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一、应用题

1． 输入进程I 和用户进程P 采用双缓冲技术交换数据。输入进程I 首先填满Bufl ，用户进程P 从Buf1提取数据的同时，输入进程I 填充Buf2。当Buf1出空时，输入进程I 又可填充Buf1; 同样，当Buf2填满时，用户进程P 又可从Buf2提取数据。如此两进程交替使用两缓冲区。试用P 、V 操作实现两进程之间的同步。

【答案】

2． 系统盘块大小为S12B （字节），盘块编号长4B , 文件说明中可存放10个盘块编号。关于文件大小有如下统计结果：

试为该系统设计文件的物理结构，使访问文件时具有尽可能小的平均访问磁盘次数，并计算其平均访问磁盘次数。

【答案】此文件系统应采用多级索引。先将文件大小转化为盘块个数，考虑到一个索引块可索引128个盘块。

因此文件说明中可用编号a0〜a5共6个标号索引6个盘块。用编号a6〜a8共3个标号索引3个二级块，共

个盘块。用编号a9可索引1个三级块，共

个盘块。

关于文件大小有如下统计结果：

，也就是在索引表所指的物理块中存放的不是文件信息，【解析】采用间接索引（多重索引）

而是装有这些信息的物理块地址。这样，如果一个物理块可装下，n 个物理块地址的话，则经过一级间接索引，可寻址的文件长度将变为级索引的块数。

块。如果文件长度还大于

块的话，还可以进行

类似的扩充，即二级间接索引。本题要根据统计结果的边界条件来求出直接索引、一级索引和二

二、综合题

3． 试说明用户可以对文件施加的主要操作有哪些。

【答案】用户通过文件系统提供的系统调用实施对文件的操作，它对文件施加的主要操作如下:

（1）最基本的文件操作

创建文件、删除文件、读文件、写文件、截断文件、设置文件的读/写位置。 （2）文件的打开和关闭操作

①第一步通过检索文件目录来找到指定文件的属性及其在外存上的位置； ②第二步对文件实施相应的操作，如读文件或写文件等。 （3）其他文件操作

①最常用的一类是有关对文件进行操作的，即允许用户直接设置和获得文件的属性； ②另一类是有关目录的；

③此外还有用于实现文件共享的系统调用和用于对文件系统进行操作的系统调用等。

4． 某操作系统的磁盘文件空间共有500块，若用字长为32位的位示图管理盘空间，试问:

（1）位示图需多少个字？

（2）第i 字第j 位对应的块号是多少？ （3）给出申请，归还一块的工作流程。 【答案】（1）位示图需要的字数为（2）第i 字第j 位对应的块号为

归

个字；

（3）申请的工作流程:顺序扫描位示图，找到空闲块进行分配并修改位示图，使还的工作流程:找到要回收的盘块在位示图中的行和列然后修改位示图，使

5． 试说明索引顺序文件的几个主要特征。

【答案】（1）索引顺序文件是对顺序文件的一种改进，它基本上克服了变长记录的顺序文件不能随机访问，以及不便于记录的删除和插入的缺点。但它仍保留了顺序文件的关键特征，即记录是按关键字的顺序组织起来的。

（2）弓丨入了文件索引表，通过该表可以实现对索引顺序文件的随机访问。 （3）増加了溢出（overflow ）文件，用它来记录新增加的、删除的和修改的记录。

6． 什么是内存映像I/0?它是如何实现的？

【答案】（1）内存映像I/O

内存映像I/0指I/0设备被放置在内存空间而不是I/0空间方式，统一了对内存和对控制器的访问方法，简化了I/O的编程。

（2）实现方式

在这种方式中，在编址上不再区分内存单元地址和设备控制器中的寄存器地址，都采用k 。当k 值处于0〜n-1范围时，被认为是内存地址，若k 大于等于n 时，被认为是某个控制器的寄存器地址。由图可以看出，当k=n时，表示设备控制器0的第1个寄存器opcode 的地址。因此，如果要想将CPU 寄存器中的内容传送到控制器0的第1个寄存器opcode , 只需要用下面的一般存储指令