(第2章操作系統(tǒng)的運行基礎(chǔ)與結(jié)構(gòu))習(xí)題二答案.pdf

操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)原理與原理與 Linux 系統(tǒng)實驗 系統(tǒng)實驗 課后習(xí)題參考答案課后習(xí)題參考答案 沈華沈華 湖北工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院 Email nancywork7 1 習(xí)題二參考答案 習(xí)題二參考答案 P P3 33 3 2 1 什么是什么是操作系統(tǒng)虛擬機操作系統(tǒng)虛擬機 答 答 操作系統(tǒng)是最基本的系統(tǒng)軟件 它是硬件功能的第一層擴充 配置了操作操作系統(tǒng)是最基本的系統(tǒng)軟件 它是硬件功能的第一層擴充 配置了操作 系統(tǒng)的計算機稱為操作系統(tǒng)虛擬機 擴充了的計算機除了可以使用原來裸機提系統(tǒng)的計算機稱為操作系統(tǒng)虛擬機 擴充了的計算機除了可以使用原來裸機提 供的各種基本硬件指令 還可以使用操作系統(tǒng)增加的許多其它指令供的各種基本硬件指令 還可以使用操作系統(tǒng)增加的許多其它指令 2 2 在設(shè)計操作系統(tǒng)時 可以考慮的結(jié)構(gòu)組織有哪幾種 在設(shè)計操作系統(tǒng)時 可以考慮的結(jié)構(gòu)組織有哪幾種 答 答 在設(shè)計操作系統(tǒng)時 可以考慮的結(jié)構(gòu)組織有單體系統(tǒng) 層次式系統(tǒng) 微內(nèi)在設(shè)計操作系統(tǒng)時 可以考慮的結(jié)構(gòu)組織有單體系統(tǒng) 層次式系統(tǒng) 微內(nèi) 核 客戶機核 客戶機 服務(wù)器模式服務(wù)器模式 2 3 什么是處理機的態(tài) 什么是處理機的態(tài) 為什么為什么要區(qū)分處理機的態(tài)要區(qū)分處理機的態(tài) 答 答 所謂處理機的態(tài)是指處理機當(dāng)前處于何種狀態(tài) 正在所謂處理機的態(tài)是指處理機當(dāng)前處于何種狀態(tài) 正在執(zhí)行哪類程序執(zhí)行哪類程序 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件 為了能正確地進行管理和控制 操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)中最重要的系統(tǒng)軟件 為了能正確地進行管理和控制 其本身是不能被破壞的 為此 系統(tǒng)應(yīng)能建立一個保護環(huán)境 因此系統(tǒng)必須區(qū)其本身是不能被破壞的 為此 系統(tǒng)應(yīng)能建立一個保護環(huán)境 因此系統(tǒng)必須區(qū) 分處理機的工作狀態(tài) 系統(tǒng)中有兩類程序在運行 它們的任務(wù)是不同的 系統(tǒng)分處理機的工作狀態(tài) 系統(tǒng)中有兩類程序在運行 它們的任務(wù)是不同的 系統(tǒng) 程序是管理和控制者 用戶程序是被管理和被控制的對象 因此應(yīng)將它們運行程序是管理和控制者 用戶程序是被管理和被控制的對象 因此應(yīng)將它們運行 時處理機的工作狀態(tài)區(qū)分出來 即系統(tǒng)必須區(qū)分二態(tài)時處理機的工作狀態(tài)區(qū)分出來 即系統(tǒng)必須區(qū)分二態(tài) 核態(tài)或管態(tài) 用戶態(tài) 核態(tài)或管態(tài) 用戶態(tài) 2 4 什么是管態(tài) 什么是用戶態(tài) 二者有何區(qū)別 什么是管態(tài) 什么是用戶態(tài) 二者有何區(qū)別 答 答 處理器在執(zhí)行系統(tǒng)程序時所處的狀態(tài)稱為管態(tài) 處理器在執(zhí)行用戶程序時處理器在執(zhí)行系統(tǒng)程序時所處的狀態(tài)稱為管態(tài) 處理器在執(zhí)行用戶程序時 所處的狀態(tài)稱為用戶態(tài) 處理器在所處的狀態(tài)稱為用戶態(tài) 處理器在管態(tài)和用戶態(tài)下具有不同的權(quán)限 在管態(tài)下管態(tài)和用戶態(tài)下具有不同的權(quán)限 在管態(tài)下 允許允許 CPU 使用全部資源和全部指令 其中包括一組特權(quán)指令使用全部資源和全部指令 其中包括一組特權(quán)指令 在用戶態(tài)下 在用戶態(tài)下禁止禁止 使用特權(quán)指令 不能直接使用系統(tǒng)資源與改變使用特權(quán)指令 不能直接使用系統(tǒng)資源與改變 CPU 狀態(tài) 并且只能訪問用戶程狀態(tài) 并且只能訪問用戶程 序所在的存儲空間 序所在的存儲空間 2 5 什么是中斷 在計算機系統(tǒng)中為什么要引進中斷 什么是中斷 在計算機系統(tǒng)中為什么要引進中斷 答 答 中斷是中斷是指某個事件 例如 電源掉電 俘點運算溢出 外部設(shè)備傳輸完成指某個事件 例如 電源掉電 俘點運算溢出 外部設(shè)備傳輸完成 或出錯等 發(fā)生時 系統(tǒng)中止現(xiàn)運行程序的執(zhí)行 引出處理事件程序?qū)ο鄳?yīng)事或出錯等 發(fā)生時 系統(tǒng)中止現(xiàn)運行程序的執(zhí)行 引出處理事件程序?qū)ο鄳?yīng)事 件進行處理 處理完畢后返回斷點繼續(xù)執(zhí)行件進行處理 處理完畢后返回斷點繼續(xù)執(zhí)行 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)原理與原理與 Linux 系統(tǒng)實驗 系統(tǒng)實驗 課后習(xí)題參考答案課后習(xí)題參考答案 沈華沈華 湖北工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院 Email nancywork7 2 為了實現(xiàn)多道程序設(shè)計技術(shù)為了實現(xiàn)多道程序設(shè)計技術(shù) 提高資源利用率 在計算機系統(tǒng)中引進中斷 提高資源利用率 在計算機系統(tǒng)中引進中斷 2 6 按中按中斷的功能來分 中斷有哪幾種類型 斷的功能來分 中斷有哪幾種類型 答 按中斷的功能來分 中斷有如下五種類型 答 按中斷的功能來分 中斷有如下五種類型 I O 中斷中斷 外中斷外中斷 硬件故障中斷硬件故障中斷 程序性中斷程序性中斷 訪管中斷訪管中斷 2 7 什么是強迫性中斷 什么是自愿中斷 試舉例說明 什么是強迫性中斷 什么是自愿中斷 試舉例說明 答 答 強迫性中斷的強迫性中斷的中斷事件不是正在運行的程序所期待的 而是由某種事故或中斷事件不是正在運行的程序所期待的 而是由某種事故或 外部請求信號所引起的 如外部請求信號所引起的 如 I O 中斷 外中斷 機器故障中斷 程序性中斷屬于中斷 外中斷 機器故障中斷 程序性中斷屬于 這類中斷 這類中斷 自愿性中斷的中斷事件是運行程序所期待的自愿性中斷的中斷事件是運行程序所期待的 這種事件由運行程序請求操作系 這種事件由運行程序請求操作系 統(tǒng)服務(wù)而引起的 訪管中斷屬于這類中斷 統(tǒng)服務(wù)而引起的 訪管中斷屬于這類中斷 2 8 中斷和俘獲有什么不同 中斷和俘獲有什么不同 答 答 中斷和俘獲的中斷事件的來源不同 中斷的中斷事件來源于處理機的外部 中斷和俘獲的中斷事件的來源不同 中斷的中斷事件來源于處理機的外部 如如 I O 中斷 外中斷 俘獲的中斷事件來源于處理機的內(nèi)部中斷 外中斷 俘獲的中斷事件來源于處理機的內(nèi)部 如硬件故障中斷 如硬件故障中斷 程序性中斷 訪管中斷程序性中斷 訪管中斷 2 9 什么是中斷響應(yīng) 其實質(zhì)是什么 什么是中斷響應(yīng) 其實質(zhì)是什么 答 答 中斷響應(yīng)是處理機發(fā)現(xiàn)有中斷請求時 暫停中斷響應(yīng)是處理機發(fā)現(xiàn)有中斷請求時 暫?，F(xiàn)運行程序的執(zhí)行 并自動引現(xiàn)運行程序的執(zhí)行 并自動引 出中斷處理程序的過程 出中斷處理程序的過程 是是實質(zhì)是交換指令執(zhí)行地址和處理機的狀態(tài)實質(zhì)是交換指令執(zhí)行地址和處理機的狀態(tài) 2 10 試用圖畫出中斷響應(yīng)的過程 試用圖畫出中斷響應(yīng)的過程 答 答 如下所示 如下所示 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)原理與原理與 Linux 系統(tǒng)實驗 系統(tǒng)實驗 課后習(xí)題參考答案課后習(xí)題參考答案 沈華沈華 湖北工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院湖北工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院 Email nancywork7 3 2 11 什么是程序狀態(tài)字 在微機中它一般由哪兩個部分組成 什么是程序狀態(tài)字 在微機中它一般由哪兩個部分組成 答 程序狀態(tài)字是指反映程序執(zhí)行時機器所處的現(xiàn)行狀態(tài)的答 程序狀態(tài)字是指反映程序執(zhí)行時機器所處的現(xiàn)行狀態(tài)的代碼 代碼 在微機中它一般由指令計數(shù)器 在微機中它一般由指令計數(shù)器 PC 和處理機狀態(tài)寄存器 和處理機狀態(tài)寄存器 PS 2 12 什么是向量中斷 什么是中斷向量 什么是向量中斷 什么是中斷向量 答 答 向量中斷是指當(dāng)中斷發(fā)生時 由中斷源自己引導(dǎo)處理機進入中斷服務(wù)程序向量中斷是指當(dāng)中斷發(fā)生時 由中斷源自己引導(dǎo)處理機進入中斷服務(wù)程序 的中斷過程 的中斷過程 中斷向量就是存儲該類型中斷服務(wù)例行程序的入口地址和處理器狀態(tài)字的存儲中斷向量就是存儲該類型中斷服務(wù)例行程序的入口地址和處理器狀態(tài)字的存儲 單元 單元 2 13 軟件的中斷處理過程主要分為哪幾個階段軟件的中斷處理過程主要分為哪幾個階段 試用圖畫出軟件的中斷處理過試用圖畫出軟件的中斷處理過 程 程 答 答 軟件的中斷處理過程主要分為三個階段 保護現(xiàn)場 執(zhí)行中斷處理程序和軟件的中斷處理過程主要分為三個階段 保護現(xiàn)場 執(zhí)行中斷處理程序和 恢復(fù)現(xiàn)場 恢復(fù)現(xiàn)場 操