充分考虑轮换
8.33 毫秒,平均旋转延迟(一个 半轮换)需要
4.167 毫秒。B 求解:吨 =
0.7561 + 0.2439 √ L t=
4.167使 L 为 19
5.58 ,因此,在一个平均旋转延迟的期间我们可以寻找超过 195 个轨道(约 4 %的磁盘)。1
2.6 假设对于同样均衡分发的请求,比较 C-SCAN 和 SCAN 调度的性能。考虑平均响应时 间(从请求到达时刻到请求的服务完成之间的距离) ,响应时间的变化程度和有效带宽,问 性能对于相关的寻道时间[5]和旋转延迟的依赖如何 ?答]略1
2.7 请求往往不是均衡分发的。例如,包含文件系统[6] FAT 或索引结点[7]的柱面[8]比仅包含文件 内容的柱面的访问频率要高。假设你知道 50%的请求都是对一小部分固定数目柱面的。A:对这种情况,本章讨论的调度算法中有没有那些性能特别好 ?为什么? B:设计一个磁盘调度算法,利用此磁盘上的“热点”,提供更好的性能。C:文件系统一般是通过一个间接表找到数据块的,像 DOS 中的 FAT 或 UNIX 中的索引节点。描述一个或更多的利用此类间接表来提高磁盘性能的方法。[答]
a. SSTF 将采取情况的最大的优势。如果提到的“高需求”扇区[9]被散置到遥远的扇区, FCFS 可能会引起不必要的磁头[10]运动。
b. 以下是一些想法。将热数据放置于磁盘的中间附近。修改 SSTF,以防止饥饿。如果磁盘成为闲置大概 50 毫秒以上,则增加新的政策,这样操作系统就会对热点地区产生 防患未然的寻求,因为接下来的要求更有可能在那里。
c.主要记忆体缓存数据,并找到一个与磁盘上物理文件密切接近的数据和元数据。( UNIX 完成后者的目标分配数据和元数据的区域称为扇区组。 )1
2.8一个 RAID 1 组织读取请求是否可以比 RAID 0 组织实现更好的性能(非 冗余数据带)?如果是的话,如何操作?[答]是的,一个 RAID 1 级组织在阅读要求方面可以取得更好的性能。当执行一个读操 作,一个 RAID 1 级系统可以决定应访问哪两个副本,以满足要求。这种选择可能是基于磁 盘头的当前位置,因此选择一个接近目标数据的磁盘头可以使性能得到优化。1
2.9试想一个 RAID 5 级的组织,包括五盘,以平等套 4 次盖帽 4 个磁盘存 储的第五盘。该会有多少区块被访问以履行下列?
a.一个区块数据的写入
b.多个毗连区块数据的写入?[答] a) 写一个块的数据需要满足以下条件:奇偶块的读取,存储在目标块中旧的数据的 读取,基于目标区块上新旧内容的不同的新的奇偶的计算,对奇偶块和目标块的写入。b) 假设 7 毗连区块在 4 块体边界开始。一个 7 个毗连区块的数据的写入可以以 7 个毗连区块的写入形式进行,写奇偶块的首个 4 块,读取 8 块,为下一组 4 块计算奇偶以及在 磁盘上写入相应的奇偶区块。1
2.10对比达到一个 RAID 5 级的组织 与所取得的一个 RAID 1 级安排的吞吐量如 下: a:在单一块上读取操作 b:在多个毗连区块读取操作[答] a)吞吐量的数额取决于在 RAID 系统里磁盘的数量。一个 RAID 5 由为每套的奇偶 块的四张块延长的 5 个磁盘所组成,它可能同时支持四到五次操作。一个 RAID 1 级,包括两个磁盘可以支持两个同步行动。当然,考虑到磁盘头的位置, RAID 级别 1 有更大的 灵活性的副本块可查阅,并可以提供性能优势。
1.14试举例说明在下列的进程环境中,快速缓冲贮存区的数据保持连贯性的问题 是怎样表明的? (a)单道程序系统( Single-processor system)s(b)多道程序[11]系统 ( Mulitiprocessor system)s (c)分布式系统( Distribute systems) Answer: 在单道程序系统( Single-processor systems)中,当一个进程发布更新 给快速缓冲贮存区的数据时,内存需要被更新。这些更新一种快速的或缓慢的 方式执行。在多道程序系统( Mulitiprocessor systems)中,不同的进程或许在 它的本地存储上存储相同的内存位置。当更新发生时,其它存储的位置需要使 其无效或更新。在分布式系统( Distribute systems)中,快速存储区数据的协调 不是问题,然而,当客户机存储文件数据时,协调问题就会被提及。
1.15试描述一个机器装置为了阻止一个程序避免修改与其它程序有联系的内存而 执行内存保护。Answer:处理器可以追踪哪个位置是与每个进程相联系的以及限制进入一个程序 的范围的外面位置。信息与一个程序的内存范围有关,它可以通过使用库,限制 寄存器[12]和对每个进入内存的信息执行检查来维持其本身。
1.16哪种网络结构最适合下列环境: (a)一个寝室楼层( b)一个大学校园( c) 一个州( d)一个国家。Answer:(a)一个寝室楼层: A LAN(b)一个大学校园 : A LAN,po
s.ibly a WAN for a very large campuses.(c)一个州:A WAN(d)一个国家:A WAN
1.17列出下列操作系统的基本特点:<
b.>
a.批处理[13] b.交互式
c.分时
d.实时
e.网络
f.并行式
g.分布式
h.集群式
i.手持式 Answer: a.批处理:具有相似需求的作业被成批的集合起来,并把它们作为一个 整体通过一个操作员或自动作业程序装置运行通过计算机。通过缓冲区,线下操 作,后台和多道程序,运用尝试保持 CPU 和 I/O 一直繁忙,从而使得性能被提 高。批处理系统对于运行那些需要较少互动的大型作业十分适用。它们可以被更 迟地提交或获得。b)RAID 5 为访问多个毗连区块提供更大的带宽,因为邻近的区块可以同时访问。这种带宽 的改善在 RAID 级别 1 中是不可能的。1
2.11对比用一个 RAID 级别写入作业与用一个 RAID 级别 1 写入作业取得的业绩。[答] RAID 级别 1 组织仅根据当前数据镜像便可完成写入, 另一方面, RAID 5 需要在阅 读之前读取基于目标快新内容更新的奇偶块的旧内容。这会导致 RAID 级别 5 系统上更多 间接的写操作。1
2.12假设您有一个混合组成的作为 RAID 级别 1 和 RAID 级别 5 的磁盘配置。假设该系 统在决定该组织的磁盘用于存储特别是文件方面具有灵活性。哪个文件应存放在 1 级的RAID 磁盘并在 5 级的 RAID 磁盘中用以优化性能?[答]经常更新的数据需要存储在磁盘阵列 1 级的磁盘,而更经常被读取或写入的数据,应存放在 RAID 5 级的磁盘。1
2.14有没有一种方法可以实现真正的稳定存储?答:真正的稳定存储永远不会丢失数据。 最基本的稳定存储技术就是保存多个数据的副本,当一个副本失效时,可以用其它的副本。 但是,对于任何一种策略,我们都可以想象一个足够大的灾难可能摧毁所有的副本。1
2.15硬盘驱动器[14]的可靠性常常用平均无故障时间( MTBF )来描述。虽然称之为时间,但经常用设备小时来计算无故障时间。<
b.>a.如果一个大容量磁盘有 1000 个驱动器,每个的 MTBF 是 750 000 小时,一下哪个描述能 最好地体现该大容量磁盘出错的概率?每千年一次,每百年一次,每十年一次,每年一次, 每月一次,每周一次,每天一次,每小时一次,每分钟一次,还是每秒一次? b.根据死亡统 计资料,平均来说, 20 至 21 岁的美国人死亡的概率是千分之一。推断出 MTBF 是 20 年。把这个数据从小时换成年。用 MTBF 来解释这个 20 年的寿命,可以得到什么 ?
c.如果一个厂商宣称某种型号的设备有 100 万小时的 MTBF 。这对设备预期的寿命有什么影响?
题目解答
答案
答: a.750000 的平均无故障时间除以 1000,得到故障间隔为 750,所以是每月一次。
b.根据小时来计算,人的平均无故障时间是 8760(一年中的小时数)除以 0.001,得到
8760000 的 MTBF 值。 8760000 小时约等于 1000 年。所以,对于一个与、预期寿命是 20
年的人来说,这并不能说明说明。
c.MTBF 与设备的寿命无关。硬盘的一般设计寿命是 5 年。即使一个硬盘真的有 100 万 年的 MTBF ,设备本身的寿命也达不到那么长时间。
12.16讨论 sparing 扇区和 slipping 扇区的优点和缺点。
答: sparing 扇区会增加额外的换道时间和旋转延迟,可能使响应时间增加 8ms。 sparing 扇
区对将来的读盘有较小的影响,但在重映射的时候,需要读写所有道上的数据来跳过坏块。
12.17描述为什么操作系统要知道块存储到磁盘的详细信息。操作系统这样通过这些来提高 文件系统的性能?答:当为文件分配[15]物理块[16]的时候,如果几何相邻的块有更多关于块物理方 位的信息,就把这些块分配给文件。并且,可以在同一柱面的不同光盘面连续分配两个块, 这使下一次的访问时间减到了最小。
12.18操作系统常把移动磁盘当作共享文件系统,而一个磁盘上一次只能有一个应用。说出 磁盘和磁带处理方式不同的 3 点原因。操作系统通过共享文件系统访问磁带,还需要什么特 殊的支持。应用共享磁带,需要什么特殊的属性,能否把文件当作磁盘上的文件来使用? 答: a.磁盘有更快的随机访问时间,所以对交叉存储的文件有更好的性能。而磁带需要更多 的定位时间。所以,当两个用户访问一个磁带时,驱动器的大部分时间都用作转换磁带和定 位,只有少量的时间用于数据传输。这种情况类似于虚拟内存没有足够的物理内存而发生 thrashing 。 b.磁带的带盘是可以移动的。有时,可能需要把当前带盘的数据存放在拷贝中 (远离电脑的地方) ,来防止电脑所在处发生火灾。 c.磁带常常用于在生产者和消费者之间传 送大量的数据,这些磁带不能作为不同的共享存储设备。
为了支持共享文件系统方式访问磁带,操作系统需要提供一般文件系统的功能,包括:管理 所有磁带上的文件系统命名空间[17];空间回收; I/O 调度。访问磁带文件系统的应用需要能承 受长时间的延迟。为了提高性能,这些应用要大量减少 I/O 操作来换取磁带调度算法较高的 效率。
12.19如果磁带设备每英尺存储的比特数与磁盘相同,对性能和价格会产生什么影响?答: 为了达到与磁盘相同的单位存储量,磁带的单位存储量会以 2 的指数级增长。这会使磁带 比磁盘便宜。磁带的容量可能会大于 1GB ,所以一个磁带就可以代替现在的一个磁带机,
因而减少了花费。单位存储量不会对数据传输造成压力,但是大容量会减慢磁盘的转换。
12.20通过简单的计算,比较由磁盘和引入第三方存储设备的 1 兆节的操作系统在花费和 性能上的不同。假设磁盘的容量是 10GB,花费 1000 元,每秒传输 5MB 数据,平均访问
延迟是 15 毫秒。假设磁带库[18]每兆节花费 10 元,每秒传输 10MB,平均等待延迟是 20 秒。 计算纯磁盘系统的总花费,最高数据传输率[19]和平均等待延迟。现在假设有 5%的数据是经
常读写的,把它们存放在磁盘中,其余 95%存放在磁带库中。所以 95%的请求由磁盘响
应, 5%的请求 由磁带库响应。此时的总花费,最高数据传输率和平均等待延迟是多少? 答:首先计算纯磁盘系统。 1TB=1024GB ,大概地计算出需要 100 个磁盘,花费是 100000 元,加上 20%的电缆,电源,其他开销,总花费再 120000 元左右。总的数据访问速度是