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[架构真题解析]2017年11月真题-磁盘管理

[架构真题解析]2017年11月真题-磁盘管理

架构真题解析 · 2017年11月第6题

真题还原

题目:在磁盘上存储数据的排列方式会影响 I/O 服务的总时间。假设每磁道划分成10个物理块,每块存放1个逻辑记录。逻辑记录 R1、R2、⋯、R10 存放在同一个磁道上,记录的安排顺序如下表所示:

物理块
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
逻辑记录
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10

假定磁盘的旋转速度为30ms/周,磁头当前处在 R1 的开始处。若系统顺序处理这些记录,使用单缓冲区,每个记录处理时间为 6ms,则处理这 10 个记录的最长时间为(  );若对信息存储进行优化分布后,处理10个记录的最少时间为(  )。问题(1)

  • • A. 189ms
  • • B. 208ms
  • • C. 289ms
  • • D. 306ms

问题(2)

  • • A. 60ms
  • • B. 90ms
  • • C. 109ms
  • • D. 180ms

正确答案

问题
答案
(1)最长时间
D. 306ms
(2)最短时间
B. 90ms

 详细解析

考查知识点:磁盘管理

1️⃣ 关键参数

  • • 磁盘旋转速度:30ms/周,每磁道10 个物理块,那么每块读取时间:30ms ÷ 10 = 3ms
  • • 每个记录处理时间:6ms(CPU 处理,不占用磁盘旋转等待)

2️⃣ 原始分布(顺序存储)

处理流程分析(磁头初始在 R1 开始处):

步骤
操作
耗时
说明
读取 R1
3ms
磁头在 R1 起始,正好读取
处理 R1
6ms
处理期间磁盘继续旋转
读取 R2
24ms+3ms
处理完 R1 后,磁头转至R4起始位置,必须等下一圈才能读到 R2
处理 R2
6ms
处理期间磁盘继续旋转
R3-10的处理流程与R2完全一致,不再赘述如果上述流程还不清楚,请看下面动画效果

综上总耗时计算: 9 + 33 × 9 = 306 毫秒


3️⃣ 优化分布

优化思路:将逻辑记录重新排列,使得处理完一个记录后,磁头恰好位于下一个记录的开始处,避免额外等待。

优化后顺序(按处理顺序):R1 → R4 → R7 → R10 → R3 → R6 → R9 → R2 → R5 → R8(每个记录处理 6ms,磁盘转过 2 个块,故下一个记录放在相隔 2 个块的位置)处理时间

  • • 每个记录:读取 3ms + 处理 6ms = 9ms
  • • 共 10 个记录 → 10 × 9 = 90ms(无需额外等待)优化后的动画效果

因此 问题(2)选 B. 90ms