操作系统2020课后作业2：磁盘调度与空间管理算法分析

本资源是一份针对操作系统课程的课后应用题作业答案，主要涉及磁盘管理和磁盘调度算法、磁盘空间管理以及文件系统索引结构的理解与计算。 首先，关于磁盘调度算法，题目给出了四种常见的磁盘调度策略：（1）先来先服务（FCFS），臂移动总量为565次，顺序为143-86-...-130，按照请求队列的顺序进行访问；（2）最短查找时间优先（SSTF），臂移动总量为162次，移动顺序更倾向于尽快找到目标位置；（3）扫描算法（SCAN），臂移动总量为169次，顺序为143-147-...-86；（4）电梯调度（也称为循环移臂调度），臂移动总量最少，只有125次，优先将磁臂移动到地址较大的扇区，最后返回到初始位置。 其次，涉及磁盘空间管理的部分，问题一是计算位示图占用的空间。给定一个磁盘组有10个盘面，每个盘面100个磁道，每个磁道16个扇区，总共有16000个扇区。位示图占用的空间为扇区总数除以8，即2000字节。问题二是判断何时空白文件目录占用空间超过位示图，当空白文件目录的400个目录项超过位示图的2000字节时，空白文件目录就大于位示图。 再者，题目考察了文件系统的间接索引结构。在inode节点中，有10个直接地址索引和一、二、三级间接索引，每个盘块大小为512B，可以存放128个地址。对于一个1MB（即1024KB）的文件，由于每个盘块大小为512B，所以1MB文件可以直接使用10个盘块，不需要使用间接索引。而对于25MB的文件，超过了1MB文件可以直接使用的10个盘块范围，因此需要通过一级间接索引来存储额外的地址，这将占用1个间接盘块。二级和三级间接索引可能根据文件大小的具体情况来决定是否使用。 总结来说，这份作业包含了操作系统中的关键概念，如磁盘调度算法、磁盘空间管理的位示图和文件系统索引设计，对理解磁盘访问优化和文件存储原理具有重要意义。解答过程充分展示了算法选择对磁盘操作性能的影响以及数据结构在大型文件存储中的作用。