计算机软考系统分析师重点与难点：位示图

　　例题1

　　某文件管理系统在磁盘上建立了位示图(bitmap)，记录磁盘的使用情况。若磁盘上的物理块依次编号为：0、1、2、…，系统中字长为32位，每一位对应文件存储器上的一个物理块，取值0和1分别表示空闲和占用，如下图所示。

　　假设将4195号物理块分配给某文件，那么该物理块的使用情况在位示图中的第__(1)__个字中描述;系统应该将__(2)__。

　　(1) A. 128 B. 129 C. 130 D. 131

　　(2) A. 该字的第3位置“0” B. 该字的第3位置“1”

　　C. 该字的第4位置“0” D. 该字的第4位置“1”

　　例题分析

　　本题其实是一道死的计算题，与专业知识没有什么关系。

　　因为物理块编号是从0开始的，所以4195号物理块其实就是第4196块。因为字长为32位，也就是说，每个字可以记录32个物理块的使用情况。4196/32=131.125，所以，4195号物理块应该在第131个字中(字的编号也是从0开始计数)。那么，具体在第131个字的哪一位呢?到第130个字为止，共保存了131*32=4192个物理块(0～4191)，所以，第4195块应该在第131个字的第3位记录(要注意：0是最开始的位)。因为系统已经将4195号物理块分配给某文件，所以其对应的位要置1。

　　例题答案

　　DB

　　例题2

　　某磁盘盘组共有10个盘面，每个盘面上有100个磁道，每个磁道有32个扇区，假定物理块的大小为2个扇区，分配以物理块为单位。若使用位图(bitmap)管理磁盘空间，则位图需要占用__(3)__字节空间。若采用空白文件管理磁盘空间，且空白文件目录的每个表项占用5个字节，则当空白文件数目大于__(4)__时，空白文件目录占用的字节数大于位图占用的字节数。

　　(3)A. 32000 B. 3200 C. 2000 D. 1600

　　(4)A. 400 B. 360 C. 320 D. 160

　　例题分析

　　位图(位示图)用二进制位表示磁盘中的一个盘块的使用情况，0表示空闲，1表示已分配。磁盘上的所有盘块都与一个二进制位相对应，由所有的二进制位构成的集合，称为位图。位图法的优点是很容易找到一个或一组相邻的空闲盘块。位图小，可以把它保存在内存中，从而节省了磁盘的启动操作。

　　已知磁盘盘组共有10个盘面，每个盘面上有100个磁道，每个磁道有32个扇区，则一共有10*100*32=32000个扇区。试题又假定物理块的大小为2个扇区，分配以物理块为单位，即一共有16000个物理块。因此，位图所占的空间为16000/8=2000字节。

　　若采用空白文件管理磁盘空间，且空白文件目录的每个表项占用5个字节，2000/5=400，因此，则当空白文件数目大于400时，空白文件目录占用的字节数大于位图占用的字节数。

　　例题答案

　　CA

　　4.成组链接法

　　在UNIX系统中，将空闲块分成若干组，每100个空闲块为一组，每组的第一个空闲块登记了下一组空间块的物理盘块号和空闲块总数，假如一个组的第一个空闲块号等于0的话，有特殊的含义，意味着该组是最后一组，即无下一组空闲块。

　　空闲表法和空闲链法，都不适合用在大型文件系统中。在UNIX中采用的成组链接法兼备了两种方法的优点而克服了两种方法均有的、表太长的缺点。

　　空闲盘块的组织

　　空闲盘块号栈。

　　文件区中的所有空闲盘块，被分成若干个组。

　　·将每一组含有的盘块总数N和该组所有的盘块号，记入其前一组的第一个盘块的

　　S.free(0)~S.free(99)中。

　　·将第一组的盘块总数和所有的盘块号，记入空闲盘块号栈中。

　　·最末一组只有99个盘块，盘块号记入其前一组第一盘块的S.free(1)~S.free(99)中。

　　而在S.free(0)中存放“0”，作为空闲盘块链的结束标志。

　　空闲盘块的分配与回收

　　当系统要为用户分配文件所需的盘块时，需调用盘块分配过程来完成。

　　在系统回收空闲盘块时，需调用盘块回收过程进行回收。