操作系统有两个主要的设计原则，即能使计算机系统_________和_________。

假设一个磁盘组有100个柱面(编号为0～99)，每个柱面有32个磁道(又称盘面，编号为0～31)，每个盘面有16个扇区(编号为0～15)。每个盘面使用一个读写磁头。现采用位示图方法管理磁盘空间，其字号位号均从0开始递增编号。令磁盘块号按柱面顺序和盘面顺序编排。请回答下述问题：

(1)若采用32位的字组成位示图，共需要多少个字?

(2)计算第40字的第18位对应的柱面号、磁头号和扇区。

一个数据采集处理系统有三个进程 A，B，C。进程 A 负责数据采集，并把采集到的数据存入缓冲区 H 中，供进程 B 和 C 分别做不同的处理。系统规定：仅当进程 B 和 C 都取走了 H 中的数据后进程 A 才能在 H 中存入新的数据供处理。为使进程能正确地并发执行，现用 PV 操作进行管理，回答下列问题：

(1)应怎样定义信号量?写出信号量的作用及其初值。

(2)在如下程序的方框位置填上合适的P操作或V操作，使它们能正确地并发执行。

在一个多道批处理系统中，供用户使用的主存空间有 100K，主存采用可变分区管理，并且已装入主存的作业不被移动。今有如下表所示仅作计算的作业序列，假设作业调度和进程调度均采用计算时间短的作业优先调度算法，当第一个作业进入输入井后就开始调度，并忽略系统开销的时间。要求：

(1)写出作业调度的次序;

(2)计算各作业的周转时间;

(3)计算平均作业周转时间。

在页式虚拟存储管理系统中，若某进程依次访问的页面为 1，2，3，4，2，1，5，6，2，1，2，3，7，6，3，2。分配 4 块主存块(设开始四页已装入主存，不算缺页)，采用页号队列的方法，请分别按 LRU 算法页面调度和 FIFO算法页面调度，并填写下表，计算相应的缺页次数和缺页率。

(1)LRU调度算法

(2)FIFO调度算法

某系统有同类资源 m 个，它们供 n 个进程共享。如果每个进程最多申请 x 个资源(1≤x≤m)，问：各进程申请资源之和在什么范围内系统不会发生死锁?

简述 UNIX 如何采用缓存技术实现读写操作。

为什么用进程通信方式也能解决生产者/消费者问题?

若每个程序在主存占一个连续的存储空间，操作系统与硬件如何配合来实现存储保护?

简述常用的几种磁盘文件的物理组织结构。

用户组织的文件称为逻辑文件，逻辑文件有两种形式，它们是：_________和_________。