名，必须从根目录开始。所以，一个文件的绝对路径名是惟一的。相对路径名总是从当前目录往下，所以文件的相对路径名与当前位置有关，是不惟一的。
7．试述“创建文件”与“打开文件”两个系统调用在功能上的不同之处。
答：所谓“创建文件”，表示原先该文件并不存在。所以创建文件时，最主要的功能是在磁盘上为其开辟存储空间，建立起该文件的FCB。文件创建后，有了它的FCB，系统才真正感知到它的存在；“打开文件”是这个文件已经存在，只是它的有关信息不在内存。因此，打开文件最主要的功能是把该文件FCB中的信息复制到内存中，以便为随后对文件的操作带来便利。 8．试述“删除文件”与“关闭文件”两个系统调用在功能上的不同之处。
答：“删除文件”最主要的功能是把该文件的FCB收回。文件没有了FCB，系统也就无法感知到它的存在了。所以，在执行了删除文件的命令后，这个文件就在系统里消失了；而“关闭文件”最主要的功能是把复制到内存活动目录表里的该文件的FCB信息取消。这样一来，在内存活动目录表里没有了该文件的信息，就不能够对这个文件进行读、写了。所以，关闭一个文件后，这个文件还存在，只是不能对它操作了。如果要操作，就必须再次将它打开（即把FCB里的信息复制到内存的活动目录表），然后再进行操作。
9．为什么在使用文件之前，总是先将其打开后再用？
答：有关文件的信息都存放在该文件的FCB里，只有找到文件的FCB，才能获得它的一切信息。但FCB是在磁盘里。因此，只要对文件进行操作，就要到磁盘里去找它的FCB。这种做法，无疑影响了文件操作的执行速度。正因为如此，操作系统才考虑在对文件进行操作前，先将其打开，把文件的FCB内容复制到内存中来。这样，查找文件的FCB，就不必每次都要去访问磁盘。 10．如果一个文件系统没有提供显式的打开命令（即没有OPEN命令），但又希望有打开的功能，以便在使用文件时能减少与磁盘的交往次数。那么应该把这一功能安排在哪个系统调用里合适？如何安排？
答：文件系统中设置打开命令的根本目的，是减少文件操作时与磁盘的交往次数。如果系统没有提供显式的打开命令，但又要能减少与磁盘的交往次数，那么只需把这一功能安排在读或写系统调用命令里。这时，在读、写命令功能前面添加这样的处理：总是先到内存的活动目录表里查找该文件的FCB。如果找到，则表明在此前文件已经被打开，于是就可以立即进行所需要的读、写操作；如果没有找到，那么表明在此前文件还没有打开。于是应该先按照文件名，到磁盘上去查找该文件的FCB，把它复制到内存的活动目录表里，然后再进行对它的操作。
四、计算?
1．我们知道，可以用位示图法或成组链接法来管理磁盘空间。假定表示一个磁盘地址需要D个二进制位，一个磁盘共有B块，其中有F块空闲。在什么条件下，成组链接法占用的存储空间少于位示图？
26
解：依题意，该磁盘共有B块，这意味采用位示图法来管理磁盘空间时，共需要B个二进制位构成位示图的存储空间；另一方面，现在共有F个空闲块，而表示一个磁盘地址（即一个空闲块）需要D个二进制位。所以在当前条件下，用成组链接法来管理磁盘空间中的F个空闲块时，要用F×D个二进制位的存储空间来管理它们。因此，只要题中所给的D、B、F三者之间满足关系：
B>F×D
就可以保证使用成组链接法占用的存储空间少于位示图。
2．假定磁带的存储密度为每英寸800个字符，每个逻辑记录长为160个字符，记录间隙为0.6英寸。现在有1000个逻辑记录需要存储到磁带上。分别回答： （1）不采用记录成组技术，这时磁带存储空间的利用率是多少？
（2）采用以5个逻辑记录为一组的成组技术进行存放，这时磁带存储空间的利用率是多少？ （3）若希望磁带存储空间的利用率大于50%，应该多少个逻辑记录为一组？
解：（1）如果不采用记录成组技术，存放一个逻辑记录，就要有一个记录间隙。因为磁带的存储密度为每英寸800个字符，每个逻辑记录长为160个字符。所以一个逻辑记录占用的磁带长度是：
160/800=0.2（英寸）
一个记录间隙所需要的磁带长度为0.6英寸。所以，磁带存储空间的利用率是： 0.2/（0.2+0.6）=0.25=25%
（2）采用以5个逻辑记录为一组的成组技术进行存放，表示存放5个逻辑记录后，有一个记录间隙。5个逻辑记录占用的磁带长度是： 0.2×5=1（英寸）
这时一个记录间隙所需要的磁带长度仍为0.6英寸。所以，这时磁带存储空间的利用率是： 1/（1+0.6）=0.625=62.5%
（3）若希望磁带存储空间的利用率大于50%，假定应该x个逻辑记录为一组。这就是说，存放x个逻辑记录后，有一个记录间隙。x个逻辑记录占用的磁带长度是：0.2×x（英寸）；这时一个记录间隙所需要的磁带长度仍为0.6英寸。所以，磁带存储空间的利用率是： x/（x+0.6）=0.5
解这个一元一次方程式，x=3。也就是说，当把3个以上的逻辑记录组成一组时，磁带存储空间的利用率将大于50%。
27
3．假定有一个名为MYFILE的文件，共有10个逻辑记录，每个逻辑记录长为250个字节。磁盘块尺寸为512字节，磁盘地址需要2个字节表示。把MYFILE采用链接结构存储在磁盘上。 （1）画出该文件在磁盘上的链接结构图（磁盘块号自定）。
（2）现在用户要读文件上包含第1425个字符的逻辑记录。给出完成这一请求的主要工作步骤。 解：（1）由于每个逻辑记录长为250个字节，磁盘块尺寸为512字节。所以，每个磁盘块里可以存放两个逻辑记录，余下的字节用于存放指针，文件总共需要5块。假定系统分配给该文件的磁盘块号是：25、33、10、56、4。于是，该文件在磁盘上的链接结构图如图5-1所示。
文件名 X X文件的目录 首块号 25 尾块号 4 块号： 25 33 10 56 4 2个 逻辑记录 指针： 33 10 56 4 –1 图5-1 计算题3的图示
（2）首先要知道包含第1425字节的逻辑记录应该放在链接结构的第几块。因为一个逻辑记录是250个字节，2个逻辑记录放在一个磁盘块里。所以 1425/（250×2）=2（“/”表示整除运算）
即包含第1425字节的逻辑记录应该放在链接结构的第3块（注意，由于是用整除，所以第1块应该是0）。
其次，文件系统沿着指针，把第3块（也就是块号为56的块）读入内存缓冲区中。 最后，由
1425%（250×2）=425 且
250×1<425<250×2
所以把缓冲区里的第2个记录读到用户指定的内存区里。
第6章习题解答
28
（“%”表示求余运算）
一、填空?
1．信号量的物理意义是当信号量值大于零时表示 可分配资源的个数 ；当信号量值小于零时，其绝对值为 等待使用该资源的进程的个数 。
2．所谓临界区是指进程程序中 需要互斥执行的程序段 。
3．用P、V操作管理临界区时，一个进程在进入临界区前应对信号量执行 P 操作，退出临界区时应对信号量执行 V 操作。
4．有m个进程共享一个临界资源。若使用信号量机制实现对临界资源的互斥访问，则该信号量取值最大为 1 ，最小为 ?（m?1）。
注意，无论有多少个进程，只要它们需要互斥访问同一个临界资源，那么管理该临界资源的信号量初值就是1。当有一个进程进入临界区时，信号量的值就变为0。随后再想进入的进程只能等待。最多的情况是让一个进程进入后，其余（m?1）个进程都在等待进入。于是这时信号量取到最小值：?（m?1）。
5．对信号量S的P操作原语中，使进程进入相应信号量队列等待的条件是Vs<0 。 6．死锁是指系统中多个 进程 无休止地等待永远不会发生的事件出现。 7．产生死锁的4个必要条件是互斥、非剥夺、部分分配和 循环等待 。
8．在银行家算法中，如果一个进程对资源提出的请求将会导致系统从 安全 的状态进入到 不安全 的状态时，就暂时拒绝这一请求。
9．信箱在逻辑上被分为 信箱头 和 信箱体 两部分。
10．在操作系统中进程间的通信可以分为 低级 通信与 高级 通信两种。
二、选择?
1．P、V操作是 A 。
A．两条低级进程通信原语 C．两条系统调用命令
2．进程的并发执行是指若干个进程 B 。
B．两条高级进程通信原语 D．两条特权指令
A．共享系统资源 B．在执行的时间上是重叠的 C．顺序执行 D．相互制约
3．若信号量S初值为2，当前值为?1，则表示有 B 个进程在与S相关的队列上等待。 A．0 B．1 C．2
4．用P、V操作管理相关进程的临界区时，信号量的初值应定义为 C 。
D．3
29
A．?1 B．0 C．1
5．用V操作唤醒一个等待进程时，被唤醒进程的状态变为 B 。
D．随意
A．等待 B．就绪 C．运行 D．完成
6．若两个并发进程相关临界区的互斥信号量MUTEX现在取值为0，则正确的描述应该是 B 。 A．没有进程进入临界区 B．有一个进程进入临界区
C．有一个进程进入临界区，另一个在等待进入临界区 D．不定
7．在系统中采用按序分配资源的策略，将破坏产生死锁的 D 条件。
A．互斥 B．占有并等待 C．不可抢夺 D．循环等待
8．某系统中有3个并发进程，都需要4个同类资源。试问该系统不会产生死锁的最少资源总数应
该是 B 。
A．9 B．10
9．银行家算法是一种 A 算法。
C．11
D．12
A．死锁避免 B．死锁防止 C．死锁检测
10．信箱通信是进程间的一种 B 通信方式。
A．直接 三、问答?
B．间接
D．死锁解除
C．低级 D．信号量
1．试说出图6-1（即教材中第2章的图2-2）所给出的监视程序A和计数程序B之间体现出一种什么关系，是“互斥”还是“同步”？为什么？
程序A： while(1) { A1: 收到监视器的信号; A2: COUNT=COUNT+1; } 图6-1 对两个程序的描述
程序B： while(1) { B1: 延迟半小时; B2: 打印COUNT的值; B3：COUNT=0; }
答：图6-1（即教材中第2章的图2-2）所给出的监视程序A和计数程序B之间体现出的是一种互斥关系，因为在监视程序A里，要对共享变量COUNT进行操作：
COUNT=COUNT+1;
在计数程序B里要对共享变量COUNT进行操作：
打印COUNT的值; COUNT=0;
30