操作系统复习要点

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1、填空题：?1、解决死锁问题的基本方法有_预防死锁一、_避免死锁一、_检测死锁_和_解除死锁一。?2、当前进程若因时间片用完而被暂停执行时，该进程应转变为一就绪一状态；若因发生某事件而不被继续运行时，该进程应转变为一阻塞一状态。处于就绪状态的进程被调度转变为_执行一状态。?3、在分页系统中的地址结构可分为一页号一和一位移量一两部分；在分段系统中的地址结构可分?为一段号_和_段内地址一两部分。?4、在段页式系统中（无快表），为获得一条指令或数据，都需三次访问内存。第一次从内存中取得一页表始址一，第二次从内存中取得一该页所在的物理块号一，第三次从内存中取得一指令或数据一。5、在作业一装入一时进行的链

2、接称为静态链接；在作业运行中一调用一时进行的链接称为动态链接。静态链接是在程序编译时进行，动态链接是在执行时进行。?6、利用缓冲区能有效地缓和_cpu_AD_l/O设备一之间速度不匹配地矛盾。?7、虚拟设备功能是使一独立设备一变成能被多个进程同时使用的一共享设备一。?1、设计现代OS的主要目标是一有效性一、一方便性一、_可扩充性_和_开放性一。?2、设备分配程序在分配外部设备时，先分配一设备一，再分配一控制器一，最后分配一通道一。?3、内存管理的主要功能是：_内存分配_、_内存保护一、_地址映射_和_内存扩充_等。?4、页是信息的一物理一单位，进行分页是出于一系统管理一的需要；段是信息的一逻辑

3、一单位，进行分段是出于一用户一的需要。?5、在内存分配的动态分区分配方式中，可利用一首次一适应算法、一循环首次_适应算法和一最佳一适应算法等分区分配算法。?6、在进程的整个生命周期中，系统总是通过其一PCB_对进程进行控制，PCB是一进程一存在的唯标?1、在操作系统中，进程是一个一能独立运行一的基本单位，也是一个一独立分配资源_和_独立接受调度_的基本单位。?2、一般说来，用户程序中所使用的地址是_逻辑地址一，而内存中各存储单元的地址是_物理地址一；将前者转换为后者的过程称作一重定位一。?3、虚拟存储器所具有的基本特征是一多次性一，对换性一虚拟性一和离散性?4、在剥夺调度方式中，有一优先级一剥

4、夺原则、一短进程优先_剥夺原则和时间片一剥夺原则。?5、文件存取控制是解决文件的文件保护_、文件保密和文件共享。?6、同步机构应遵循基本准则有：_空闲让进一、忙则等待一、_有限等待一、_让权等待一。?1、从资源管理角度来看，操作系统的四个主要功能有一处理器管理、一存储管理_、_设备管理_和文件管理一。?2、进程由三部分组成，它们是一程序段一、一相关的数据段ALPCB_组成。?3、常用的进程通信方式有管道、一共享存储区一、_消息机制和邮箱机制。?4、一般说来，用户程序中所使用的地址是_逻辑地址一，而内存中各存储单元的地址是一物理地址一；将前者转换为后者的过程称作一重定位一。5、分段保护中的越界检

5、查是通过一段表寄存器一中存放的一段表长度信息一和段表中的一每个段设置有段长字段一等数据项。6、通道是一个独立于一CPU_的专管一输入/输岀一的处理机，它控制一设备一与内存之间的信息交换。7、常用的文件存取方法有一顺序存取法一，一直接存取法一和按键存取法。1、操作系统的基本特征是一并发性_共享性_虚拟性_和_异步性一。2、处理机在执行系统程序时的状态称为一系统态在执行用户程序时的状态称为_用户态3、进程间通信的方式有_消息传递系统一、共享存储区和_管道通信一。4、地址变换机构的基本任务是将虚地址空间中的一逻辑地址一变换为内存中的_物理地址一。5、能方便实现信息共享的存储管理办法有一段页一存储管理

6、和一分段一存储管理。6、虚拟设备是指采用SPOOLING技术,将某个独享设备改进为供多个用户使用的的共享设备。7、按存取控制属性分类，文件可分为一只执行文件一、一只读文件_和_读写文件一二种。8设备从资源分配角度可分为独占设备，_共享设备一和一虚拟设备一。1、操作系统目前有五大类型，它们是：_批处理一操作系统、一分时一操作系统、一实时一操作系统、一网络_操作系统和一分布式一操作系统。2、在操作系统中，进程是一个资源分配的基本单位,也是一个独立运行和调度的基本单位。3、操作系统中，进程可以分为一系统_进程和一用户一进程两类。4、进程间通信的类型有：共享存储区、_消息传递系统一、一管道通信一和信箱

7、机制。5、在动态分区式内存分配算法中，倾向于优先使用低地址部分空闲区的算法是一首次适应算法一；能使内存空间中空闲区分布较均匀的算法是一循环首次适应算法一。6、段式管理中，提供_二_维的地址结构。以段为单位进行空间分配，每段分配一个一不固定一内存区。7、实现SPOOLING系统时必须在磁盘上辟岀称为一输入#和一输岀#的专门区域，以存放作业信息和作业执行结果。8、按用途分类，文件可分为_系统文件_、一用户文件一和一库文件一三种。1、多个事件在同一时刻发生称为一并行性一，多个事件在同一时刻间隔内发生称为一并发性一。2、进程最基本的特性是_动态性_和_并发性一；每个进程都有惟一的_PCB_,系统对进程

8、的管理就是利用PCB实现的。3、在信号量机制中，信号量S0时的值表示一可用资源数一；若S处理机管理的主要功能：创建和撤销进程（线程），对诸进程（线程）的运行进行协调，实现进程（线程）之间的信息交换，以及按照一定的算法把处理机分配给进程（线程）?进程控制：为作业创建进程，撤销已结束的进程，以及控制进程在运行过程中的状态转换。?进程同步：为多个进程（含线程）的运行进行协调?进程通信?调度，在后备队列上等待的每个作业都需经过调度才能进行。8、微内核中通常提供了哪些主要功能？微内核操作系统的描述：足够小的内核；基于客户/服务器模式；应用“机制与策略分离”原理；采用面向对象技术。1. 进程（线程）管理2

9、.低级存储器管理3.中断和陷入处理第二、三章1、为什么程序并发执行会产生间断性特征？程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，为完成同一项任务需要相互合作，致使这些并发执行的间，形成了相互制约关系，从而使得进程在执行期间出现间断性。2、程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？程序并发执行时，多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态由多个程序改变，致使程去了封闭性，也会导致其失去可再现性。3、什么是进程，有哪些基本特征？进程是进程实体的运行过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。(进程实体由程序段，相关数据段和PCB(进程控制块)构成。)进程的特征：1. 结构特征2.动态性3.并

10、发性4.独立性5.异步性4、在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响？为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并对并发执行的程序加以控制和描述，在操作系统中引概念。影响：使程序的并发执行得以实行。5、6、什么是PCB?试说明PCB的作用，为什么说PCB是进程存在的唯一标志？PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。作用是使一个在多道程序环境立运行的程序，成为一个能独立运行的基本单位，成为能与其它进程并发执行的进程。OS是根据行的进程进行控制和管理的。7、试说明进程在三个基本状态之间转换的典型原因。(1) 就绪状态一执行状态：进程分配到CPU资源执行状态一就绪状态

11、：时间片用完(2) 执行状态一阻塞状态：I/O请求阻塞状态一就绪状态：I/O完成8、为什么要引入挂起状态？该状态有哪些性质？引入挂起状态处于五种不同的需要：终端用户需要，父进程需要，操作系统需要，对换需要和负荷要。处于挂起状态的进程不能接收处理机调度。9、在创建一个进程时，需完成的主要工作是什么？(1) OS发现请求创建新进程事件后，调用进程创建原语Great()；申请空白PCB；(2) 为新进程分配资源；初始化进程控制块；(3) 将新进程插入就绪队列.10、试说明引起进程阻塞或被唤醒的主要事件是什么？a. 请求系统服务；b.启动某种操作；c.新数据尚未到达；d.无新工作可做11、同步机构应遵

12、循哪些基本准则，为什么？同步机构应遵循的基本准则是：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待原因：为实现进程互斥的临界区。进程之序运行失入了进程下不能独PCB对并发执调节需进入自己12、整型信号量机制是否完全遵循了同步机构的四条准则？整型信号量机制不完全遵循同步机制的四条准则，它不满足“让权等待”准则。13、何谓死锁？产生死锁的原因和必要条件是什么？a. 死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局，若无外力作用，这些进程都将永远不能再向前推进；b. 产生死锁的原因有二，一是竞争资源，二是进程推进顺序非法；c. 必要条件是：互斥条件，请求和保持条件，不剥夺条件和环路等待条件。14、在解决死锁问题的

13、几个方法中，哪种方法最易于实现？哪种方法是资源利用率最高？解决/处理死锁的方法有预防死锁、避免死锁、检测和解除死锁，其中预防死锁方法最容易实现，但由于所施加的限制条件过于严格，会导致系统资源利用率和系统吞吐量降低；而检测和解除死锁方法可是系统获得较好的资源利用率和系统吞吐量。15、简述引入线程的原因在操作系统中引入线程，则是为了减少程序在并发执行时所付出的时空开销，使OS具有更好的并发性，提高CPU的利用率。进程是分配资源的基本单元，而线程则是系统调度的基本单位。16、试比较进程间的低级通信工具与高级通信工具。用户用低级通信工具实现进程通信很不方便,因为其效率低，通信对用户不透明，所有的操作都

14、必须由程序员来实现.而高级通信工具则可弥补这些缺陷，用户可直接利用操作系统所提供的一组通信命令，高效地传送大量的数据.17、处理机的三极调度分别在什么情况下发生？在多道程序系统中，一个作业被提交后必须经过处理机调度后，方能获得处理机执行。对于批量型作业而言，通常需要经历高级调度（作业调度）和低级调度（进程调度）两个过程后方能获得处理机；对于终端型作业，则通常只需经过低级调度（进程调度）即可获得处理机。在较完善的操作系统中，为提高内存的利用率，往往还设置了中级调度（中程调度）。18、试说明低级调度的主要功能。（1）保存处理机的现场信息（2）按某种算法选取进程（3）把处理机分配给进程。19、高级调

15、度与低级调度的主要任务是什么？高级调度的主要任务是根据某种算法，把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存。低级调度是保存处理机的现场信息，按某种算法先取进程，再把处理器分配给进程。20、什么是进程的非抢占方式调度和抢占方式调度？进程的非抢占方式：一旦处理机分配给某进程后，不管它要运行多长时间，都一直让它运行下去,绝不会因为时钟中断等原因而抢占正在进行进程的处理机，也不允许其他进程抢占已经分配给它的处理机。直至该进程完成，自愿释放处理机，或发生某事件而被阻塞时，才再把处理机分配给其他进程。抢占方式调度：允许调度程序根据某种原则去暂停某个正在执行的进程，将已分配给该进程的处理机重新分配给另一进程。

16、21、在抢占式进程调度方式中，抢占的原则是什么？抢占的原则有：时间片原则、优先权原则、短作业优先权原则等。22、什么是静态优先权和动态优先权？静态优先级是指在创建进程时确定且在进程的整个运行期间保持不变的优先级。动态优先级是指在创建进程时赋予的优先权，可以随进程推进或随其等待时间增加而改变的优先级，可以获得更好的调度性能。确定进程优先级的依据：进程类型、进程对资源的需求和用户要求。第四章1、可采用哪几种方式将程序装入内存？它们分别适用于何种场合？1. 绝对装入方式，只适用于单道程序环境2. 可重定位装入方式，适用于多道程序环境3. 动态运行时装入方式，用于多道程序环境；不允许程序运行时在内存中

17、移位置。2、在系统中引入对换后可带来哪些好处？交换技术将暂不需要的作业移到外存，让出内存空间以调入其他作业，交换到外存的作业也可以被入。目的是解决内存紧张问题，带来的好处是进一步提高了内存利用率和系统吞吐量。3、在采用首次适应算法回收内存时，可能出现哪几种情况？P125a, 回收区与插入点的前一个空闲分区相邻接，此时可将回收区与插入点的前一分区合并，不再为回配新表项，而只修改前邻接分区的大小；b, 回收分区与插入点的后一分区相邻接，此时合并两区，然后用回收区的首址作为新空闲区的首址两者之和；c, 回收区同时与插入点的前后两个分区邻接，此时将三个分区合并，使用前邻接分区的首址，大小和，取消后邻接

18、分区的表项；d, 回收区没有邻接空闲分区，则应为回收区单独建立一个新表项，填写回收区的首址和大小，并根址，插入到空闲链中的适当位置.4、试述分页系统和分段系统的主要区别。1. 页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头，提高内存的利用率。说，分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要。段则是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好地满足用要。2. 页的大小固定且由系统决定，由系统把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实的，由而在系统中只能有一种大小的页面；段的长度不固定，决定于用户所编写的程序，通常由编译程序在对源程序进行编译时

19、，根据信息划分。3. 分页的作业地址空间是一维的，即单一的线性地址空间，程序员只需利用一个记忆符，即可表示地址；分段的作业地址空间是二维的，程序员在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址。5、分段管理方式有哪些优点？1.方便编程2.信息共享3.信息保护4.动态增长5.动态链接6、什么是虚拟存储器，有哪些特性？虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量加以扩充的一种存储系统。量由内存容量和外存容量之和所决定，其运行速度接近于内存速度，而每位的成本却又接近于外存。P144特征：多次性，对换性和虚拟性。7、在请求分页系统中，常采用哪几种页面置换算法？三种分配方式：固定分配

20、局部置换、可变分配全局置换、可变分配局部置换8、为什么说分段系统较之分页系统更易于实现信息共享和保护？a. 对于分页系统，每个页面是分散存储的，为了实现信息共享和保护，则页面之间需要一一对应起再次调收分区分,大小为为三区之据其首或者户的需现的性质来一个其逻辑容再次调收分区分,大小为为三区之据其首或者户的需现的性质来一个其逻辑容来，为此需要建立大量的页表项；而对于分段系统，每个段都从0开始编址，并采用一段连续的地址空间，这样在实现共享和保护时，只需为所要共享和保护的程序设置一个段表项，将其中的基址与内存地址一一对应起来即可。第五章1、什么叫通道技术？通道技术是建立独立的I/O操作，不仅使数据的传

21、送能独立于CPU,而且也希望有关对I/O操作的组织，管理及其结束处理尽量独立，以保证CPU有更多的时间去进行数据处理的技术。2、如何解决因通道不足而产生的瓶颈问题？P166增加设备到主机间的通路而不增加通道。换言之，就是把一个设备连接到多个控制器上，而一个控制器又连接到多个通道上。3、简述中断处理程序的处理过程。P1801. 唤醒被阻塞的驱动(程序)进程2. 保护被中断进程的CPU环境3. 转入相应的设备处理程序4. 中断处理5. 恢复被中断进程的现场4、试说明I/O控制发展的主要推动因素是什么？促使I/O控制不断发展的几个主要因素如下：a. 尽量减少CPU对I/O控制的干预，把CPU从繁杂的

22、I/O控制中解脱出来，以便更多地去完成数据处理任务。b. 缓和CPU的高速性和设备的低速性之间速度不匹配的矛盾，以提高CPU的利用率和系统的吞吐量。c. 提高CPU和I/O设备操作的并行程度，使CPU和I/O设备都处于忙碌状态，从而提高整个系统的资源利用率和系统吞吐量。5、I/O控制方式有哪几种？共有四种U0控制方式。(1) 程序I/O方式：早期计算机无中断机构，处理机对I/O设备的控制采用程序I/O方式或称忙等的方式。(2) 中断驱动I/O控制方式：适用于有中断机构的计算机系统中。(3) 直接存储器访问(DMA)I/O控制方式：适用于具有DMA控制器的计算机系统中。(4) 1/0通道控制方式

23、：具有通道程序的计算机系统中。6、试说明直接存储器访问(DMA)控制方式的特点。P1691. 数据传输的基本单位是数据块，即在CPU于I/O设备之间，每次传送至少一个数据块。2. 所传送的数据时从设备直接送入内存的，或者相反。3. 仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需CPU干预，整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。7、什么是缓冲？为什么要引入缓冲？缓冲是指把视频、图片、音乐等网络内容存放在本地一段时间，那样以前请求过的信息被再次请求时，就不会再次耗用WAN带宽。因为缓冲可以缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾，减少对CPU的中断频率，放宽对中断响应时间的限制，提高CPU与I/O

24、设备之间的并行性。8、设备管理的主要任务是什么？设备管理的主要任务是完成用户提出的I/O请求，提高I/O速率以及提高I/O设备的利用率。9、什么是虚拟设备？其实现所依赖的关键技术有哪些？程)同虚拟设备是指通过虚拟技术，可将一台独占设备变换成若干台逻辑设备，供若干个用户(进时使用。由于多台逻辑设备实际上并不存在，而只是给用户的一种感觉，因此被称为虚拟设备。其实现所依赖的关键技术是SPOOLing技术。10、什么是设备分配的安全分配方式和不安全分配方式？%1安全分配方式是指每当进程发岀I/O请求后，便进入阻塞状态，直到其I/O操作完成时才被唤醒。在采用这种分配策略时，一旦进程已获得某种设备资源后便

25、阻塞，使它不可能再请求任何资源，而在它运行时又不保持任何资源。这种分配方式已经摒弃了造成死锁的请求和保持”条件，分配是安全的。缺点是进程进展缓慢，CPU与I/O设备串行工作。%1不安全分配方式是指进程发岀I/O请求后仍继续执行，需要时又可发岀第二个I/O请求、第三个I/O请求。仅当进程请求的设备已被另一个进程占有时，进程才进入阻塞状态。优点是一个进程可同时操作多个设备，进程推进迅速。缺点是分配不安全，可能具有“请求和保持”条件，可能造成死锁。因此，在设备分配程序中需增加一个功能，用于对本次的设备分配是否会发生死锁进行安全性计算，仅当计算结果表明分配安全的情况下才进行分配。11、SPOOLing

26、技术如何使一台打印机虚拟成多台打印机？当用户进程请求打印输岀时，SPOOLing系统同意为它打印输岀，但并不真正立即把打印机分配给该用户进程，而只为它做两件事：(1)由输出进程在输出井为之申请一个空闲磁盘块区，并将要打印的数据送入其中；(2)输岀进程再为用户进程申请一张空白的用户请求打印表，并将用户的打印要求填入其中，再将该表挂到请求打印队列上。如果还有进程要求打印输出，系统仍可接受该请求，也同样为该进程做上述两件事。12、磁盘访问时间由哪几部分组成？每部分时间应如何计算？答：磁盘访问时间由寻道时间Ts、旋转延迟时间Tr、传输时间Tt三部分组成。(1) Ts是启动磁臂时间s与磁头移动n条磁道的

27、时间和，即Ts=mXn+s。(2) Tr是指定扇区移动到磁头下面所经历的时间。硬盘15000r/min时Tr为2ms;软盘300或600r/min时Tr为50100mso(3) Tt是指数据从磁盘读岀或向磁盘写入经历的时间。Tt的大小与每次读/写的字节数b和旋转速度有关：Tt=b/rNo1、何谓数据项、记录和文件？a.数据项是最低级的数据组织形式，可分为基本数据项和组合数据项。基本数据项是用于描述一个对象某种属性的字符集，是数据组织中可以命名的最小逻辑数据单位，即原子数据，又称为数据元素或字段。组合数据项则由若干个基本数据项构成。b. 记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象某方面的属性。

28、c. 文件是指有创建者所定义的、具有文件名的一组相关信息的集合提。2、试说明顺序文件的结构及其优点。顺序文件中的记录可按照两种顺序进行排列，若各记录按存入时间的先后排列所形成的文件是串结构文件，若各记录按关键字排列所形成的文件是顺序结构文件。定长记录通常采用此种结构的文件。优点：当系统对记录进行批量存取时，顺序文件的存取效率是所有逻辑文件中最高3、如何提高对变长记录顺序文件的检索速度？基本方法是为变长记录顺序文件建立一张索引表，以主文件中每条记录的长度及指向对应记录的指针(即该记录在逻辑地址空间的首址)作为相应表项的内容。由于索引表本身是一个定长记录的顺序文件，若将其按记录键排序，则实现了对主

29、文件方便快捷的直接存取。如果文件较大，应通过建立分组多级索引以进一步提高检索效率。4、何谓逻辑文件？何谓物理文件？（何谓文件逻辑结构？何谓文件的物理结构？）?逻辑文件是物理文件中存储的数据的一种视图方式，不包含具体数据，仅包含物理文件中数据的索引。?物理文件又称文件存储结构，是指文件在外存上的存储组织形式。5、对目录管理有哪些要求？实现按名存取、提高检索目录的速度、文件共享、允许文件重名。6、什么是文件和文件系统？文件是指由创建者所定义的，具有文件名的一组相关信息的集合。文件系统，操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统7、用户对文件系统的主要操作有哪些？用户通

30、过文件系统提供的系统调用对文件实施操作：（1）基本文件操作：创建、删除、读、写、截断、设置读/写位置等；（2）文件打开和关闭操作：第一步通过检索文件目录找到指定文件属性及其在外存上位置；第二步对文件实施读写等相应操作。（3）其他文件操作：是文件属性操作；二是目录操作；三是文件共享与文件系统操作的系统调用实现等。分析题（信号量问题：）1、下述几段执行序列是否正确？请分析可能岀现的问题，并说明理由。（其中mutex为互斥信号量）%1wait（mutex）；“临界段代码”；wait（mutex）；%1“临界段代码”；（没有对信号量的访问）%1signal（mutex）；“临界段代码”；wait（mu

31、tex）；%1wait（mutex）；“临界段代码”；（银行家算法：）2、在银行家算法中，若岀现下列资源分配情况试问ProcessAllocationNeedAvailableP0030723210Pl302020P2302600P3211011P4002431试问：（1）该状态是否安全（2）若进程P1提岀请求Request（1,0,2）后，系统能否将资源分配给它?3、某系统含有100个存储器单元，按如下分配给三个进程：进程最大需求已分P140配15P25025P36030试用银行家算法判定下列请求是否安全：a. 第4个进程到达，最多需要55个存储单兀，最初需要20个单兀；第4个进程到达，最多

32、需要45个存储单元，最初需要35个单元；如果安全给岀安全序列；若不安全给出结果分配表。（进程调度问题：）4、某系统中四个进程的到达时间和要求服务时间如下表，试采用如下算法分析（1）FCFS算法（2）SPF（不抢占）调度算法（3）时间片轮转算法，时间片P=3和P=4时求进程执行序列和平均周转时间。要求有分析过程。进程到达时间请求服务时间P103P214P325P436（页面置换算法：）5、考虑下述页面走向：。当分配的内存块数量为m时，采用OPT、FIFO、LRU算法的缺页次数和缺页率各是多少？（物理块的初始状态为空）。（磁盘调度问题：）6、假设一个活动头磁盘有200道，编号从0-199.当前磁头正在143道上服务，并且刚刚完成了125道的请求。现有如下访盘请求序列（磁道号）：86,147,91,177,94,150,102,175,130。试给岀采用下列算法后磁头移动的顺序和移动总量（总磁道数）0（1）先来先服务算法；（2）最短寻道时间优先算法。（3）扫描算法（4）循环扫描算法（磁盘空间管理：）7、有一计算机系统利用下图所示的位示图来管理空闲盘块。盘块的大小为1KB,现要为某文件分配两个盘块，试说明盘块的具体分配过程。（见教材习题）8、某操作系统的磁盘文件空间共有1000个块，若用字长为32位的位不图管理磁盘空间，试问：位示图需要多少字？第i字第j位对应的块号是多少？