מערכות נתונים טכנולוגיות ואלגוריתמים

מוסד לימוד
סוג העבודה
מספר ממ"ן 01
מקצוע
קורס
מילות מפתח ,
ציון 100
שנת הגשה 2023
מספר מילים 10
מספר מקורות 10

תקציר העבודה

שאלה 1 – דיסק מגנטי
נתון דיסק מגנטי עם הנתונים הבאים:
 הדיסק מסתובב במהירות של 000,600 סיבובים בדקה )RPM 000,600.)
.1,000 עד 1-מ הממוספרים, גלילים 1,000 יש 
 הזזת הראש הקורא על-פני t גלילים אורכת (100/t+1 (מילישניות.
 גודל גוש )בלוק( – 8 קילו-בתים
 קצב העברה הוא 160 מגה-בתים לשניה.
נניח שסיימנו לקרוא בלוק בגליל מספר 800 ,ואנחנו רוצים עכשיו לקרוא בלוק בגליל מספר 150 .
כמה זמן יידרש עד שהבלוק יופיע בזיכרון? )נניח שהמרכיבים היחידים שנתייחס אליהם הם זמן
חיפוש, זמן השהייה וזמן העברה, ונתעלם מעיכובים מכניים אחרים.( כמו כן נניח לשם פשטות
שקילו-בית הם 000,1 בתים )במקום 024,1 ,)מגה-בית הם 000,1 קילו-בית וכו'.
6.25 .א
7.1 .ב
7.6 .ג
7.55 .ד
שאלה 2 – זיכרון הבזק
נניח שמשתמשים בזיכרון הבזק עם שכבת תרגום )FTL ,)הכוללת טבלת תרגום ) translation
table .)הטבלה ממפה דפים לוגיים לדפים פיזיים בזיכרון ההבזק, ובכך מאפשרת לנהל החלפה של
דפים פיזיים העשויה להידרש כדי לטפל בשחיקת הדפים הפיזיים )ראו בעמ' 568 בספר הקורס(.
הטבלה מוחזקת בזיכרון הפנימי.
נתון כי נפח האחסון הכולל בהתקן ההבזק הוא 64 ג'יגה בתים, וכל דף )פיזי או לוגי( הוא בן 096,4
בתים. כתובת של דף היא באורך 32 סיביות. טבלת התרגום מאוחסנת כמערך בזיכרון. מה יהיה
נפח הטבלה?
א. 64 מגה בתים
ב. 64 ג'יגה בתים
ג. 16 ג'יגה בתים
ד. 16 מגה בתים
4
RAID – 3 שאלה
דיסק מגנטי מנוהל עם יתירות מסוג 1 RAID ללא stripping .כלומר, מוחזק דיסק נוסף, זהה
בתוכנו לחלוטין. נתון כי שיעור התקלות )rate failure )בכל אחד מהדיסקים הוא %20 בשנה,
כלומר משך הזמן בממוצע עד שתתרחש תקלה )MTTF – Failure to Time Mean )בכל אחד
מהם הוא 5 שנים. כמו כן נניח כי לוקח 12 שעות להחליף דיסק שהתקלקל ולהעתיק אליו את
המידע מן הדיסק התקין. )כל הנתונים הללו הרבה יותר גרועים מהמציאות…(
במסגרת הערכת האמינות של מערכת מקובל להתייחס לנתון שנקרא Loss Data to Time Mean
MTTDL – משך הזמן הממוצע עד שתתרחש תקלה עם אובדן מידע. במקרה של שני דיסקים כמו
בתיאור לעיל – הכוונה היא למשך הזמן הממוצע עד שתתרחש תקלה בדיסק השני לפני השלמת
החלפת הדיסק הראשון כשהוא תקול.
נתון זה הוא למעשה ההסתברות המותנית של דיסק אחד להתקלקל בפרק זמן של 12 שעות
מסוימות בשנה כלשהי, בהינתן שהדיסק השני התקלקל בזמן זה.
חשבו את משך הזמן הממוצע עד שתתרחש תקלה עם אובדן מידע במערכת המתוארת.
א. 250,18 שנים
ב. 60 שנים
ג. 650,3 שנים
ד. 10 שנים
שאלה 4 – אחסון עמודות
יחס (D,C,B,A(r מכיל מיליון רשומות. השדה A ברוחב 8 ,השדה B ברוחב 12 ,השדה C ברוחב
10 והשדה D ברוחב 15 .גודל דף 000,4 בתים. מאחסנים את היחס באחסון עמודות, כל עמודה
מאוחסנת ברצף. אין מפצלים ערך בודד בין דפים ואין מערבבים בדף אחד ערכים של עמודות
שונות. בכמה דפים יאוחסן היחס כולו?
א. 279,11 דפים.
ב. 764,10 דפים.
ג. 264,11 דפים.
ד. 235,11 דפים.
5
שאלה 5 – מדיניות החלפת דפים
נתון כי יש 5 דפי חוצץ. סורקים קובץ במבנה ערימה בן 20 דפים, פעמיים: פעם ראשונה מתחילתו
ועד סופו ופעם שניה מהסוף להתחלה. אם משתמשים במדיניות LRU – בכמה מבין 20 הדפים
שנקרא הדף יהיה כבר בדיסק ולא נצטרך לקרוא אותו בשנית )“hit?)“
א. 1
ב. 2
ג. 3
ד. 5
שאלה 6 –ארגון רשומות בדפים
על דיסק מאוחסן קובץ employee עם 000,50 רשומות באורך קבוע, ואין מפצלים רשומות בין
דפים. גודל דף במערכת 000,4 בתים. בכל רשומה השדות הבאים:
 ת.ז. – 9 בתים
 שם משפחה – 20 בתים
 שם פרטי – 20 בתים
 כתובת – 40 בתים
 טלפון – 14 בתים
 תאריך לידה – 10 בתים
 ת.ז. ממונה – 9 בתים
 מחלקה – 4 בתים
 קוד תפקיד – 4 בתים
כמה בתים סה"כ 'מבוזבזים' עקב כך שלא מפצלים רשומות בין דפים? הנפח המבוזבז כולל גם
את יתרת הדף האחרון, אם אינו מלא לגמרי ברשומות של הקובץ.
168,000 .א
166,600 .ב
166,700 .ג
168,600 .ד
B+
שאלה 7 – עצי
+B לעץ
עם 5=n מכניסים בזה אחר זה את הערכים הבאים )משמאל לימין(:
5, 11, 85, 32, 14, 46, 19, 28, 7, 53, 30, 9
6
כמה פיצולים יהיו במהלך סדרת ההכנסות, בהנחה שמפצלים 2 שמאלה ו-3 ימינה?
א. 1
ב. 2
ג. 3
ד. 0
שאלה 8 – אינדקס בגיבוב מתרחב
בונים אינדקס עבור שדה בקובץ בן 000,1 רשומות. השדה מכיל את 100 הערכים המספריים
השלמים בין 1 ל-100 .נתון כי לאחסון ערך כזה דרושים 2 בתים, לאחסון מצביע )כתובת( במערכת
זו דרוש בית אחד, וכל דף מכיל 25 בתים.
האינדקס נבנה בגיבוב מתרחב, כאשר רשומות אינדקס לאותו ערך מופיעות כמספר ההופעות של
הערך. אם אין מקום בסל המתאים לכל החזרות )לא עוזר להרחיב את הפונקציה..( – יוקצה דף
גלישה.
כמה דפים יידרשו לאחסון האינדקס? יש לכלול בחישוב נפח האחסון גם את דפי הגלישה וגם את
נפח טבלת כתובות הסלים.
א. 100
ב. 105
ג. 200
ד. 206
שאלה 9 – אינדקסים במפות סיביות
בנתוני השאלה הקודמת, נניח עתה שבונים את האינדקס לשדה X במפות סיביות. מה יהיה נפח
האחסון הכולל של האינדקס?
א. 500
ב. 600
1,000 .ג
ד. 100
7
שאלה 10 – עצי R
נתונות נקודות ומלבנים מקיפים שמאוחסנים בשני עלים במבנה של עץ R .יתכן שיש במערכת עוד
נקודות, בעלים אחרים, ויתכן שאלה העלים היחידים.
(3,3) (4,3)
(2,2)
(2,1)
איזה מבין המלבנים הבאים – המתוארים באמצעות הפינה השמאלית התחתונה והפינה הימנית
העליונה – יכול להופיע בצומת ההורה של עלים אלה?
])1,1(,)5,5([ .א
])1,1(,)4,3([ .ב
])1,4(,)4,4([ .ג
])2,1(,)5,5([ .ד