森与雨露心2、中断驱动方式。CPU向设备控制器发出命令后，继续做其他工作。当设备控制器准备好CPU交换数据时，设备控制器中断CPU，要求服务。CPU被中断后，执行CPU寄存器和设备控制器之间的数据传输，然后恢复被中断的工作。
3、DMA方式：当CPU需要读/写数据块时，它给DMA部件发命令，然后继续执行其他的工作。DMA负责此次I/O的完成，DMA部件每次一个字地将整个数据块直接读取或写入主存，而不需经过CPU寄存器。当传送过程完成后，DMA部件向CPU发中断信号。
6.4 什么是独占型设备和分时共享型设备？如何保证独占型设备的独占使用？（P147）
答：独占型设备是指在申请设备时，如果设备空闲，就将其
独占，不再允许其他进程申请使用，一直等到该设备被释放，才允许被其他进程申请使用。
分时共享型设备：设备接受多个I/O请求，并将其放在请求
队列中，不同进程的I/O操作请求以排队的方式分时地占用设备进行I/O。
如何保证独占使用：对独占型设备进行独占申请，即在申请
时，如果申请成功，就对该设备进行加锁操作，直到该I/O完成后，才释放锁，从而释放该设备。
6.5 以SPOOLing方式使用设备是如何实现的？
答：SPOOLing技术是在批处理操作系统时代引入的，即假
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脱机I/O技术，它主要针对独占型设备的使用。以打印机为例，首先为每个打印机建立一个打印服务进程，和一个打印队列。打印服务进程循环地获取打印队列中的表项，对每一个要输出的文件副本，服务进程从文件副本中读取数据，再成批地调用写打印机的系统调用将该文件的数据打印在纸上。
6.6 以下的工作各在3个I/O软件层的哪一层完成？
答：①涉及到具体的磁道、扇区、磁头的计算，这属于设备
驱动与中断处理层。
②属于缓冲I/O的功能，因此属于与设备无关的I/O层。 ③中涉及到设备寄存器的操作，而能操作设备寄存器的只有设备驱动与中断处理层。
④是对设备使用权限的内容，因此属于与设备无关的I/O层。 ⑤用户请求，他请求系统将二进制整数转换成ASCII码再输出，属于用户层I/O。
6.8 如何使用缓冲区实现“预先读”和“延迟写”？这两种读/写方式的优缺点是什么？
答：预先读就是：将从设备控制器来的数据先送入系统缓冲区，该数据块送完后，用户进程将此数据块移到用户进程空间。并且立即请求下一个数据块。
延迟写就是：当需要将数据写出时，首先将数据块从用户进程空间拷贝到系统缓冲区，这时可继续执行用户进程，并可在需要时换出主存。操作系统会安排最终将系统缓冲区的内容输出到
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设备上。
优点是：减少CPU访问目标存储部件的次数。提高了慢速I/O设备和快速CPU交互的速度，提高输入输出速度。
缺点：预先读是基于“下一数据块最终将被使用”这一猜测。因此，当这一猜测失败时，系统将耗费更多的时间来处理，猜测失败的代价是很大的。同时，增加了操作系统的复杂度。
延迟写也增加了操作系统的复杂度，同时延迟写还可能出现数据丢失的情况。
6.11 假设对磁盘的请求串为95，180，35，120，10，122，64，68，磁头初始位置为30，试分别画出FCFS，SSTF，SCAN，C-SCAN调度算法的磁头移动轨迹及磁头移动的磁道数（磁道号：0~199）。
答：FCFS：First Come First Served，
SSTF：Shortest Seek Time First， SCAN：扫描 C-SCAN：单向扫描
6.16 在磁盘管理程序中何时进行磁盘调度？
答：当有多个进程请求读取磁盘中的数据，而这些数据散布在磁盘的不同位置的时候，应该进行磁盘调度。此时磁盘驱动程序应维持一个磁盘I/O请求队列，对已有请求和新到来请求进行排队优化，确保相邻请求其磁道相距最近。
6.18 RAID级别0+1有何特点？可用于什么应用环境？
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答：RAID级别0＋1是指RAID级别0和1的结合。RAID
级别0提供性能，RAID级别1提供可靠性。特点是性能高、可靠性好、价格高（需要2倍磁盘数目）
应用环境：通常用于性能和可靠性都很重要的环境中。
7.2 一个可以支持随机访问的文件应该用什么方式放在辅存中？
答：一个可以支持随机访问的文件应该用索引结构的方式将其放在辅存中。
7.4 试述文件控制块的作用，请设计在树形文件目录中快速查找文件控制块的方法。
答：文件控制块是一张用于存放文件的标识、定位、说明和控制等信息的表格，用于管理和控制文件系统中的全部文件。 快速查找文件控制块的方法：引入“当前目录”，用户可指定某级目录作为用户“当前目录”，当前目录的文件控制块事先已读入并保存在主存。当用户注册时，操作系统在记账文件中查找与该用户所对应的信息项。记账文件中保存了一个指向用户初始“当前目录”的路径名。“当前目录”最初在用户登录时自动置为该用户的初始“当前目录”。操作系统提供专门的系统调用供用户随时改变“当前目录”。在查找时，操作系统从根目录或“当前目录”进行查找，因为当前目录的FCB通常是放在主存中的，所以查找速度会比较快。
7.7 无环图目录结构与树形目录结构相比，优势在哪里？如何删
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除一个节点？
答：无环图目录结构的优势是利于文件的共享，因为当树形目录结构想共享某个文件时，需要在不同的路径保存多个副本，这样浪费了存储空间。而无环图目录结构只需增加一个称为链的新目录项，让其指向需要共享的文件即可。节省了空间，管理更灵活。
如何删除节点：为每个节点设置一个共享计数器，每当增加了一条共享链时，就将其共享计数器加1，每当要删除某个节点时，其共享计数器减1，当计数器为0时，就真正删除该节点。 7.9 请比较辅存空间分配和主存空间分配的特点。
答：辅存空间的特点是容量大，如何在大量的文件中快速查找和定位你所需的文件是辅存空间分配需要考虑的主要问题。在逻辑空间，通常将文件组织成目录结构，在物理存储时，将其组织成链表结构或索引结构存放在辅存中，文件系统对未分配空间保持一个“自由空间表”的数据结构，通常组织成位向量的形式，每一个柱面对应一个位向量，所有位向量组成一个位图数组，它记录了整个磁盘空间的使用情况。
而主存空间容量小，访问速度快，因此主存空间分配主要考虑的是如何提高主存空间的访问速度、利用率和命中率。因此，在主存空间分配之前，将所有的主存空间分页，并将每一页登记在页表中，将用户的逻辑页对应着主存的物理页帧，分配主存空间时在页表中登记，当需替换页时，采用好的替换策略提高主存
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