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  • 位示图法
    2021-05-31 18:00:37

    位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中一个盘块的使用情况。当其值为“0”时,表示对应的盘块空闲;为“1”时,表示已分配。有的系统把“0”作为盘块已分配的标志,把“1”作为空闲标志。(它们在本质上是相同的,都是用一位的两种状态来标志空闲和已分配两种情况。)磁盘上的所有盘块都有一个二进制位与之对应,这样,由所有盘块所对应的位构成一个集合,称为位示图。通常可用 m × n 个位数来构成位示图,并使 m × n 等于磁盘的总块数。

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    分析:“系统中字长为32”表示一个字占用32个bit;4195号物理块对应的是第4196个物理块,因为物理块的编号是从0开始计算的。我们用4196/32 = 131.125,也就位于第131个字的后一个字即132个字中,第一空选D。 ...

    例题

    分析:“系统中字长为32位”表示一个字占用32个bit位;4195号物理块对应的是第4196个物理块,因为物理块的编号是从0开始计算的。我们用4196/32 = 131.125,也就位于第131个字的后一个字即132个字中,第一空选D。

    由于该物理块是分配出去的所以它也就是被占用了,所以它的值为1;应该在B和D中选择。

    0 ~ 4191(因为32 * 131 = 4192,从0开始计算位置) 拆分开就是:

    0 ~ 31

    32 ~ 63

    ...

    4160 ~ 4191

    第0位置:4292 第1位置:4293 第2位置:4294 第3位置:4295

    所以该字的位于第3位置,第二空选B。

    注意:从第0位置开始计算是硬性规定

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    位示图格式

    从1开始的位示图

    在这里插入图片描述

    从0开始的位示图(最常用)

    在这里插入图片描述

    横向纵向 N ∗ N N*N NN N 2 N^2 N2

    计算方式

    已 知 第 i 行 , 第 j 列 , 盘 块 号 B , 位 示 图 为 N ∗ N 的 矩 阵 已知第i行,第j列,盘块号B,位示图为N*N的矩阵 ijBNN

    从0开始

    已 知 i 和 j 求 B ? 已知i和j求B? ijB?
    B = i ∗ n + j B=i*n+j B=in+j

    已 知 B 求 i 和 j ? 已知B求i和j? Bij?
    i = b i=b i=b \ n n n
    j = b M o d   n j=bMod \ n j=bMod n

    从1开始

    已 知 i 和 j 求 B ? 已知i和j求B? ijB?
    B = ( i − 1 ) ∗ n + j B=(i-1)*n+j B=(i1)n+j

    已 知 B 求 i 和 j ? 已知B求i和j? Bij?
    i = ( b − 1 ) i=(b-1) i=(b1) \ n + 1 n+1 n+1
    j = ( b − 1 ) M o d   n + 1 j=(b-1)Mod \ n+1 j=(b1)Mod n+1

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  • 详解文件存储空间管理中的位示图法

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    何为位示图法? 在给文件分配空间时,是以磁盘的盘块为基本单位分配的,必须记录磁盘可用于分配的盘块(即空闲盘块),提供磁盘分配和回收的手段。 可以用不同的文件存储空间的管理方法来完成这些功能,位示图法是这些...

    何为位示图法?

    在给文件分配空间时,是以磁盘的盘块为基本单位分配的,必须记录磁盘可用于分配的盘块(即空闲盘块),以及提供磁盘分配和回收的手段。
    文件存储空间管理就是用来完成上述功能的,位示图法文件存储空间管理的几种方法之一。


    位示图法简介

    利用二进制的一位来表示磁盘中的一个盘块的使用情况。当其值为“0”时,表示对应的盘块空闲;为“1”时,表示已经分配(或者把"0"作为盘块已分配的标记,把“1”作为空闲标志)。磁盘上的所有盘块都有一个二进制位与之对应,这样,由所有盘块所对应的位构成一个集合,称为位示图。通常可用m*n个位数来构成m行n列的位示图,并使m*n等于磁盘的总块数。

    上段是位示图在存储空间管理中的作用。当然,位示图肯定不止这一种作用。其他作用与本文关系不大,故不叙述。


    盘块的分配过程

    1) 顺序扫描位示图,找到一个或一组代表空闲盘块的二进制位(如果是0代表空闲盘块就找0,如果1代表空闲盘块就找1).

    2) 将所找到的一个或一组二进制位的行号和列号转换成相应的盘块号。
    (转换公式在下面统一说)

    3) 将位示图对应的一个或一组二进制位修改为代表已分配盘块的二进制位(如果1代表已分配,就修改为1,如果0代表已分配,就修改为0)。


    盘块的回收过程

    1) 将要回收的盘块号转换成对应的行号和列号。
    (转换公式在下面统一说)

    2) 修改位示图,令对应的二进制位为代表空闲盘块的二进制位(如果0代表空闲盘块就修改为0,如果1代表空闲盘块就修改为1。)


    分配和回收时的转换公式

    分四种情况
    1.行列号从0开始,盘块号从0开始
    2.行列号从0开始,盘块号从1开始
    3.行列号从1开始,盘块号从0开始
    4.行列号从1开始,盘块号从1开始

    下面一一叙述:


    ps: d i v div div为整除, m o d mod mod为取余
    ps:位示图每个位可以取0或1,下面表格的单元格中内容不代表位示图的取值,而是代表对应位的位置编号,即行号列号盘块号。每个单元格内容的格式如下:

    盘块号( 行号,列号)
    ps:为了方便说明,假设下面的位示图每行都只有4个位

    情况1 ) 行列号从0开始,盘块号从0开始

    如图:

    ^_^第0列第1列第2列第3列
    第0行0(0,0)1(0,1)2(0,2)3(0,3)
    第1行4(1,0)5(1,1)6(1,2)7(1,3)
    第2行8(2,0)9(2,1)10(2,2)11(2,3)
    第…行
    此种情况最好计算,类似于二维数组的行列下标与元素位置之间的转换

    分配时,行列号转换为盘块号
    盘块号 = = = 行号 ∗ * 一行位数 + + + 列号

    回收时,盘块号转换为行列号:
    行号 = = =盘块号 d i v div div 一行位数
    列号 = = =盘块号 m o d mod mod 一行位数

    情况2) 行列号从0开始,盘块号从1开始

    如图:

    ^_^第0列第1列第2列第3列
    第0行1(0,0)2(0,1)3(0,2)4(0,3)
    第1行5(1,0)6(1,1)7(1,2)8(1,3)
    第2行9(2,0)10(2,1)11(2,2)12(2,3)
    第…行
    相对于第一种情况,盘块号多了1,所以:
    分配时,相对于第一种情况,计算后盘块号再加一
    盘块号 = = = 行号 ∗ * 一行位数 + + + 列号 + + + 1

    回收时,相对于第一种情况,计算前盘块号先减一
    行号 = = =(盘块号 − - 1) d i v div div 一行位数
    列号 = = =(盘块号 − - 1) m o d mod mod 一行位数

    情况3) 行列号从1开始,盘块号从0开始

    如图:

    ^_^第1列第2列第3列第4列
    第1行0(1,1)1(1,2)2(1,3)3(1,4)
    第2行4(2,1)5(2,2)6(2,3)7(2,4)
    第3行8(3,1)9(3,2)10(3,3)11(3,4)
    第…行
    相对于第一种情况,行列号多了1,所以:
    分配时,相对于第一种情况,计算前行列号先减一
    盘块号 = = = (行号 − - 1) ∗ * 一行位数 + + + 列号 − - 1

    回收时,相对于第一种情况,计算后行列号再加一
    行号 = = =盘块号 d i v div div 一行位数 + + + 1
    列号 = = =盘块号 m o d mod mod 一行位数 + + + 1

    情况4) 行列号从1开始,盘块号从1开始

    如图:

    ^_^第1列第2列第3列第4列
    第1行1(1,1)2(1,2)3(1,3)4(1,4)
    第2行5(2,1)6(2,2)7(2,3)8(2,4)
    第3行9(3,1)10(3,2)11(3,3)12(3,4)
    第…行
    相对于第一种情况,盘块号、行列号都多了1,所以:
    分配时,相对于第一种情况,计算前行列号先减一,计算后盘块号再加一
    盘块号 = = = (行号 − - 1) ∗ * 一行位数 + + + (列号 − - 1) + + + 1
    即:
    盘块号 = = = (行号 − - 1) ∗ * 一行位数 + + + 列号

    回收时,相对于第一种情况,计算前盘块号先减一,计算后行列号再加一
    行号 = = =(盘块号 − - 1) d i v div div 一行位数 + + + 1
    列号 = = =(盘块号 − - 1) m o d mod mod 一行位数 + + + 1



    以上为个人理解,可能有偏颇疏漏,欢迎交流指正。

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