第一章 操作系统概论

操作系统的目标:方便性，有效性，可扩充性，开放性。 操作系统的作用有：作为用户与计算机硬件系统之间的接口，作为计算机系统资源的管理者，用作扩充机器。

用户使用计算机的三种方式：命令方式，系统调用方式，图形、窗口方式。 资源分为四种：处理器，存储器，I/O设备，信息（数据和程序）。

推动操作系统发展的主要动力有：不断提高计算机资源利用率，方便用户，器件的不断更新换代，计算机体系结构的不断发展。

操作系统同计算机系统发展的几个阶段：无操作系统的计算机系统，单道批处理系统，多道批处理系统，分时系统，实时系统。

操作系统:一组控制和管理计算机硬件和软件资源，合理地对各类作业进行调度，以及方便用户使用的程序的集合。

分时系统是指:在一台主机上连接了多个带有显示器和键盘的终端，同时允许多个用户通过自己的终端，以交互方式使用计算机，共享主机中的资源。

实时系统是指，系统能及时（或即时）响应外部事件的请求，在规定的时间内完成对该事件的处理，并控制所有实时任务协调一致地运行。

实时任务可分为:周期性实时任务和非周期性实时任务，也可分为硬实时任务和软实时任务。 操作系统都具有四个基本特征：（程序）并发，（资源）共享，虚拟和异步。

并行性指:两个或多个事件在同一时间发生，并发性指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

共享指:系统中地资源可供内存中多个并发执行的进程（线程）共同使用，可分为互斥共享方式和同时访问方式。

虚拟指:通过某种技术把一个物理实体变为若干个逻辑上的对应物。 如果n是某物理设备所对应的虚拟的逻辑设备数，则虚拟设备的平均速度必然是物理设备速度的1/n。

操作系统的功能：处理机管理，存储器管理，设备管理和文件管理。 处理器管理包括：进程控制，进程同步，进程通信，调度。 存储器管理包括：内存分配，内存保护，地址映射，内存扩充。 设备管理包括：缓冲管理，设备分配，设备处理。

文件管理包括：文件存储空间管理，目录管理，文件的读写管理和保护。 操作系统向用户提供的接口有：命令接口，程序接口，图形接口。

操作系统的结构发展：无结构，模块式结构，层次式结构，微内核OS结构。 软件:指当计算机运行时，能提供所要求的功能和性能的指令和程序的集合。

微内核技术是:精心设计的、能实现现代OS核心功能的小型内核，它与一般的OS（程序）不同，它更小更精炼，它不仅运行在核心态，而且在开机后常驻内存，它不会因内存紧张而换出内存来。

微内核提供的通常都是一些最基本的功能：进程管理，存储器管理，进程通信管理，低级I/O功能。

第二章 进程管理

程序顺序执行的特征：顺序性，封闭性，可再现性。

前趋图:是一个有向无循环图，DAG，用于描述进程之间执行的前后关系。 进程的实体:由程序段、相关的数据段和进程控制块PCB构成。 创建和撤消进程都是指:创建或撤消进程中的PCB。 进程具有:动态性、并发性、独立性和异步性的特征。

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。 进程的三种基本状态是:就绪状态、执行状态和阻塞状态（等待状态）。（见P31图2-5） 系统根据PCB控制进程，PCB:是进程存在的唯一标志。PCB常驻内存，系统将所有PCB组织成若干链表（或队列），存放在操作系统专门开辟的PCB区内。

进程控制块PCB主要包括四方面的信息:进程标识符（内部标识符和外部标识符），处理机状态（一些寄存器中断时的信息），进程调度信息，进程控制信息。

进程控制块的组织方式通常有:链接方式（指针链接）和索引方式（索引表）两种。 PCB中都设置了:家族关系表项，以标明自己的父进程及所有的子进程。

进程创建进程的典型事件可分为四类：用户登录，作业调度，提供服务，应用请求。 进程创建步骤：1申请空白PCB，2分配资源，3初始化PCB，4插入就绪队列。 初始化进程控制块包括：初始化标识信息；初始化处理机状态信息；初始化处理机控制信息。 引起进程终止的事件有：正常结束，异常结束，外界干预。

进程终止步骤：1根据被终止进程的标识符，在PCB集合中检索出该进程的PCB，读取其状态，2若处于执行状态，立即终止，置调度标志为真，用于指示该进程被终止后应重新进行调度，3如果有的话，终止所有子进程，4将被终止进程拥有的全部资源归还其父进程或系统，5将被终止进程PCB从所在队列（或链表）中移出，等待其他程序来搜集信息。 引起进程阻塞或唤醒的条件：请求系统服务，启动某种操作，新数据未到，无新工作做。 进程阻塞过程：调用阻塞原语block把自己阻塞，如在执行状态，立即停止执行，修改PCB中状态为“阻塞”，PCB插入阻塞队列。转调度程序将CPU重新调度给另一就绪进程。 进程唤醒过程：调用唤醒原语wakeup，将被阻塞的进程从等待该事件的阻塞队列中移出，将PCB中状态改为“就绪”，将PCB插入到就绪队列中去。

进程挂起过程：调用挂起原语suspend，如进程为活动就绪状态就改为静止就绪，如活动阻塞状态就改为静止阻塞，如进程正在执行就转向调度程序重新调度。

进程激活过程：调用激活原语active，先将进程从外存调入内存，如进程为静止就绪就改为活动就绪，如静止阻塞就改为活动阻塞，判定新就绪的进程的优先级是否能抢夺CPU。 进程之间包括:互斥和同步两种关系。

进程同步的主要任务:是使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作，从而使程序的执行具有可再现性。

临界区CS（critical section）是指:每个进程中访问临界资源的那段代码。 临界区前面用于检查是否能访问临界资源的代码叫进入区，后面加上一段代码退出区用于恢复标志，其余的代码部分叫做剩余区。

进程同步可以采用:信号量机制和管程机制。

同步机制遵循的原则：空闲让进，忙则等待，有限等待，让权等待。

记录型信号量:采用wait(S)和signal(S)来防止类似整型信号量会导致的忙等。 AND型信号量采用:Swait(S1,S2,?Sn)和Ssignal(S1,S2,?Sn)来防止死锁。 信号量集用:Swait（S,t,d）表示，S为信号量，t为下限值，d为需求值。 例子：利用信号量实现前趋关系。（P45，图2-10） 例子：利用记录型信号量解决生产者－消费者等问题。（P46）

一个管程定义了:一个数据结构和能为并发进程所执行（在该数据结构上）的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。

管程由三部分组成：局部于管程的共享变量说明；对该数据结构进行操作的一组过程；对局部于管程的设置初始值的语句。

例子：利用管程解决生产者－消费者问题。（P52）

进程通信包括:低级通信（进程之间的互斥和同步）和高级通信（共享存储器系统，消息传

递系统以及管道通信系统），又可分为直接通信（通信原语）和间接通信（信箱）。

高级进程通信:是指用户可直接利用操作系统所提供的一组通信命令，高效的传送大量数据的一种通信方式。可归结为三大类：共享存储系统、消息传递系统以及管道通信系统。 管道通信具有三方面的协调能力：互斥，同步，确定对方是否存在。 进程通信可分为直接通信方式和间接通信方式。

直接通信方式指:利用OS提供的发送命令，直接把消息发送给目标进程。通常系统提供两条通信命令（原语）：Send（Receive,Message）和Receive（Sender,Message）。

间接通信方式指:进程之间的通信需要通过作为共享数据结构的实体，通常称之为信箱。 信箱可分为:私用信箱（单向通信链路的信箱），公用信箱（双向通信链路的信箱）和共享信箱。拥有私用信箱的进程结束时，信箱随之消失。公用信箱在系统运行期间始终存在。 公用信箱和共享信箱的区别在于:公用信箱是由操作系统创建，并提供给系统中的所有核准进程使用的。而共享信箱是由某进程创建给它和其他指定共享进程使用的。

两种方式建立一条通信链路：用显式的“建立连接”命令原语请求系统为之建立（常用于计算机网络中）；利用发送命令原语，系统自动为之建立（常用于单机系统中）。

通信链路可分为：点对点连接通信链路和多点连接链路；单向通信链路和双向链路；无容量通信链路（无缓冲区）和有容量通信链路（有缓冲区）。

消息分为消息头（控制信息）和消息正文（实际上发送的数据）。

进程同步方式有：1发送进程阻塞，接收进程阻塞（又称为汇合）2发送进程不阻塞，接收进程阻塞3发送进程接收进程都不阻塞。

消息缓冲队列通信机制及其中的发送原语和接收原语。（P59）

在操作系统中引入线程:是为了减少程序在并发执行所付出的时控开销，使操作系统具有更好的并发性。

在多线程OS中，通常是:在一个进程中包含多个线程，每个线程都是作为利用CPU的基本单位，是花费最小开销的实体。

线程具有以下属性：轻型实体，独立调度和分派的基本单位，可并发执行，共享进程资源。 线程的状态：状态参数和运行状态（也有执行状态，就绪状态，阻塞状态）

线程被中止后并不立即释放它所占有的资源，只有当进程中的其它线程执行了分离函数后，被终止的线程才与资源分离，此时的资源才能被其他线程利用。

多线程OS中的进程：进程仍是系统分配资源的基本单位，每个进程都含有多个相对独立的线程，进程不是一个可执行的实体，而是把线程作为独立运行的基本单位。所谓进程处于“执行”状态，实际上是指该进程中的某线程正在执行。把某个进程挂起或激活，该进程的所有线程也都被挂起或激活。

线程同步和通信机制有：互斥锁，条件变量，信号量机制。

互斥锁适合于:高频度使用的关键共享数据和程序段，关锁lock和开锁unlock操作mutex 每个条件变量通常都和一个互斥锁一起使用,线程首先对mutex执行关锁操作，若成功便进入临界区，然后查找用于描述该资源状态的数据结构，以了解资源的情况。只要发现所需资源R正处于忙碌状态，线程便转为等待状态，并对mutex执行开锁操作后，等待资源被释放；若资源处于空闲状态，表明线程可以使用该资源，于是将该资源设置为忙碌状态，再对mutex执行开锁操作。

线程的实现方式有:用户级线程和内核支持线程。

内核支持线程是:无论是用户进程中的线程还是系统进程中的线程，他们的创建、撤消和切换等，都是依靠内核实现的。此外，内核空间中还每个线程设置了一个线程控制块。

用户级线程仅存在于用户空间中。这种线程的创建、撤消、同步等都无须利用系统调用来实现。所以线程的切换速度特别快。内核完全不知道用户级线程的存在。

用户级线程的调度以:进程为单位，而内核支持线程的调度以线程为单位。 用户级线程的实现可分为:运行时系统和内核控制线程。 第三章 处理机调度和死锁

高级调度又称为:作业调度或长程调度，用于决定把外存上处于后备队列中的哪些作业调入内存，并为它们创建进程，分配必要的资源，然后，再将新创建的进程排在就绪队列上。 低级调度称为:进程调度或短程调度，用来决定就绪队列中的哪个进程应获得处理机，然后再由分派程序执行把处理机分配给该进程的具体操作。

进程调度可分为非抢占方式和抢占方式（优先权原则/短作业优先原则/时间片原则）。 中级调度又称:中程调度。引入中级调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量，实际上就是存储器管理中的对换功能。

三种调度队列模型：仅有进程调度的调度队列模型，具有高级和低级调度的调度队列模型，同时具有三级调度的调度队列模型。

调度算法是指：根据系统的资源分配策略所规定的资源分配算法。 先来先服务调度算法（FCFS），短作业（进程）优先调度算法（SJF），高优先权优先调度算法，基于时间片的轮转调度算法。（P76）

高优先权优先调度算法分为:非抢占式优先权算法和抢占式优先权调度算法。 优先权分为:静态优先权和动态优先权。

基于时间片的轮转调度算法可分为:时间片轮转法和多级反馈队列调度算法。

实现实时调度的条件：提供必要的信息，系统处理能力强，采用抢占式调度机制，具有快速切换机制。

抢占调度的时机可在时钟中断发生的时候或者立即抢占。 实时调度算法：最早截止时间优先算法（EDF），最低松弛度优先算法（LLF）。（P84） 多处理器系统可分为:紧密耦合MPS（通过高速总线或高速交叉开关）和松弛耦合MPS（通过通道或通信线路）。

多处理器系统可分为:对称MPS（所有处理器都一样）和非对称MPS（一主多从）。

多处理器的进（线）程调度方式有：自调度方式、成组调度方式和专用处理器分配方式。 产生死锁的原因有：竞争资源、进程间推进顺序非法。

死锁的发生必须具备四个必要条件：1互斥条件，2请求和保持条件，3不剥夺条件，4环路等待条件。

处理死锁的基本方法有：预防死锁，避免死锁，检测死锁，解除死锁。

预防死锁的方法是使以上四个必要条件中的2，3，4不成立，如静态分配，有序分配。 安全序列是指:系统能按某种进程顺序来为每个进程Pi分配其所需资源，直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可顺利完成。 避免死锁：例子：银行家算法避免死锁。（P95）

检测死锁：死锁定理：当且仅当S状态的资源分配图使不可完全简化的。（P99） 解除死锁：死锁解除可以通过剥夺资源和撤消进程（最小代价进程撤消法）。 第四章 存储器管理

创建进程的第一件事便是:将程序和数据装入内存。

将一个用户源程序变为一个可在内存中执行的程序:首先要编译，由编译程序将用户源代码编译成若干目标模块；其次是链接，由链接程序将目标模块和需要的库函数链接在一起形成一个完整的装入模块；最后是装入，由装入程序将装入模块装入内存。

将装入模块装入内存的方式有：绝对装入方式，可重定位装入方式和动态运行时装入方式。 采用可重定位装入程序将装入模块装入内存后，会使装入模块中的所有逻辑地址与实际装入内存的物理地址不同。在装入时对目标程序中的指令和数据的修改过程成为重定位。

动态运行时装入，在把装入模块装入内存后，并不立即把装入模块中的相对地址转换为绝对地址，而是把这种地址转换推迟到程序真正要执行时才进行，该方式需要一个重定位寄存器的支持。

链接的方式有：静态链接，装入时动态链接和运行时动态链接。 连续分配方式是指为:一个用户程序分配一个连续的内存空间，进一步可分为单一连续分配，固定分区分配，动态分区分配以及动态重定位分区分配四种方式。 单一连续分配是:把内存分为系统区和用户区两部分。

固定分区分配是:将内存用户空间划分为若干固定大小（分区大小可等可不等）的区域，每个分区只装一道作业。

通常按分区大小排队:建立一张分区使用表，给程序一个能满足要求又尚未分配的分区。 动态分区分配中的数据结构可采用:空闲分区表和空闲分区链两种。 分区分配算法有:首次适应算法，循环首次适应算法和最佳适应算法。

最佳适应算法是:将空闲分区大小从小到大形成一个链，最先适应的必然是最佳的。但是这种分配算法通常会导致切割下来的剩余空间最小，而产生许多难以利用的小空闲区。

分配内存时看:是否剩下的空间大于事先规定的不再切割的剩余分区的大小，而回收内存时根据前后是否是空闲分区决定是否需要合并。

动态重定位分区分配是:指将空闲分区紧凑成连续空闲区分配给需要的程序，同时修改有关数据结构使已经被分配空间的程序能继续正常运行。 “对换”，是指:把内存中暂时不能运行的进程或暂时不用的程序和数据，调出到外存上，以便腾出足够的内存空间，再把已具备运行条件的进程或进程需要的程序和数据调入内存。 以整个进程为单位的对换称为:“整体对换”或“进程对换”。以“页”或“段”为单位的对换分别称为“页面对换”或“分段对换”。

为实现进程对换，系统必须具有以下功能：对换空间的管理，进程的换出，进程的换入。 将一个进程直接分散装入到许多不相邻接的分区中，则无须再进行“紧凑”，此谓离散分配方式，离散分配的基本单位是“页”或“段”，对应于分页/段存储管理方式。

分页存储管理是:将一个进程的逻辑地址空间分为若干大小相等的片，称为页面或页。 分页大小应适中，太小会使进程的页表过长，占用大量内存；太大会使页内碎片增大。 分页地址中的地址分为两部分:前一部分为页号P，后一部分为位移量W（页内地址）。 系统为每个进程建立了一张页面映象表，简称页表，其作用是实现页号到物理块号的映射。即使在最简单的页表系统中，也设置一存取控制字段，用于保护该存储块中的内容。

地址变换机构的任务:只是将逻辑地址中的页号，转换为内存中的物理块号。地址变换的任务就可以借助于页表来完成。

页表通常驻留在内存中，而系统中只设置一个页表寄存器PTR来实现页表功能。 “快表”又称:“联想寄存器”，是为了:提高地址变换速度而增设的一个具有并行查寻能力的特殊高速缓冲寄存器。此时，在CPU给出有效地址后，首先将页号与联想寄存器中的页号对比，如果有，就直接读出对应物理块号送物理地址寄存器，若无再访问内存中的页表。 两级页表和多级页表是为了:防止页表占有太大内存空间而对页表结构再进行分级。

分段存储管理方式的引入主要是为了满足以下需要：方便编程，信息共享，信息保护，动态增长，动态链接。

分段存储管理方式中，作业的地址空间被划分为:若干个段，每个段定义了一组逻辑信息。例如，有主程序段MAIN，子程序段X，数据段D及栈段S等。 段的长度由:相应的逻辑信息组的长度决定，因而各段长度不等。

段的数据结构可分为两部分:段号和段内地址。一般情况下，段比页大。 系统为每个进程建立了一张段表，用于实现从逻辑段到物理内存区的映射。

分段系统和分页系统有很多相似之处，但在概念上完全不同，主要表现在以下三个方面：1页是信息的物理单位，是为了满足系统管理的需要，而段是信息的逻辑单位，是为了满足用户的需要；2页的大小固定且由系统决定，而段的长度不确定，取决于用户编写的程序；3分页的作业地址空间是一维的，程序员只需利用一个记忆符即可表示一个地址；而分段的作业地址则是二维的，程序在标识一个地址时，既需给出段名，又需给出段内地址。

分段系统的一个突出优点是:易于实现段的共享，对段的保护也十分简单易行。 可重入代码又称“纯代码”，是:一种允许多个进程同时访问的代码，是一种不允许任何进行对它进行修改的代码。

段页式存储管理方式，是:将用户程序分为段，段再分为页，并为每个段赋予一个段名。

段页式系统中，地址结构由:段号，段内页号及页内地址三部分组成。 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器系统。

虚拟存储器系统可分为:分页请求系统和分段请求系统。 虚拟存储器有几大特征：多次性（最重要和特别的特征），对换性，虚拟性。其中，虚拟性是以多次性和对换性为基础的，而多次性和对换性又必须建立在离散分配的基础上。

请求分页系统需要:页表机制，缺页中断机构以及地址变换机构。

页表的基本作用仍是:将用户地址空间中的逻辑地址变换为内存空间中的物理地址，页表项中包括：页号，物理块号，状态位P，访问字段A，修改位M，外存地址。

缺页中断与一般中断的区别：在指令执行期间产生和处理中断信号；一条指令在执行期间，可能产生多次缺页中断。

请求分页系统中的地址变换机构及其运行流程。（P130）

内存中的物理块分配策略包括:固定分配局部置换，可变分配全局置换，可变分配局部置换。固定分配指固定为某进程分配n个物理块，缺页就要对换；可变分配指可以动态地增加分配给某进程的物理块数。局部置换指只能换出本进程的其他物理块，全局置换指可以先将需要的信息换到系统的空闲物理块中，仅当空闲物理块快用完时换出系统中任一物理块。 物理块分配算法包括：平均分配算法，按比例分配算法，考虑优先权的分配算法。 页面调入时机的确定可分为:预调页策略和请求调页策略。

从何处调入页面的确定可分为:1全部从对换区调入所需页面；2凡是不会修改的文件，都直接从文件区调入，可能修改的部分，便须调到对换区；3Unix方式，未运行过的页面，从文件区调入，运行过但又被换出的页面，由于放在对换区，因此下次从对换区调入。

页面置换算法包括:最佳置换算法（理想化算法Optimal），先进先出置换算法（FIFO），最近最久未使用置换算法（LRU），Clock置换算法（简单型NRU和改进型），最少使用置换算法（LFU），页面缓冲算法（PBA）。（P137）

请求分段管理所需的硬件支持:有段表机制，缺段中断机构，以及地址变换机构。 请求分段段表项有：存取方式，访问字段A，修改位M，存在位P，增补位，外存始址。

增补位是:请求分段管理中特有的字段，用于表示本段在运行过程中是否做过动态增长。

请求分段系统中的缺段中断处理流程和地址变换过程。（P139）

共享段表中的共享进程计数count记录有多少个进程需要共享该分段。 共享段表中的存取控制字段定义了不同进程的不同的存取权限。 共享段表中的段号让不同的进程可以以不同的段号去共享该段。 共享段的分配与回收：对第一个请求使用该共享段的进程，由系统为该共享段分配一物理区，再把共享段调入该区，同时将该区的始址填入请求过程的段表的相应项中，还须在共享段表中增加一表项，填写有关数据，把count置为1，之后又有其他进程需要调用该共享段时，只需在调用进程的段表中，增加一表项，填写该共享段的物理地址，在共享段的段表中，填上调用进程的进程名、存取控制等，再将count加1。回收共享段时，将count减1，若结果为0，则由系统回收该共享段的物理内存，取消在共享段表中该段所对应的表项。 分段保护的措施：越界检查，存取控制检查，环保护机构。

环保护机构的规则：1一个程序可以访问驻留在相同环或较低特权环中的数据；2一个程序可以调用驻留在相同环或较高特权环中的服务。 第五章 设备管理

I/O设备重要的性能指标有：数据传输速率，数据的传输单位，设备共享属性等。 I/O可分为:低速设备，中速设备，高速设备；可分为块设备，字符设备；可分为独占设备，共享设备，虚拟设备。

I/O设备到设备控制器有一根数据信号线和一根状态信号线，设备控制器到I/O设备有一根数据信号线和一根控制信号线。

设备控制器是:计算机中的一个实体，其主要职责是控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备和计算机之间的数据交换。 设备控制器的基本功能有：接收和识别命令，数据交换，标识和报告设备的状态，地址识别，数据缓冲，差错控制。 设备控制器由三部分组成：设备控制器与处理器的接口，设备控制器与设备的接口，I/O逻辑。I/O逻辑的作用是对收到的命令进行译码，来对所选设备进行控制。

I/O通道引入的目的是:使一些原来由CPU处理的I/O任务转由通道来承担。I/O通道其实是一种特殊的处理机，但也有其不同于处理机之处：指令类型单一，能执行的命令主要局限于与I/O操作有关的指令；通道没有自己的内存，而要与CPU共享内存。

通道三种类型：字节多路通道，数组选择通道，数组多路通道。

解决通道“瓶颈”问题的最有效的办法是:增加设备到主机间的通路而不增加通道。

总线的性能是:用总线的时钟频率、带宽和相应的总线传输速率等指标来衡量的。 由最早的ISA总线发展为EISA总线、VESA总线，进而到现在的PCI总线。 PCI在CPU和外设间插入一复杂的管理层，用于协调数据传输和提供一致的接口。

I/O控制方式由:最早的程序I/O方式，到中断驱动方式，再到DMA控制方式。（P152）

中断驱动方式中，CPU把工作通过中断交给设备控制器，然后转而继续执行原来的任务，而任务完成后，设备控制器通过中断告诉CPU，实现了CPU与I/O设备的并行工作。

DMA方式中，数据传输的基本单位是数据块；所传输的数据是从设备直接送入

内存，或者相反；仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时，才需CPU干预。 DMA控制器由三部分组成：主机与DMA控制器的接口，DMA控制器与块设备的接口，I/O控制逻辑。

DMA控制器中设置有如下四类寄存器：命令/状态寄存器CR，内存地址寄存器MAR，数据寄存器DR，数据计数器DC。 DMA控制器的工作方式。（P154）

I/O通道方式是:DMA方式的发展。通道通过通道程序，与设备控制器共同实现对I/O设备的控制。

通道程序包含：操作码（读，写，控制等），内存地址，计数（操作的数据的字节数），通道程序结束位P（为1表示本条指令为通道程序的最后一条指令），记录结束标志R（为0表示本指令与下指令处理的数据同属一个记录，为1表示这是处理某记录的最后一条指令）

缓冲可以：1）缓和CPU和I/O设备间速度不匹配的矛盾；2）减少对CPU的中断频率，放宽对CPU中断响应时间的限制；3）提高CPU和I/O设备之间的并行性。

单缓冲，双缓冲，循环缓冲属于专用缓冲，现在多采用的是缓冲池。

缓冲池中三个队列：空缓冲队列emq，输入队列inq，输出队列outq；四种工作缓冲区：收容输入数据的工作缓冲区，提供输入数据的工作缓冲区，收容输出数据的工作缓冲区，提供输出数据的工作缓冲区。 Getbuf过程，Putbuf过程，缓冲区工作方式。（P160）

设备分配时需要的数据结构（表格）有:设备控制表DCT，控制器控制表COCT，通道控制表CHCT和系统设备表SDT等。

设备的固有属性可分为:独占性，共享性，可虚拟性。

设备分配算法通常只采用以下两种：先来先服务算法，优先权服务算法。

设备独立性（无关性）的基本含义是：应用程序独立于具体使用的物理设备。 设备独立性软件能执行所有设备的公用操作，向用户层（或文件层）软件提供统一接口。

逻辑设备表LUT将应用程序中所使用的逻辑设备名映射为物理设备名。

独占设备的分配程序：根据I/O请求中的物理设备名查找系统设备表SDT，找到该设备的设备控制表DCT；在系统把设备分配给请求I/O的进程后，再到其设备控制表DCT中找出该设备连接的控制器的控制器控制表COCT；在该控制器控制表COCT中又可找到与该控制器连接的通道的通道控制表CHCT。当设备、控制器和通道都分配成功时，分配成功。

在联机情况下实现的同时外围操作称为SPOOLing，或称为假脱机操作。SPOOLing技术是对脱机输入，输出系统的模拟。

SPOOLing系统主要有：输入井和输出井；输入缓冲区和输出缓冲区；输入进程SPi和输出进程SPo。

SPOOLing系统提高了I/O的速度，将独占设备改造为共享设备，实现了虚拟设备功能。

设备处理程序通常又称为设备驱动程序，是I/O进程和设备控制器之间的通信程序。

设备驱动程序的处理过程：将抽象要求转换为具体要求；检查I/O请求的合法性；读出和检查设备的状态；传送必要的参数；工作方式的设置；启动I/O设备。 中断处理程序的处理过程：唤醒被阻塞的驱动（程序）进程；保护被中断进程的

CPU环境；转入相应的设备处理程序；中断处理；恢复被中断进程的现场。（P171） 磁盘设备包括:一个或多个盘片，每片两面，每面分为若干磁道，每磁道分为若干扇区。

根据磁头的类型，磁盘可分为固定头磁盘和移动头磁盘。 磁盘访问时间＝寻道时间＋旋转延迟时间＋传输时间

磁盘调度算法有：先来先服务，最短寻道时间优先，扫描算法，循环扫描算法，N-Step-SCAN和FSCAN调度算法等。

磁盘高速缓存是一组在逻辑上属于磁盘，而物理上是驻留在内存中的盘块。 UNIX系统中，每隔一定时间，强制性地将所有在高速缓存中已修改的盘块数据写回磁盘，MS-DOS发现某盘块数据修改，就立即写回磁盘（“写穿透，高速缓存”）。

提高磁盘I/O速度的其他方法还有提前读，延迟写，优化物理块的分布，虚拟盘。 RAID的优点有:可靠性高，磁盘I/O速度高，性能/价格比高。 第六章 文件管理

基于文件系统的概念:可以把数据组成分为数据项，记录和文件三级。其中，数据项是最低级的数据组织形式，包括基本数据项和组合数据项。记录是一组相关数据项的集合，用于描述一个对象在某方面的属性。文件是指由创建者所定义的、具有文件名的一组相关元素的集合，可分为有结构文件（由若干记录组成）和无结构文件（字符流）两种。

文件逻辑结构，首先是:能提高检索速度，其次是便于修改，第三是降低文件的存储费用。

有结构文件中记录的长度可分为:定长和不定长两种，但是不论哪一种，在处理前，每个记录的长度是可知的。

有结构文件中组织记录的方式有:顺序文件，索引文件和索引顺序文件，直接文件哈希文件。

无结构文件即:流式文件的长度以字节为单位，也可看作是记录式文件的一个特例。

外存的分配方式有:连续分配，链接分配和索引分配三种。 连续分配要求:为每一个文件分配一组相邻接的盘块。 链接分配可分为:隐式链接和显式链接两种形式。

隐式链接要求:在文件目录的每个目录项中，都须含有指向链接文件第一个盘块和最后一个盘块的指针。

显式链接是:把用于链接文件各物理块的指针，显式地放在内存的一张链接表中，该表在整个磁盘上仅设置一张。MS-DOS中，每个文件的第一个盘块号放在自己的FCB中，而其余链接的盘块号放在系统唯一的一张文件分配表FAT中。 索引分配是:将分配给文件的所有盘块号记录在索引块中，有单级索引分配，多级索引分配和混合索引分配方式。 目录管理要求：1实现“按名存取”；2提高对目录的检索速度；3文件共享；4允许文件重名。

为了能对一个文件正确的存取，必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，称之为“文件控制块（FCB）”。文件与文件控制块一一对应，而人们把文件控制块的有序集合称为文件目录，即一个文件控制块就是一个文件目录项。通常，一个文件目录也被看作一个文件，称为目录文件。

文件控制块中通常含有三类信息：基本信息，存取控制信息及使用信息。

索引结点是文件描述信息单独形成的一个数据结构，简称为I结点。在文件目录中的每个目录项，仅有文件名和指向该文件所对应的I结点的指针所构成。 常用的目录结构形式有:单级目录，两级目录和多级目录。

单级目录中:文件名在目录中是唯一的，相应的也是一个文件名对应一个文件。 两级目录中:每个用户有一个单独的用户文件目录UFD。不同用户目录中文件名可相同，不同用户还可以使用不同的文件名来访问系统中的同一个共享文件。 多级目录中:主目录被称为根目录，数据文件称为树叶，其他的目录称为树的结点。

对目录的查询方式可分为:线性检索法和Hash法两种。 文件存储空间的基本分配:单位都是磁盘块而非字节。

文件存储空间的管理方式有:空闲表法，空闲链表法，位示图法，成组链接法几种。（P208）

文件的共享方式有:基于索引结点的共享和利用符号链实现文件共享等。

基于索引结点的共享中，目录结构不再是树型结构，而是有向非循环图（可以两个结点指向一个树叶）；文件的属性存放在索引结点中而不是目录项中以便修改；索引结点中还有一个链接计数count表示链接到本索引结点（亦即文件）上的用户目录项的数目。

在利用符号链方式实现文件共享时，只是文件主才拥有指向其索引结点的指针；而共享该文件的其他用户，则只有该文件的路径名，并不拥有指向其索引结点的指针。

利用符号链实现文件共享的一个缺点是:当程序员将一个目录上的所有文件都转储到磁带上去时，就可能对一个共享文件产生多个拷贝。

为了确保文件系统的安全性，可以采取以下措施：1存取控制机制防人为因素；2磁盘容错技术防磁盘故障；3“后备系统”防自然因素。

容错技术是通过在系统中设置冗余部件的方法，来提高系统可靠性的一项技术。磁盘容错技术则是通过增加冗余的磁盘驱动器、磁盘控制器来提高磁盘系统可靠性的一项技术。

磁盘容错技术往往也被称为系统容错技术SFT，可分为三个级别：SFT-I，低级磁盘容错技术，防磁盘表面缺陷所引起的数据丢失；SFT-II，中级磁盘容错技术，防磁盘驱动器和磁盘控制器故障导致磁盘无法正常工作；SFT-III，高级磁盘容错技术。

低级磁盘容错技术有：双份目录、双份文件分配表和写后读校验。 中级磁盘容错技术有：磁盘镜像和磁盘双工。

事务是:用于访问和修改各种数据项的一个程序单位。事务操作具有“原子性”。 引入检查点后，只需对最后一个检查点之后的事务记录进行处理。

互斥锁:仅允许一个事务对相应对象执行读或写操作，而共享锁则允许多个事务对相应对象执行读操作，而不允许其中任何一个事务对对象进行写操作。 读只需共享锁，而写操作则需要互斥锁。

空闲盘块号计数器组和数据盘块号计数器组对同一个盘块号应该一个为1，一个为0。

共享文件的索引结点中的链接计数应和实际的共享文件的用户（进程）数相同，否则可能导致无人访问但不删或有人访问但删除。

第一章 操作系统概论

1．（ ）不是批处理多道程序的性质。 A．“多道作业并发工作” B．“未采用 spooling 技术” C．“作业成批输入” D．“作业调度可合理选择作业投入运行” 2．网络操作系统和分布式操作系统的主要区别是（ ） A．是否连接多台计算机 B．各台计算机有没有主次之分 C．计算机之间能否通信 D．网上资源能否共享 3．用户程序中的I／O操作实际是由（ ）完成。 A．程序设计语言 B．标准库程序 C．编译系统 D．操作系统 4.设计分时操作系统的主要目标是（ ） A．吞吐量和周转时间 B．交互性和响应时间 C．灵活性和可适应性 D．可靠性和完整性 5.下列关于多道程序设计系统的说法，不正确的是：( )

A.多道程序同时存在于内存中，且并发执行。 B.各种不同的设备可并行工作。 C.处理机上会同时运行多道程序。 D.系统的吞吐量远远大于单道程序设计系统。 6.分时OS设计中关系到系统效率的关键问题是：( )

A. 时间片的长短 B. 用户的数目 C. 主机性能 D. 内存容量

7.使操作系统易于对功能进行增、删、修改，为提高效率对算法进行调整等，这是操作系统结构设计追求的目标中的（ ） A．方便性 B．有效性 C．可扩充性 D．开放性 8.分时操作系统不具有下列哪个特征（ ） A.多用户同时性 B．独立性 C．高可靠性 D．交互性 9.在实时系统中，处理机的分配往往采用（ ）算法。 A.先来先服务 B.非抢占式优先权 C.时间片轮转 D.可抢占式优先权 二、多项选择题

1．操作系统的设计方法有（ ）等。

A．无序模块法 B．有序模块法 C．层次结构法 D．内核扩充法 E．管程设计法

2.操作系统是一种系统软件，它的职能是（ ）

A.只管理软件 B.只管理硬件C.既不管理硬件，也不管理软件 D.既管理硬件，也管理软件 3.设计批处理操作系统时，首先应考虑的是（ ）

A.交互性和响应时间 B.吞吐量和周转时间 C.灵活性和可适应性 D.可靠性和完整性 4.批处理多道系统的性质有（ ） A．作业成批输入

B．作业调度可合理选择作业投入运行

C．多个作业并行工作 D．不采用spool技术 E．处理前台的联机作业 5.操作系统的基本功能有（ ）。 A．处理机管理 B．存储管理 C．设备管理 D．文件系统管理 E．用户接口 三、填空题

1软件可以分为__________软件和 __________软件两类。 2.裸机＋软件＝ 。

3.操作系统为用户提供的接口有__________、__________

4.操作系统的基本功能包括______、_______、______和__________。 5.在__________的基础上覆盖了软件的计算机系统称为虚拟机。

6.所谓__________技术，是指精心设计的、能实现现代OS核心功能的小型内核。

7.操作系统是一种__________软件，其基本的类型有_______________操作系统、分时操作系统、_______________操作系统、个人计算机操作系统、_______________操作系统和网络操作系统六种。

8.计算机系统中引导程序的作用是______________和______________。 简答题、

1、操作系统的作用是什么？

2、操作系统的的基本类型有哪些？各有什么特点？ 部分答案：

一、单项选择1 B 2 B 3 B 4 B 5 C 6 A 7 C 8 C 9 A 二、多项选选择 1 ACDE 2 D 3 BC 4 ABCE 5 ABCDE 三、填空

1.系统 应用 2.计算机系统 3.命令接口 系统调用

4.处理机管理 设备管理 文件管理 存储器管理 5.裸机 6.微内核

7.系统 批处理 实时 分布 8 系统初始化 把操作系统的核心程序装入主存 第二章 进程管理 一、单项选择题

1．采用多道程序设计后，可能（ ） A．缩短对用户请求的响应时间 B．降低了系统资源的利用率 C．缩短了每道程序执行时间 D．延长了每道程序执行时间 2.操作系统中同时存在着多个进程，它们（ ） A．不能共享系统资源 B．不能调用同一段程序代码 C．可以共享所有的系统资源 D．可以共享允许共享的系统资源 3.．涉及某一资源造成与时间有关的错误的原因，正确的是（ ） A．一个进程多次申请，释放该资源 B．若干并发进程互斥使用该资源 C．若干并发进程同时使用该资源 D．以上说法均不对 4.．PV操作是在（ ）上的操作。 A．临界区 B．进程 C．缓冲区 D．信号量

5．有关资源分配图中存在环路和死锁关系正确的说法是（ ） A．图中无环路则系统可能存在死锁 B．图中有环路则系统肯定存在死锁

C．图中有环路则系统可能存在死锁，也可能不存在死锁 D．以上说法都不对

6.有关抢夺资源预防死锁说法中不正确的是（ ）

A．若进程P申请资源R被进程Q占用，当进程Q等待另一资源时，可抢夺资源R，否则进程P等待

B．一个等待资源的进程只有得到新申请的资源和所有被抢夺的资源后才能继续运行 C．打印机是可抢夺的资源 D．主存空间是可抢夺的资源 7.采用多道程序设计能（ ） A．增加平均周转时间 B．发挥且提高并行工作能力 C．缩短每道程序执行时间 D．降低对处理器调度的要求 8.为了对紧急进程或重要进程进行调度，调度算法应采用（ ） A．先来先服务 B．轮转法 C．优先权调度 D．短执行时间优先调度 9.有关进程同步机制不正确的提法是（ ） A．“同步机制能把其它进程需要的消息发送出去” B．“同步机制能测试调用进程需要的消息是否到达” C．“PV操作和管程是两种典型的同步机制” D．“同步信号上的V操作是测试调用进程所需的消息是否到达” 10.按照PV操作的定义正确的说法是（ ）

A．调用P操作后进程肯定能继续运行 B．调用P操作后进程肯定阻塞 C．调用P操作后进程可能继续运行或阻塞 D．调用V操作后可能会阻塞 11．系统运行银行家算法是为了（ ） A．检测死锁 B．避免死锁 C．解除死锁 D．防止死锁 12．有关死锁检测的提法错误的是（ ） A．“死锁检测用于对系统资源的分配不加限制的系统” B．“系统可定时运行死锁检测程序进行死锁的检测”

C．“死锁检测的结果能知道系统是否能预防死锁” D．“死锁检测的结果能知道系统当前是否存在死锁” 13. 下列哪个是阻塞状态转换为就绪状态的时机：

A. 被进程调度程序选中 B. 时间片到 C. 发生等待事件 D. 等待事件发生 14.下列关于进程家族的说法，不正确的是： A. 子进程可以继承父进程所拥有的资源

B. 在撤消父进程时，必须同时撤消其所有的子进程 C. 父进程可以创建子进程 D. 子进程可以创建父进程

15.列操作中，哪个是wait原语的操下作：

A.begin S.value:=S.value -1; if S.value >0 then block(S.L);end; B.begin S.value:=S.value +1; if S.value >0 then wakeup(S.L); end; C.begin S.value:=S.value +1; if S.value <0 then wakeup(S.L); end; D.begin S.value:=S.value -1; if S.value <0 then block(S.L); end; 16.下列要求中，哪个不是同步机制应遵循的准则：

A. 让权等待 B. 空则等待 C. 有限等待 D. 空闲让进 17.具有原子特性的原语是：

A. 机器指令级的原语 B. 功能级的原语 C. 用户级的原语 D. 系统级的原语 18并发性是指若干事件在（ ）发生。

A.同一时刻 B.同一时间间隔内 C.不同时刻 D.不同时间间隔内 19.有关PV操作的说法中（ ）是错误的。

A.“PV操作不仅是进程互斥的有效工具，而且是简单方便的同步工具” B.“PV操作不能实现进程间通信”

C.“进程调用P操作测试自己所需的消息是否到达” D.“进程调用V操作向其它进程发送消息” 20.下列进程状态的转换，不正确的是：( )

A.就绪状态转换为执行状态 B.执行状态转换为就绪状态 C.阻塞状态转换为就绪状态 D.就绪状态转化为阻塞状态 21.两个或多个事件在同一时间间隔内发生是指（ ）。 A. 并行性 B. 并发性 C. 同步 D. 互斥 22．进程从执行状态转换为就绪状态的时机是（ ）。

A. 被进程调度程序选中 B. 时间片完 C. 发生I/O请求 D. I/O完成 23.下列选项，不是引起进程创建事件的是（ ）。

A. 用户登录 B. 作业调度 C. 提供服务 D. 进程异常结束 24．wait原语的操作过程是（ ）。

A. begin S.value:=S.value -1; if S.value >0 then block(S,L) end; B. begin S.value:=S.value +1; if S.value >0 then wakeup(S,L) end; C. begin S.value:=S.value +1; if S.value <=0 then wakeup(S,L) end; D. begin S.value:=S.value -1; if S.value <0 then block(S,L) end; 25．用于描进程互斥的信号量初始值一般为（ ）。 A. 0 B. 1 C. -1 D. n 26.下列选项，不是进程高级通信机制的是（ ）。 A．共享存储器系统 B．管道通信

C．消息传递系统 D．信号量机制 27．会将进程状态改为挂起状态的处理机调度是（ ）。

A．作业调度 B．中级调度 C．进程调度 D．线程调度 28．死锁的解除常采用的方法是（ ）。

A. 重新启动计算机 B. 剥夺资源 C. 撤消进程 D.B和C 29.下列哪个是进程从执行状态转换为就绪状态的时机：

A. 被进程调度程序选中 B. 时间片到 C. 发生等待事件 D. 等待事件结束 30.原语是：

A. 不可分割的 B. 可以并行执行的 C. 进程通信用的 D. 高级语言源程序 31. 下列选项中，哪个是P原语的操作过程：

A. begin S:=S-1; if S>0 then block(S); end; B. begin S:=S+1; if S>0 then wakeup(S); end; C. begin S:=S+1; if S<0 then wakeup(S); end; D. begin S:=S-1; if S<0 then block(S); end;

32.进程调度算法中先来先服务调度算法对下列哪种进程不公平： A. 短进程 B. 长进程 C. 复杂进程 D. 简单进程 33.下列关于多道程序设计系统的说法，不正确的是： A. 多道程序同时存在于内存中且并发执行。

B. 处理机和设备之间、设备与设备之间可并行工作。 C. 处理机上会同时运行多道程序。

D. 系统的吞吐量远远大于单道程序设计系统。

34.两个或多个事件在同一时间间隔内发生是指进程的：

A. 并行性 B. 并发性 C. 同步 D. 互斥 35.下列哪个是进程从执行状态转换为就绪状态的时机：

A. 被进程调度程序选中 B. 时间片到C. 发生等待事件 D. 等待事件结束 36.有关原语的说法中：（ ）是正确的。

A.原语不可中断执行的用户过程 B.原语是不可中断执行的操作系统过程 C.原语是可中断执行的用户过程 D.原语是可中断执行的操作系统过程 37.产生死锁的原因是（ ）有关。 A.与多个进程竞争CPU B.与多个进程释放资源

C.仅由于并发进程的执行速度不当 D.除资源分配策略不当外，也与并发进程执行速度不当 38.有关产生死锁的叙述中，正确的是（ ） A.V操作可能引起死锁 B.P操作不会引起死锁 C.PV操作使用得当不会引起死锁 D.以上说法均不正确 二、多项选择题

1.进程的特征有（ ）。

A．结构特征 B．异步性 C．并发性 D．动态特征 E．独立性

4．目前，高级进程通信机制主要有（ ）。

A．共享存储器系统 B．主从式通信 C．消息传递系统 D．同步通信 E．管道通信 5．产生死锁的必要条件有（ ）。

A．共享条件 B．互斥条件 C．不剥夺条件 D．请求和保持条件 E．环路等待条件 6．涉及PV操作的正确说法是（ ） A．PV操作只能解决进程互斥问题 B．PV操作只能解决进程同步问题

C．PV操作能用于解决进程互斥问题，也能解决进程同步问题 D．PV操作不能解决进程通信问题

E．PV操作是一种只交换少量信息的低级通信方式

7.实现多道程序设计，操作系统要解决的问题是（ ） A.人机交互功能和响应时间 B.存储器的保护 C.处理机的管理和调度 D.实时性和可靠性 E.资源分配和调度

8.使若干并发进程共享一资源，而不发生与时间有关错误，涉及相关临界区的正确说法是（ ）

A.“一次最多让一个进程在临界区执行” B.“可让二个进程在临界区执行”

C.“任何一个进入临界区执行的进程必须在有限时间内退出临界区” D.“不能强迫一个进程无限地等待进入它的临界区”

E.“可能没有任何进程在临界区执行”

9.在采用线程技术的操作系统中，正确的说法是（ ） A．进程是资源分配的独立单位 B．线程是资源分配的独立单位 C．进程是调度执行的单位 D．线程是调度执行的单位

E．同一进程中各线程共享该进程分配到的主存空间 三、填空题

1.进程具有结构特征、 、并发性、独立性和 。

2. PCB是 存在的唯一标志，它是一种 型数据结构。 3.进程唤醒时，会将进程的状态从阻塞改为 。 4.三个并发执行的进程共享了系统中的同一个资源，该资源必须互斥使用，则这三个进程之间是 制约关系。

5.作业由不同顺序相连的 组成， 是作业存在的唯一标志。 6. 是进程执行活动全过程的静态描述。

7.进程一旦被创建就处于 状态。进程被阻塞时从 状态转换为 状态。

8.并发进程因为竞争 而引起的直接制约会带来进程之间的 。

9.只要涉及相同变量的若干进程的______________互斥执行，就不会造成与____________有关的错误。

10.死锁的形成，除了与资源的______________有关外，也与并发进程的_____________有关。 11.可以把程序看作是一种___________文本，而进程是一种___________过程。 12.通常把并发进程中与共享变量有关的程序段称为___________，而涉及到相同变更的那些程序段称为___________。

13.死锁的防止是预定一些资源分配策略能使___________。死锁的避免是进程提出资源申请时动态测试资源分配情况，仅当___________时，才把资源分配给进程。 14.当一个进程能被选中占用处理器时，就从 态成为 态。 15可靠的信箱通信规则是：若发送信件时信箱已满，则发送进程被

成 状态，直到信箱有空时才被释放。若取信件时信箱中无信，则接收进程被置成 状态，直到有信件时才被释放。

16．线程的主要属性是：每个线程有 ，同一进程中的各个线程共享 。 17．操作系统能保证所有的进程 ，则称系统处于“安全状态”，不会产生 。 18．死锁的四个必要条件是互斥使用资源，占有等待资源， 和 。 19.经典的进程同步问题有____________________、 和__________________。 20.进程通信的类型有______________、____________和______________。 21.低级调度又称为________可采用的方式有__________和__________。 22. 死锁产生的原因有________________和____________________。 23. 是进程执行活动全过程的静态描述。

24. 进程一旦被创建就处于 状态。进程被阻塞时从 状态转换为 状态。

25. 并发进程因为竞争 而引起的直接制约会带来进程之间的 。 四、简答题

什么是进程？它有哪些特征？

什么是死锁？它产生的必要条件是什么？ 什么是信号量？它的物理意义是什么？ 说明资源的按序分配策略能防止死锁的原因 五、综合题

1、现有一命令行 program1 program2, program1 和program2 为可执行程序，试用重定向机制实现与上述命令同样功能的命令文件。并写出工作过程。

2、设有n个缓冲区构成的循环缓冲区池，每个缓冲区能容纳一个整数。写进程Writer 把

整数逐个存入缓冲区池，读进程Reader 则逐个从缓冲区池中读出并打印输出，要求打印的与输入的完全一样，即个数、次序、数值一样。 试问：

（1）写进程与读进程间具体的制约关系如何？

（2）用PV操作写出这两个进程的同步算法程序。

采用“时间片轮转”的进程调度算法时，时间片取值过大或过小对操作系统的影响是什么？ 3、假定一个阅览室可供50个人同时阅读。读者进入和离开阅览室时都必须在阅览室入口入的一个登记表上登记，阅览室有50个座位，规定每次只允许一个人登记或注销登记。

要求：

（1）用PV操作描述读者进程的同步算法（可用流程图表示，登记、注销可用自然语言描述）；

（2）指出流程图中所用信号量的名称、作用及初值。

4.假设有32个存储区域，其编号为0，1，?，31，用一个32位的标志字，位号也是0，1，?，31，分别描述32个存储区域使用状态：当某一位为1时，表示对应存储区域已分配，若为0，表示对应存储区域空闲。get进程负责存储区域分配，每次分配一个区域，找出标志字某为0的位置成1。put进程负责存储区域回收，把回收存储区域标志字对应位清成0。 要求：

(1)分析get进程与put进程的具体同步关系。

(2)采用PV操作同步工具，写出get进程与put进程的同步算法（可用流程图描述，但信号量名称、作用、初值必须说明。）

5.画出下列五条语句的前趋图，并说明S2和S3语句、S2和S4语句是否可以并发执行？ S1：a=5+y； S2：b=8+x； S3：d=a＋b； S4：c=4＊z； S5：e=d＋c； 部分参考答案

一、单选1 A 2 C 3 A 4 A 5 C 6 B 7 B 8 C 9 D 10 C 11 B 12 C 13 D 14 D 15 B 16 B 17 A 18 B 19 D 20 D 21.B 22 B 23 D 24 D 25 B 26 D 27 C 28 D 29 B 30 A 31 D 32 A 33 A 34 B 35 B 36 B 37 D 38 D 二 多项选择1 ABCDE 2 ACE 3 ABCE 4 CE 5 BCE 6 ACD 7 ADE 三 填空题

动态性 异步性 进程 记录 执行 直接制约 作业步 作业控制块 进程上下文 就绪 执行 等待 共享资源 同步执行 相关临界区 时间 分配策略 执行速度 静态 动态 进程并发执行 系统处于安全状态 就绪 执行

15 等信箱 等信件 16一个唯一的标识符和线程描述表 分配给进程的主存地址空间 17在有限的时间内得到全部资源 死锁 18不可抢夺资源 环路等待

19生产者消费者问题 社学家进餐问题 20共享存储器系统 消息传递系统 管道通信系统 21进程调度 非剥夺方式 剥夺方式 22系统资源不足 进程推进顺序不当 23进程上下文 24就绪 运行 等待 25共享对方私有信息 进程同步执行

第三章 作业管理

一、单项选择题

1．用户可以使用（ ）编写控制作业执行步骤的作业说明书。 A．操作控制命令 B．作业控制语言 C．作业启动命令 D．窗口或菜单 2．计算时间短的作业优先的调度算法会使（ ） A．每个作业等待时间较短 B．平均周转时间最短 C．系统效率最高 D．长作业等待时间较短

3.实现批处理控制方式有作业控制卡和作业说明书，它们使用由系统规定的（ ）编制。 A.系统调用 B.原语 C.作业控制语言 D.机器语言

4.某作业（Job）对应的进程P，因请求I/O处于等待状态，则该作业（Job）处于（ ）状态。 A.等待 B.执行 C.就绪 D.输入

5.用作业控制语言编写作业控制说明书主要用在（ ）系统。

A．分时 B．实时 C．批处理 D．多CPU

6.选择作业调度算法时，从系统角度，主要希望进入“输入井”的作业的（ ） A．响应时间短 B．平均周转时间短 C．服务费用低 D．优先权高的作业能优先得到服务 7.．作业由输入状态转变为收容状态，是由（ ）程序完成的。 A．作业调度 B．设备调度 C．预输入 D．进程调度 8.进程调度中先来先服务调度算法对下列哪种进程不公平：

A. 长进程 B. 短进程 C. 复杂进程 D. 简单进程 9.下列作业输入方式中，需要在外存上开辟输入井和输出井的是：

A. 联机输入方式 B. 脱机输入方式 C. 直接耦合方式 D. SPOOLING方式 10下列作业输入方式中，需要在外存上开辟输入井和输出井的是：

A. 联机输入方式 B. 脱机输入方式 C. 直接耦合方式 D. SPOOLING方式

11用户通常利用键盘命令、系统调用命令请求操作系统服务，有时也会用（ ） A．宏指令 B．汇编语言 C．作业控制语言 D．计算机高级语言 二、多项选择题

1.属于PCB的信息有（ ）。

A．文件名 B．进程名 C．存取权限 D．优先权 E．物理位置

2．操作系统为用户提供的接口有（ ）。

A．操作控制命令 B．系统调用 C．作业控制语言 D．键盘操作命令 E．作业说明书

3.在下列各项中，操作系统提供的操作接口是（ ） A．窗口技术 B．命令语言 C．系统调用 D．菜单技术 E．访管指令 4.下列关于线程的说法，正确的有（ ）。

A.引入线程是为了提高系统的执行效率，减少处理机的空转时间和调度切换时间 B．线程是被系统独立调度和分派的基本单位 C．线程自己基本上不拥有系统资源，但它可与同属一个进程的其它 线程共享进程所拥有的全部资源

D．线程也称作轻权进程

E．同一个进程中的多个线程之间可以并发执行 5．处理机调度可以分为（ ）。

A．作业调度 B．交换调度 C．进程调度 D．线程调度 E．设备调度

6．下列调度算法，可用于进程调度的有（ ）。 A．FCFS调度算法 B．轮转法 C．优先级法 D．最高响应比优先法 E．LRU调度算法 填空

1进程的五大特点是 、 、 、 和 。 2.作业由不同顺序相连的 组成， 是作业存在的唯一标志。 3.PCB是 标志。

4. 系统将处于阻塞状态的进程按照_________组成不同的阻塞队列。 5.PCB的组织方式有 和 。

6.操作系统为用户提供了两种作业控制方式，它们是___________和___________方式。 简答题

1.什么叫“驱动调度”？比较“最短寻找时间优先”算法和“电梯调度”算法。

2.在单道批处理系统中，有四个作业到达输入井和需要的计算时间如表所示，现采用响应比最高者优先算法，忽略作业调度所化的时间。当第一个作业进入系统后就可开始调度。 作业 到达输入井时间 需计算时间 开始时间 完成时间 周转时间 1 8︰00 2小时 2 8︰30 30分钟

3 9︰00 6分钟 4 9︰30 12分钟 （1）填充表中空白处 （2）四个作业的执行次序为__________________。

（3）四个作业的平均周转时间为__________________。

3.在单道批处理系统中，有四个作业进入系统，进入时间及所需计算时间如下表所示。现忽略作业调度所花时间。当第一个作业进入系统后就可开始调度。 作业 进入时间 所需计算时间 1 8∶00 2小时 2 8∶30 30分钟 3 9∶00 6分钟 4 9∶30 12分钟 （1）将分别采用“先来先服务”和“短作业优先”调度算法时，各个作业的开始时间，完成时间，周转时间分别填入下面的表中。 先来先服务 短作业优先 作业 开始时间 完成时间 周转时间 开始时间 完成时间 周转时间 1 2 3 4 （2）采用“先来先服务”调度算法时，平均周转时间为 。 采用“短作业优先”调度算法时，平均周转时间为 。

4.设某作业共占有9个页面，如果在主存中只允许装入5个工作页面（即工作集为5），作业运行时，实际访问页面的次序是1，2，3，4，5，6，1，3，2，9，6，3，8，7，1，2，3。试用FIFO与LRU页面调度算法，列出各自的页面淘汰次序和缺页中断次数，以及最后留驻主存5页的次序。（假定开始的5个页面已装入主存）

5.某作业的程序需占用11个页面，若主存只能提供6个工作页面（即工作集为6），作业运行时实际访问页面的次序是1，2，3，4，5，10，3，2，4，6，5，7，4，3，8，11，2，1，9，4，10，9，6，4，9。现采用FIFO和LRU页面调度算法，列出它们的页面调度次序和缺页中断次数。 答案：

单选 1 B 2 B 3 C 4 A 5 C 6 B 7 C 8 B 9 D 10 D 11 C 多选1 BDE 2 AB 3 BC 4 ABDE 5 ACD 6 ABCDE 填空

1动态性 并发性 独立性 异步性 结构特征 2 作业步 作业控制块

3.系统感知进程存在的 4.队列 5.线性表方式 索引表方式 链接表方式 6.脱机控制 联机控制

第四章：存储器管理 一、单项选择题

1.存储管理中地址重定位必须在CPU中设置专门寄存器，而（ ）不是此类寄存器。 A．基址寄存器 B．界限寄存器 C．页表控制寄存器 D．程序计数器

2．在段式分配的存储管理中，最坏适应算法要求对空闲区表项按（ ）进行排列。 A．尺寸从小到大 B．尺寸从大到小 C．地址从小到大 D．地址从大到小 3．段式存储管理中的地址格式是（ ）地址。 A．线性 B．一维 C．二维 D．三维 4.单个分区的存储管理不适用于（ ）

A．个人计算机 B．专用计算机C．单道程序系统 D．多道程序系统 5.．页式管理中的地址结构分页号和页内地址两部分，它（ ）

A．仍是线性地址 B．是个二维地址 C．是个三维地址 D．是个四维地址 6.在固定分区存储管理中，固定不变的是：

A. 作业的长度 B. 分区的大小和数目 C. 作业的个数 D. 分区的状态

7.下列说法，正确的是：

A. 每个内存空间对应着一个目标程序 B. 每个地址空间对应着一个目标程序 C. 逻辑地址和物理地址都是“实”的概念 D. 内存空间和地址空间都是“实”的概念 8.虚拟存储器的容量取决于：（ ）

A．内存容量 B．外存容量 C．地址结构和寻址方式 D．硬件的地址 9. 在固定分区存储管理中，可以改变的是：（ ）

A. 分区的长度 B. 分区的数目 C. 分区的个数 D. 分区的状态 10.要求可用表中的空闲区按大小递增的次序排列的动态分区分配算法是：（ ） A. 最先适应算法 B. 最佳适应算法 C. 最坏适应算法 D. 最后适应算法 11.下列存储管理方式中，内存利用率最好的是：（ ）

A．页式存储管理B．段式存储管理C．固定分区存储管理D．动态分区存储管理 12.下列页面置换算法中，效率最好但无法实现的是：（ ）

A．FIFO页面置换算法 B．LRU页面置换算法C．LFU页面置换算法 D．理想型淘汰算法 13.在固定分区存储管理中，可以改变的是（ ）。

A. 分区的长度 B. 分区的数目 C. 分区的个数 D. 分区的状态 14. 引入紧凑技术后，动态分区存储管理必须采用（ ）。

A. 动态重定位 B. 静态重定位 C. 固定重定位 D. 对换 15在页式存储管理方式中，为了提高地址变换速度，引入了（ ）。 A. 慢表 B. 快表 C. 多级页表 D. 两级页表 16．下列选项，不是段式存储管理方式优点的是（ ）。

A．不便编程 B．信息共享 C．动态增长 D．动态链接 17．下列存储管理方式中，能够实现虚拟存储器的是（ ）。

A．动态分区 B．连续分配 C．请求分页 D．固定分区 18.段页式存储管理中，访问快表失败时，每访问一条指令或存取一个操作数都要（ ）次访问主存。

A.1 B.2 C.3 D.4 二、多项选择题

1可以实现虚拟存储器的存储管理方式有（ ） A．单一连续区存储管理方式 B．固定分区存储管理方式

C．动态分区存储管理方式 D．页式存储管理方式 E．段式存储管理方式 2.虚拟存储器的特征有（ ）。

A．多次性 B．并发性 C．共享性 D．对换性 E．虚拟性

3．适宜于静态重定位的存储管理有（ ）

A．单个分区 B．多个固定分区 C．页式 D．段式 E．多个可变分区

4.单个分区的存储管理可采用（ ）技术增大存储空间的容量。 A.虚拟存储 B.缓冲 C.覆盖 D.对换 E.井管理 三、填空题

1. 在动态分区存储管理中，内存回收时，如果有相连的空闲区，要进行__ ；当装入作业时，如果各空闲区的长度都不能满足作业的要求而空闲区的总长度能满足作业的要求时，要进行 。 2. 在页式存储管理中，地址空间是 维的；。在段页式存储管理中，地址空间是 维的。 3 在可变分区存储管理中，分区的保护通常采用______和_____两种方法

4 设有8页的逻辑空间，每页有1024字节，它们被映射到32块的物理存储区中。那么，逻辑地址的有效位是____位，物理地址至少是____位

5 在分区分配算法中，首次适应算法倾向于优先利用内存中的_____部分的空闲分区，从而

保留了______部分的大空闲区。

6 某作业在执行过程中，按下列顺序访问页号： 1、2、3、4、5、6、7、4、2、1、3、6、7、4.作业分得内存4块，若采用先进先出高度调度算法时，淘汰页号顺序为_________,采用最近最久未使用算法时，淘汰页号顺序是______ 7 段页式存储管理中，是将作业分____,_________内分______.分配以____为单位。在不考虑使用联想存储快表情况下，每条访问内存的指令需要___次访问内存。其中第____次是查作业的页表。

8 在请求分布存储管理中，若采用FIFO淘汰算法，则当分配的页面数增加时，缺页中断的次数___________

9 采用_______不会产生内部碎片。

10 某虚拟存储器系统采用页式内存管理，使用LRU页面替换算法，考虑下面的页面访问地址流1、8、1、7、8、2、7、2、1、8、3、8、2、1、3、1、7、3、7 假定内存容量为4个页面，开始时是空的，则页面失效次数是____ 11某系统段表的内容如表所示 段号 段首址（k） 段长度(k) 0 120 40 1 760 30 2 480 20 3 370 20 一逻辑地址为（2，154），它对应的物理地址为__________ 四、简答题

1.试述能起到扩充主存空间的虚拟存储技术的原理。 2.试述分区存储管理中提高主存利用率的措施。

3.段页式存储管理方式的基本原理是什么？画图并说明其地址变换的过程。 4.段式存储管理有何优点？

五、综合应用题

1．页式存储管理中，主存空间按页分配，可用一张“位示图”构成主存分配表。假设主存容量为2M字节，页面长度为512字节，若用字长为32位的字作主存分配的“位示图”需要多少个字？如页号从1开始，字号和字内位号（从高位到低位）均从0开始，试问：第2999页对应于何字何位；99字19位又对应于第几页？ 2.假设系统中作业情况如下表所示，若处理机从0点开始运行这批作业，请将下表填写完整：

作 业 名 提交时刻 作业情况 执行时间(小时) 优 先 级 执行次序 非抢占式高优先权调度算法 完成时刻 周转时间 带权周转时间 短作业优先 调度算法 执行次序 完成时刻 2 3 5 4 4 1 1 3 3 2 A 0:00 B 1:00 C 2:00 D 3:00 E 4:00 3. 假设内存当前状况如下，现要装入一个25KB长的作业D，请分别用首次适应算法和最佳适应算法为其分配存储空间，并分别画出装入作业D后的内存状况示意图。

4．某采用请求分页存储管理方式的系统中,有一个进程的页面访问顺序为：

1,2,3,4,2,1,5,6,3,4,2,1,1,5,4,6,若给该进程分配四个页面且进程运行前无一页装入内存,请分别画出FIFO页面置换算法和LRU页面置换算法的页面置换图，并标出页面置换时依次淘汰的页及缺页中断的次数。 部分参考答案

2.单选：1 D 2 B 3 C 4 D 5 B 6 D 7 D 8 C 9 A 10 A 11 D 12 D 13 D 14 A 15 B 16 17 C 18 B 3.多选 1CE 2 ABCDE 3 AB 4 BE

三、1 合并 拼接 2 二维 3 界限寄存器 存储保护键 4.13 15 5 低地址 高地址 6 1、2、3、4、5、6、7、2、1、 1、2、3、5、6、7、4、2、1

7 段 段 页 块 3 2

8 可能增加也可能减少 9 分段式存储管理 10 6 11 480k+154

第五章 设备管理

一、单项选择题

1．下列程序中（ ）程序不是spool系统的组成部分。 A．预输入 B．缓输出 C．通道 D．井管理 2.（ ）中断是自愿中断。

A.程序 B.外部 C.I/O D.访管 3.虚拟设备技术是指用（ ）的技术。

A.共享设备代替独占设备 B.独占设备代替共享设备

C.共享设备模拟独占设备 D.独占设备模拟共享设备操作系统 4.中断处理程序很大部分是处理（ ）中断的。 A．程序 B．访管 C．I/O D．外部 5.程序状态字反映了（ ）状态。

A．进程调度 B．作业调度 C．与处理器有关的系统 D．主存储器分配

6.计算机系统中往往对每一台设备确定一个编号以识别各台设备，这些编号称为设备的（ ）号。

A．绝对 B．相对 C．逻辑 D．类

7．Spool技术是一种实现虚拟（ ）的技术。

A．处理器 B．设备 C．存储器 D．链路

8.下列设备与CPU之间的数据传送控制方式中，并行效率最高的是：

A.程序直接控制方式 B. 中断控制方式 C. DMA方式 D. 通道方式 9．用于记录设备的特性、标识和使用状态等信息的数据结构是（ ）。 A. 系统设备表 B. 设备控制表 C. 设备控制器表 D. 设备开关表 10．在SPOOLing系统中，输入井是在（ ）上开辟的大存储空间。 A. 内存 B. 磁盘 C. 优盘 D. 缓冲区 11．不能提高磁盘I/O速度的方法是（ ）

A. 虚拟设备 B. 提前读 C. 延迟写 D. 虚拟盘 二、多项选择题

1．系统为用户提供“虚拟设备”后，能（ ）

A．提高独占设备的利用率 B．有利于多道程序设计

C．缩短作业的执行时间 D．充分利用外设与CPU并行工作能力 E．提高单位时间内处理作业的能力 2.如下的说法中：（ ）是错误的。 A.计算机系统为每台设备确定一个绝对号 B.每台设备都应该有一个惟一的相对号

C.申请设备时指定绝对号可提高设备的利用率

D.申请设备时指定设备类、相对号使设备分配的灵活性强 E.启动设备时可指出设备的绝对号

3.各类中断中，优先级高的三个中断应是（ ） A．硬件故障 B．程序 C．外部 D．I/O E．访管 4．下列算法中不能用于磁盘移臂调度的是（ ）

A．最短计算时间优先 B．最短寻找时间优先 C．时间片轮转 D．响应比高者优先 E．电梯算法 5.设备管理的功能有（ ）。

A．进行设备分配 B．实现设备和设备、设备和CPU等之间的并行操作 C．提供和进程管理系统的接口 D．进行缓冲区管理 E．进行外存的存储空间的管理

6.提高磁盘I/O速度的方法有（ ）。

A．磁盘高速缓存 B．提前读 C．延迟写 D．虚拟盘 E．RAID 三、填空题

1.按信息交换的单位，可将设备分为 设备和 设备。

2．通常，设备并不是直接与CPU进行通信，而是与 通信。

3．引入缓冲的主要原因是缓和CPU与I/O设备间 的矛盾。 4．I/O通道是一种特殊的 ，它具有执行I/O指令的能力。

5．应用程序独立于具体使用的物理设备，称作 ，实现它时系统必须设置一张 表。

6．SPOOLing系统又称为 操作，它实现了 功能。 7．对磁盘的访问时间可分为 时间、 时间和传输时间。

8．Spool 是在一个计算问题开始之前，把计算所需要的程序和数据从输入设备上预输入到______________中存放。对于输出的结果，是从______________中依次输出。

9.为了保证操作的正确性，中央处理器设置有两种工作状态：_________________和____________。

10.通道把通道程序执行情况记录在______________中；通道完成一次输入输出操作后，以______________方式请求中央处理器进行干预。

11.实现SPOOL系统时操作系统应设计预输入、___________和___________三部分程序。 12．光盘的信息传送速度比硬盘 ，容量比软盘

13．通道程序是由 组成的；启动通道工作前，必须把通道程序首地址存放到 中。 14.我们把虚拟地址变换为物理地址的过程称为__________________。

15.一个进程只有获得了______________、 和所需设备三者之后，才具备了进行I/O操作的物理条件。 四、简答题

1．什么叫独占设备？什么叫共享设备？各举一例。 2.计算机系统为用户提供“虚拟设备”有什么优点？ 3.简述设备驱动程序的处理过程。 4.什么是缓冲？为什么要引入缓冲？ 五、综合题

1．假定磁盘转速为20毫秒/周，每个盘面被分成四个扇区，今有4个逻辑记录被存放在同一磁道上（如图）。现有四个请求访问者，他们的请求次序和要求如下： 请求次序 要求

1 2 3 4 读记录4 读记录3 读记录2 读记录1 设有足够内存缓冲。 回答下列问题：

（1）如果磁头当前在始点位置，按请求次序依次读记录，那么读出这四个记录总共需要 毫秒。

（2）若对四个请求访问者重新排序，按读记录1，记录2，记录3，记录4次序执行，磁头的当前位置仍在始点，那么读出这四个记录总共需要 毫秒。 （3）如果当前磁头在记录3开始的位置，那么读出这四个记录最省时间的次序为 ； 总共需要 毫秒。

2.某文件系统采用一个32位的位示图管理磁盘空间，其中物理块号、位示图的行号、列号都从1开始编号，请计算(1)第60号物理块在位示图中的位置；(2)位示图中第3行第5列二进制位所对应的物理块号。

3.假设磁头的当前位置为100号磁道，磁头正向磁道号增加的方向移动且正在处理读写请求。现有一磁盘读写请求队列：23，376，205，132，19，61，190，398，29，4。若分别采用最短寻道时间优先算法、循环扫描算法和电梯调度算法进行调度，请写出调度次序。 答案：

3、1C 2 C 3 D 4 B 5 C 6 A 7 B 8 C 9 C 10 D 11 A 4、1 ABDE 2 BC 3 BCE 4 ACD 5 ABCD 6 BCD

5、1块设备 字符设备 2 设备控制器 3 速度不匹配 4 指令系统 5 物理设备 设备控制表 6 外部设备联机操作 实现了虚拟设备的 7 寻道时间 旋转延迟时间 8 输入井 输出井 9 管态 目态 10 中断 11作业调度程序 缓输出程序 12低 大 13 若干条通道指令 主存中 14 地址转换 15 通道 控制器

第六章 文件管理

一、单项选择题

1．记录的成组与分解操作不仅提高（ ）的利用率，而且可减少对存储设备的启动次数。 A．主存空间 B．存储介质 C．处理器 D．共享文件

2．用户要求把一个新文件存放到存储介质上时，首先要使用（ ）文件操作，目的是让系统做好存储文件前的准备工作。

A．打开 B．建立 C．关闭 D．删除 3.磁盘上的每一个物理块要用三个参数来定位，首先要把移动臂移动并定位到不同盘面上具有相同编号的磁道位置，表示该位置的参数称（ ）号。 A．柱面 B．盘面 C．扇区 D．磁头

4.把逻辑文件存放到存储介质上时，如果组织成（ ）文件，则逻辑记录可以按任意次序存放在不相邻的存储块中。

A．流式 B．记录式 C．顺序 D．链接 5．为了保证存取文件的可靠性，用户要求读一个文件前应首先请求系统执行（ ）文件操作。 A．打开 B．建立 C．关闭 D．删除 6.索引文件的最佳存取方法是：（ ）

A. 随机存取法 B. 顺序存取法 C. 按键存取法 D. 成组存取法 7．逻辑记录的顺序与文件实际占用盘块的顺序一致的物理文件是： A．连续文件 B．串联文件 C．索引文件 D．链接文件 8.下列选项中，哪个不是按文件的组织形式划分的文件类型：

A.普通文件 B. 系统文件 C. 目录文件 D. 特殊文件 9.下列选项中，不是按文件的性质和用途分类的文件类型是（ ） A. 源文件 B. 系统文件 C. 用户文件 D. 库文件

10.同一文件被存放到不同的存储介质上时，（ ）的组织形式。

A.应该有相同 B.不能有相同 C.可以有不同 D.只能用不同 11.用于管理学生成绩的逻辑文件的组织形式应该采用（ ）文件较合适。 A.记录式 B.流式 C.连续 D.顺序 12.对磁盘进行旋转调度的目的是为了缩短（ ）时间。

A.启动 B.寻找 C.传送 D.延迟 二、多项选择题

1.采用多级目录结构，对命名文件允许（ ）。

A．不同用户用相同名字 B．不同用户用不同名字 C．同一用户在自己的不同子目录中用相同名字

D．同一用户在同一子目录中用相同名字 E．同一用户用不同名字 2.物理文件有（ ）。

A．连续文件 B．链接文件 C．索引文件 D．索引顺序文件 E．记录式文件 3．文件的逻辑结构有（ ）类型

A．顺序式 B．流式 C．链接式 D．记录式 E．索引式 三、填空

1.文件系统模型中，最高层是 。 2．从用户观点出发所观察到的文件组织形式称作文件的 。

3.__________是指避免文件拥有者或其他用户因有意或无意的错误操作使文件受到破坏 4.活动头磁盘的访问时间包括________ __________ ___________ 5.文件转储的方法有两种： ____________,____________ 四、简答

解释什么是逻辑文件和物理文件，它们各有哪些基本形式？ 什么叫文件目录？文件目录中应包含哪些基本内容？

常用的文件存储空间的管理方法有哪几种？其中，需要额外存储空间的是哪些？ 什么情况下要采用记录的成组与分解操作？并指出其优点。 五、综合应用题

1.假设用户甲要用到文件A、B、C、E，用户乙要用到文件A、D、E、F。已知：用户甲的文件A与用户乙的文件A实际上不是同一文件；用户甲与用户乙又分别用文件名C和F共享同一文件；甲、乙两用户的文件E是同一个文件。请回答下列问题：

（1）系统应采用怎样的目录结构才能使两用户在使用文件时不致于造成混乱？ （2）画出这个目录结构。

（3）两个用户使用了几个共享文件？写出它们的文件名。 2.若存放在磁盘上的文件以索引结构组织，假定磁盘的分块大小为每块512字节，而文件的逻辑记录大小为每个记录256字节。现某个文件共有10个逻辑记录，回答下列问题：

（1）采用成组操作时，块因子为 较合适。 （2）画出成组时的索引结构示意图。

（3）采用成组方式时，设置的主存缓冲区应为 字节。

（4）采用成组方式时磁盘空间的利用率比非成组方式时提高 ；为读出该文件而启动磁盘的次数将减少 。 参考答案：

三、1 B 2 B 3 A 4 A 5 A 6 A 7 A 8 B 9 A 10 C 11 A 12 B 四、1 ABC 2 ACB 3 BD 四、1 文件系统提供给用户的接口 2 逻辑结构 3 文件保护4寻道时间 旋转延迟时间 传输时间 5 全量转储 增量转储