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1、-习题2.2.1 M egatron 777磁盘具有以下特性：1有10个盘面，每个盘面有100000个磁道。2磁道平均有1000个扇区，每个扇区为1024字节3每个磁道的20%被用于间隙。4磁盘旋转为10000转/min。5磁头移动n个磁道所需要的时间是1+0.0002n ms。答复以下有关Megatron777的问题。a磁盘的容量是多少？b如果磁道是在直径3.5英寸的圆面上，则一个磁道的扇区中的平均位密度是多少？c最大寻道时间是多少？d最大旋转等待时间是多少？e如果一个块是65536字节即64扇区，一个块得传输时间是多少？f平均寻道时间是多少？g平均旋转等待时间是多少？参考答案：a) 磁盘容
2、量=盘面数*磁道数*扇区数*扇区容量=10*100000*1000*1024字节=210*109字节注释：1有10个盘面，每个盘面有100000个磁道。2磁道平均有1000个扇区，每个扇区为1024字节.b) 一个磁道存放存放1000*1024*8=8192000bits.直径为3.5英尺则中间磁道直径为3.5/2英寸中间扇区所占的周长是80*3.5/2英寸所以，每个磁道的扇区中的平均密度是注释： 2磁道平均有1000个扇区，每个扇区为1024字节. 3每个磁道的20%被用于间隙. c) 最大寻道时间是磁头跨越全部柱面所花费的时间。即1+0.0002*99999=20.9998ms：1有10个
3、盘面，每个盘面有100000个磁道。5磁头移动n个磁道所需要的时间是1+0.0002n ms。d) 最大旋转等待时间是磁头旋转一圈的时间。即1/(10000/60)= 6ms：4磁盘旋转为10000转/min。e) 该块占用64个扇区，为此，磁头必须越过64个扇区和扇区之间的63个间隙。由于间隙合在一起占72度圆弧，而扇区覆盖剩余288度圆弧，则被它们覆盖的圆弧的总度数为： 72*(63/1000)+288*(64/1000)=22.968则传输时间是22.968/360*0.6ms=0.03828ms：3每个磁道的20%被用于间隙。2磁道平均有1000个扇区。d中最大旋转等待时间为6ms。f
4、) 磁头行进的平均距离是跨越柱面的1/3，则平均寻道时间是：1+0.001*100000/3=34.33msg) 平均旋转等待时间为磁盘旋转半周所需时间: (1/2)*6ms=3msE*ercise 2.2.1(a)The disk has 10 * 10,000 = 100,000 tracks. The average track has 1000 * 512 = 512,000 bytes. Thus,the capacity is 51.2 gigabytes.E*ercise 2.2.1(c)The ma*imum seek time occurs when the heads ha
5、ve to move across all the tracks. Thus, substitute10,000 (really 9999) for n in the formula 1+.001n to get 11 milliseconds.E*ercise 2.2.1(d)The ma*imum rotational latency is one full revolution. Since the disk rotates at 10,000 rpm, it takes1/10000 of a minute, or 1/167 of a second to rotate, or abo
6、ut 6 milliseconds.计算以下位序列的奇偶校验位：a00111011。b00000000。c10101101。解：定义：如果有奇数个数据盘的第j位为1，在冗余盘中，我们选取位j为1,；如果在数据盘中的第j位有偶数个1，我们选取冗余盘的位j为0。即：有奇数个1，为1；有偶数个1，为0。0 0 1 1 1 0 1 10 0 0 0 0 0 0 01 0 1 0 1 1 0 1-1 0 0 1 0 1 1 0习题如果我们有例2.13的RAID6级方案，4个数据盘的块分别为00110100、11100111、01010101和10000100。a） 冗余盘的相应块是什么？b） 如果第3个
7、盘的块被重写成01111111，必须采取哪些步骤以改变其他盘？注例2.13内容：假设块只有8位长，并且关注在我们的RAID6级例如中用到的7个磁盘的第一块。首先，假设数据盘和冗余盘的第一块的内容如图2-11所示。请注意，盘5的块是前3个盘的块模2和，第6行是行1、2、4的模2和，而最后一行是行1、3、4的模2和。磁盘内容数据块 1)111100002)101010103)010101014)10000100冗余块 5)011000106)000110117)10001001图2-11 所有磁盘的第一块答案：a)前4个盘是数据盘,盘57是冗余盘.盘5的块是前3个盘的块的模2和, 盘5块是1000
8、0110；盘6是盘1,2和4的模2和, 盘6块是01010111；盘7是盘1,3,4的模2和, 盘7块是11100101。磁盘内容数据块 1)001101002)111001113)010101014)10000100冗余块 5)100001106)010101117)11100101b)如果第3个盘的块被重写成01111111，求这个序列和序列01010101(该块的旧值)的模2和，则得到00101010；其中为1的位为3、5、7，所以只要对冗余块5和7的3、5、7位取反，故盘5和盘7的重写值分别为10101100、11001111。磁盘内容数据块 1)001101002)111001113
9、)011111114)10000100冗余块 5)101011006)010101117)11001111RAID 6 方案从磁盘崩溃中恢复使用足够多的冗余盘处理多个磁盘的崩溃，例如，基于海明码的纠错技术7个盘，其中14为数据盘，57为冗余盘。数据盘与冗余盘之间的关系由一个37矩阵描述如下：1. 盘5的位是盘1,2,3相应位的模2和。2. 盘6的位是盘1,2,4相应位的模2和。3. 盘7的位是盘1,3,4相应位的模2和。习题2.4.10 假设块只有8位长，采用带有7个磁盘的RAID 6级方案，描述从以下故障中恢复所要采取的步骤： a)盘1和盘4； b)盘1和盘7； c)盘2和盘5。假设一条记录
10、有如下所示顺序的字段:一个长度为15的字符串，一个2字节整数，一个SQL2日期，一个SQL2时间无小数点。如果a)字段可在任何字节处开场；b)字段必须在4的倍数的字节处开场；c)字段必须在8的倍数的字节处开场；这条记录占用多少个字节？First, note that SQL2 dates require 10 bytes, and SQL2 times require 8 bytes if there is no decimal point; this material is in Section 3.1.3.a) The bytes requirsed by each of the fiel
11、ds is 15 + 2 + 10 + 8 = 35.b) Round each of the four field lengths up to a multiple of 4, to get 16 + 4 + 12 + 8 = 40.c) Round up again, to a multiple of 8, to get 16 + 8 + 16 + 8 = 48.首先，请注意SQL2日期需要10个字节，SQL2次需要8个字节没有小数点，点，这种材料是在节。A由每个字段需要的字节是15+2+10+8=35。B每此循环的四个字段长度为4的倍数,即所有字段长度为4的倍数，得到16+ 4 +12+
12、8=40。C再次循环，到8的倍数,即所有字段长度为8的倍数，得到16+8+16+8= 48。采用如习题一样的RAID4级方案，假设数据盘1有故障。在以下情况下恢复该磁盘的块：a)盘2盘4的内容为01010110、11000000和00111011，同时冗余盘保存着11111011。b)盘2盘4的内容为11110000、11111000和00111111，同时冗余盘保存着00000001。答案:a、磁盘1的内容：0 1 0 1 0 1 1 0b、磁盘1的内容：0 0 1 1 0 1 1 0如果我们有例2.22的RAID6级方案，4个数据盘的块分别为00111100、11000111、010101
13、01和10000100。a)冗余盘的相应块是什么？b)如果第三个盘的块被重写成10000000，必须采取哪些步骤以改变其他盘？答案：RAID6级方案，4个数据块，3个冗余块第1对应数据块123的模2和，第2对应124的模2和，第3对应134的模2和a数据块 100111100211000111301010101410000100冗余块 110101110201111111311101101b 原第三块01010101与重写块10000000模2和为11010101，其中为1的位为1、2、4、6、8所以只要对冗余块1、2块的1、2、4、6、8位求反得01111011，10101010习题假定一个
14、存储块可存放5个记录，或20个键-指针对。有n个记录，如果表示成n的函数，创立以下两种数据文件各需要多少个数据块：a稠密索引；b稀疏索引答案：解:a.稠密索引因为一个存储块存储5个记录，n个存储记录需要n/5个数据块，稠密索引需要为每个记录建立键-指针对，所以键-指针需要n/20个数据库，所以表示成n的函数是n/5+n/20=n/4b.稀疏索引因为一个存储块存储5个记录，n个存储记录需要n/5个数据块，但是稀疏索引需要为每个数据块建立键-指针对，所以键-指针对需要(n/5)/20个数据块，所以表示成n的函数是n/5+(n/5)/20=21n/100习题如果数据块中可以存放50个记录，或500个
15、键-指针对，但是存放数据和索引的数据块都要求最多只能填满80%，重做习题3.1.1.答案:答：我们知道一个记录在存放时有数据文件和索引文件，它们分别占用存储块，由题中所述可知在索引块中我们采用了稠密索引和稀疏索引，这样两种形式。只要分别计算出这两个局部的存储块的大小，再求和就能求出需要的存储块。下面分别来求：a)一个数据文件和一个稠密索引数据文件的大小容易知道，由给定的记录数为n，且每个存储块可存放50个记录, 数据块充满度不许超过80%。我们得到数据文件所占用的存储块大小为：n/(50*0.8); 稠密索引是指块中只存放记录的键以及指向记录本身的指针，数据文件中每个键在索引中都被表示出来，且稠密索引文件中的索引块保持键的顺序和文件中的排序顺
