操作系统概念第七版10-12章课后题答案(中文版)(10)

操作系统概念第七版10-12章课后题答案(中文版)

再考虑分层存储系统。总共需要的磁盘空间是50GB，所以需要5个磁盘，花费是5000元（增加20%的其他费用就是6000元）。950GB的磁带库花费是9500元，总开销15500元。最大是数据传输率以来与磁带库中驱动器的数量。假设只有一个驱动器，总的速率就是60 MB/s。对于轻负荷系统来说，95%的请求由磁盘响应，延迟是17ms，其余5%的请求由磁带库响应，延迟20秒。所以平均延迟是 (95×0.017+5×20)/100，约等于1秒。即使磁带库的请求队列是空的，磁带库的延迟也是造成系统延迟的主要原因，因为有1/20的工作都在延时为20秒的设备上完成。如果系统重负荷，延迟会随磁带库等待队列的增长而增长。

层次存储系统更便宜。由于95%的请求由磁盘响应，所以性能与纯磁盘系统差不多。但是层次存储系统的最大数据传输率和平均等待时间不如纯磁盘系统。

12.21 假设现在发明了一种全息照相存储器，它花费10000元，平均访问速度是40毫秒。如果它用100美元的CD大小的胶卷，胶卷可以保存40000张图片，每张图片都是黑白正方形的，分辨率是6000 × 6000像素（每像素1bit）。假设驱动器1毫秒可以读写1张图片。 a.这个设备有什么作用？

b.这个设备会对操作系统的I/O操作产生什么影响？

c.其他存储设备会不会因为这种设备的发明而被淘汰？

答：先计算这种设备的性能。传输速率是4291 MB/s，远快于现在使用的硬盘（最快的硬盘也只能达到40 MB/s）。以下的回答说明了这个设备不能储存小于4MB的块。

a.这一设备在存储图片，视频文件和数字媒体文件时会有大量需求。

b.假设与这种设备通信的时间与它的吞吐量匹配，大量的数字文件的读写就会优化。但是管理数字对象的时间不会改变。所以性能上会有很大的提高。

c.现在，图片大小的对象都存放在光存储设备上，如磁带，磁盘。如果层次存储系统可行的话，将会大量需要这种设备。在层次系统中，任何一种媒体设备是有用的，所以没有一种会被替代。磁带仍是用于小文件的随机访问，磁带用于定点存档和备份。光盘用于方便计算机之间的交流和大量的低价存储。

由于全息照相存储器的大小和省电，它可能会代替数码相机MP3和掌上电脑的存储芯片。

12.22 设单面5.25英尺的光盘单位存储量是每英尺1GB。假设某种磁带的单位存储量是每英尺20GB，0.5英尺宽，1800英尺长。如有一种光磁带有磁带的容量和磁盘的存储密度，这种光磁带可以储存多少数据？如果磁带的价格是25元，这种设备多少钱比较合理？ 答：5.25英尺光盘的面积大约是19.625平方英尺。假设核心hub的直径是1.5英尺，hub占用的面积是1.77平方英尺，留下17.86平方英尺用作存放数据。所以光盘的存储量大约是

2.2 GB。

磁带的表面积是10800平方英尺，所以存储能力是26GB。

如果10800平方英尺的存储密度是每英尺1GB，总的存储量能达到1350GB，即1.3TB。如果单位存储量的价格与磁带相同，它的价格将是磁带的50倍，即1250元。

12.23 基于磁带的操作系统如何获得空闲列表？假只使用磁带存储技术，用磁带结束符来定位，隔离和读取位置指令。

答：由于只使用磁带存储技术，所以所有的看空闲空间都在磁带的后面部分。不需要存储这些空间的位置，因为可以用结束符来定位。结束符后的空闲空间大小可以用一个数值来记录。同时需要另一个数值来记录分配给文件但是已经在逻辑上被删除的空间的大小（由于只能用磁带存储技术，这些空间并没有被重新声明）。所以，当有需要时，可以把没有删除的文件一道另一张磁带上来时这些空间可以被重复使用。可以在磁盘上存储空闲和删除的空间大小

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