自學(xué)考試操作系統(tǒng)名解釋總結(jié)匯總

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載2010年自學(xué)考試操作系統(tǒng)名詞解釋總結(jié)1.試說(shuō)明下述概念之間的聯(lián)系與差別：(1)系統(tǒng)調(diào)用命令(2)訪管指令(3)廣義指令答：訪管指令由指令碼和訪管中斷號(hào)兩部分組成。即：SVC n其中SVC(SuperVisor Call) 為指令碼，表明為訪管指令；n為訪管中斷號(hào)，其值是一整數(shù)， 具體表示何種訪問(wèn)要求。中斷發(fā)生時(shí)，硬件中斷裝置將訪管中斷號(hào)n送入舊的程序狀態(tài)字內(nèi)的中斷碼字段，訪管中斷總控程序由系統(tǒng)堆棧中將其取出，并據(jù)此轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)的服務(wù)程序。在實(shí)際使用時(shí)，用戶程序與操作系統(tǒng)之間還需要相互傳遞參數(shù)和返回值。如此，用戶使用訪管指令的一般形式為： 準(zhǔn)備參數(shù)SVC n取返回值根據(jù)具體訪管要

2、求約定，參數(shù)及返回值可以通過(guò)寄存器傳遞，也可以通過(guò)內(nèi)存?zhèn)鬟f。對(duì)于后者，操作系統(tǒng)必須能夠訪問(wèn)進(jìn)程空間。通常將稱為系統(tǒng)調(diào)用命令，它除訪管指令外，還有準(zhǔn)備參數(shù)和取返回值。為了使用方便，在高級(jí)語(yǔ)言中一般將其寫(xiě)為與過(guò)程調(diào)用相類似的形 式，即:返回值=系統(tǒng)調(diào)用名稱(參數(shù)1,參數(shù)2,參數(shù)m);當(dāng)然，編譯程序會(huì)將翻譯成形如的形式。其中系統(tǒng)調(diào)用名稱對(duì)應(yīng)， 不同的系統(tǒng)調(diào)用名稱對(duì)應(yīng)不同的整數(shù) n。在有的書(shū)中，也將稱為代表的宏指令或廣義指令。2.為什么說(shuō)中斷是進(jìn)程切換的必要條件，但不是充分條件？答：假如在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間發(fā)生了進(jìn)程切換， 則在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間一定執(zhí)行了 處理機(jī)調(diào)度程序，而處理機(jī)調(diào)度程序是操

3、作系統(tǒng)低層中的一個(gè)模塊，運(yùn)行于管態(tài)，說(shuō)明在T1與T2時(shí)刻之間處理機(jī)狀態(tài)曾由目態(tài)轉(zhuǎn)換到管態(tài)。由于中斷是系統(tǒng)由目態(tài)轉(zhuǎn)換為管態(tài)的必要條件，所以在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間一定發(fā)生過(guò)中斷， 也就是說(shuō)，中斷是進(jìn)程切換的必要 條件，然而中斷不是進(jìn)程切換的充分條件。例如：一個(gè)進(jìn)程執(zhí)行一個(gè)系統(tǒng)調(diào)用命令將一個(gè)消息發(fā)給另外一個(gè)進(jìn)程，該命令的執(zhí)行將通過(guò)中斷進(jìn)入操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)處理完消息的發(fā)送工作后可能返回原調(diào)用進(jìn)程，此時(shí)中斷未導(dǎo)致進(jìn)程切換；也可能選擇一個(gè)新的進(jìn)程，此時(shí)中斷導(dǎo)致了進(jìn)程切換。3試分析中斷與進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系。答：進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換是由內(nèi)核控制的，如果一個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)發(fā)生了改變，則在新舊狀態(tài)之間一定發(fā)生了處理機(jī)

4、狀態(tài)由目態(tài)到管態(tài)的轉(zhuǎn)換，而中斷是處理機(jī)狀態(tài)由目態(tài)轉(zhuǎn)換到管態(tài)的必要條件，所以中斷也是進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的必要條件。4.中斷發(fā)生時(shí)，舊的 PSW和PC為何需要壓入系統(tǒng)棧？答：因?yàn)橥ǔＶ袛嗵幚沓绦虻淖詈笠粭l指令是中斷返回指令，該指令從系統(tǒng)棧頂彈出斷點(diǎn)信息，如果未將PSW和PC壓入系統(tǒng)棧，則中斷返回指令彈出的不是中斷前的斷點(diǎn)信息，而是 不確定的信息，這將導(dǎo)致系統(tǒng)處于不確定的狀態(tài)，嚴(yán)重的情況會(huì)使系統(tǒng)崩潰。采用棧結(jié)構(gòu)的原因是中斷可能發(fā)生嵌套，此時(shí)能保證以與中斷相反的次序返回上層中斷處理程序或返回目態(tài)。在某些硬件系統(tǒng)中， 沒(méi)有采用棧結(jié)構(gòu)，中斷發(fā)生時(shí)現(xiàn)場(chǎng)信息被送到系統(tǒng)空 間指定單元，對(duì)每種中斷硬件規(guī)定一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)保存單

5、元，這樣處理的缺點(diǎn)是中斷類型不能增加，相同類型中斷不能嵌套發(fā)生。5何謂中斷向量？用戶能否修改中斷向量的值 ？答：當(dāng)中斷事件發(fā)生時(shí)，中斷裝置根據(jù)中斷類別自動(dòng)地將中斷處理程序所對(duì)應(yīng)的PSW和PC送入程序狀態(tài)字和指令計(jì)數(shù)器中，如此便轉(zhuǎn)移到對(duì)應(yīng)的中斷處理程序。這個(gè)轉(zhuǎn)移類似于向量轉(zhuǎn)移，因而PSW和PC被稱為中斷向量。用戶不能修改中斷向量的值，因?yàn)樾薷闹袛嘞蛄渴?特權(quán)指令，普通用戶程序不能執(zhí)行特權(quán)指令。另外，如果允許用戶修改中斷向量的值，那么用戶就可以破壞中斷向量與處理程序之間的聯(lián)系，并可能攻擊系統(tǒng)。例如將中斷向量與一段病毒程序聯(lián)系起來(lái)，使中斷發(fā)生時(shí)便執(zhí)行病毒程序，從而破壞計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。6. 中斷向量的存儲(chǔ)

6、位置是否可由程序改變？為什么？中斷向量的值是如何確定的 ？答：中斷向量的存儲(chǔ)位置是由硬件確定的，不能由程序改變。中斷發(fā)生后，中斷裝置按照中斷類型到內(nèi)存指定位置取出中斷向量。例如，在IBM PC系統(tǒng)中，地址00003FF是中斷向量空間。操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者根據(jù)各中斷事件處理程序的存儲(chǔ)位置及運(yùn)行環(huán)境確定對(duì)應(yīng)中斷向量 的值，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)由初始化程序?qū)⒃撝堤钊胫付ㄎ恢谩?. 有人說(shuō)，中斷發(fā)生后硬件中斷裝置保證處理機(jī)進(jìn)入管態(tài)，這種說(shuō)法準(zhǔn)確嗎？說(shuō)明理由。答：這種說(shuō)法不準(zhǔn)確。中斷發(fā)生后， 硬件中斷裝置負(fù)責(zé)引出中斷處理程序， 中斷處理程序是 否運(yùn)行于管態(tài)取決于 PSW中的處理機(jī)狀態(tài)位，該位的值是操作系統(tǒng)初始化時(shí)設(shè)置

7、的， 只有在 初試化程序正確設(shè)置該狀態(tài)位的前提下，才能保證中斷后系統(tǒng)進(jìn)入管態(tài)。8. 為什么在中斷處理過(guò)程中通常允許高優(yōu)先級(jí)別的中斷事件中途插入，而不響應(yīng)低優(yōu)先級(jí)別的中斷事件？答：根據(jù)引起中斷事件的重要性和其緊迫程度， 硬件將中斷源分為若干個(gè)級(jí)別， 稱作中斷優(yōu) 先級(jí)。如果有多個(gè)中斷同時(shí)發(fā)生， 硬件將首先響應(yīng)優(yōu)先級(jí)別最高的中斷請(qǐng)求。 對(duì)于相同優(yōu)先 級(jí)別的中斷，硬件將按照事先規(guī)定好的次序依次響應(yīng)。在中斷事件的處理過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生新的中斷，這就是中斷嵌套。中斷嵌套是必要的。但是，如果不加以控制，低優(yōu)先級(jí)別的中斷源可能打擾高優(yōu)先級(jí)別中斷事件的處理過(guò)程，甚至可能會(huì)使中斷嵌套層數(shù)無(wú)限增長(zhǎng)，直至系統(tǒng)棧溢出。為

8、此，硬件提供了中斷屏蔽指令，利用中斷屏蔽指令可以暫時(shí)禁止任意一個(gè)或多個(gè)中斷源向處理機(jī)發(fā)中斷請(qǐng)求。當(dāng)然，在需要的時(shí)候還可以利用硬件指令解除對(duì)中斷源的屏蔽。通常，在一個(gè)中斷事件的處理過(guò)程中，程序屏蔽包括該級(jí)在內(nèi)的所有低優(yōu)先級(jí)別的中斷，但允許更高優(yōu)先級(jí)別的中斷中途插入。這樣， 發(fā)生中斷嵌套時(shí)，嵌套中斷事件的優(yōu)先級(jí)別是按照響應(yīng)的順序依次遞增的。這樣做處理主要有兩個(gè)原因：（1）從邏輯上來(lái)說(shuō)，高優(yōu)先級(jí)別中斷源所對(duì)應(yīng)的事件比低優(yōu)先級(jí)別中斷源所對(duì) 應(yīng)的中斷事件急迫；（2）由于硬件中斷類型是有限的，這樣做實(shí)際上也就限制了中斷嵌套的 深度。9. 為什么說(shuō)“關(guān)中斷”會(huì)影響系統(tǒng)的并發(fā)性？答：考慮單處理機(jī)系統(tǒng)。 在單處

9、理機(jī)系統(tǒng)中， 并發(fā)是通過(guò)將處理機(jī)輪流分配給多個(gè)進(jìn)程而實(shí) 現(xiàn)的，這個(gè)分配是由操作系統(tǒng)中處理機(jī)調(diào)度程序完成的。中斷是進(jìn)程切換的必要條件，如果關(guān)了中斷，則操作系統(tǒng)無(wú)法獲得處理機(jī)的控制權(quán)，也就無(wú)法使多個(gè)進(jìn)程分時(shí)共享處理機(jī)。在關(guān)中斷期間，一個(gè)進(jìn)程獨(dú)占處理機(jī)。所以說(shuō)“關(guān)中斷”會(huì)影響系統(tǒng)的并發(fā)性10. 假如關(guān)中斷后操作系統(tǒng)進(jìn)入了死循環(huán)，會(huì)產(chǎn)生什么后果？答：系統(tǒng)不響應(yīng)任何外部干預(yù)事件，系統(tǒng)表現(xiàn)為“死機(jī)”。11. 為什么不允許目態(tài)程序執(zhí)行關(guān)中斷指令及中斷屏蔽指令？答：開(kāi)關(guān)中斷指令和中斷屏蔽指令屬于特權(quán)指令，一般用戶無(wú)權(quán)訪問(wèn)。如果允許用戶使用， 用戶關(guān)中斷后可能影響系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部或外部事件的響應(yīng)，也會(huì)使操作系統(tǒng)無(wú)法獲

10、得系統(tǒng)控制 權(quán)。12. 如果沒(méi)有中斷，是否能夠?qū)崿F(xiàn)多道程序設(shè)計(jì)？為什么？答：不能。因?yàn)橐粋€(gè)程序一旦被調(diào)度執(zhí)行，將一直執(zhí)行下去，中間不可能被打斷，不可能達(dá) 到多個(gè)進(jìn)程交替執(zhí)行的并發(fā)目的。13. 下列中斷源哪些通常是可以屏蔽的，哪些通常是不可屏蔽的？（1） I/O 中斷；（2）訪管中斷；（3）時(shí)鐘中斷；（4）掉電中斷。答：（1） I/O中斷可以屏蔽；（2）訪管中斷不可以屏蔽；（3）時(shí)鐘中斷可以屏蔽；（4）掉電 中斷不可以屏蔽。對(duì)于訪管中斷來(lái)說(shuō)，若在管態(tài)屏蔽沒(méi)有意義（不會(huì)發(fā)生訪管中斷）；若在目態(tài)屏蔽，則應(yīng)用 程序無(wú)法訪問(wèn)操作系統(tǒng)，不能正常運(yùn)行。14. 下列中斷事件哪些可由用戶自行處理？哪些只能由操作

11、系統(tǒng)中斷服務(wù)程序統(tǒng)一處理？為什么？ （1）溢出；（2）地址越界；（3）除零；（4）非法指令；（5）掉電答：一般來(lái)說(shuō)，只影響應(yīng)用程序自身的中斷，可以由用戶自行處理，包括：（1）溢出；（3）除零?？赡苡绊懫渌脩艋虿僮飨到y(tǒng)的中斷只能由操作系統(tǒng)中斷服務(wù)程序統(tǒng)一處理，包括： 地址越界；（4）非法指令；（5）掉電。15. 如果中斷由用戶程序自行處理，為何需要將被中斷程序的斷點(diǎn)由系統(tǒng)堆棧彈出并壓入用戶堆棧？答：中斷發(fā)生時(shí)，被中斷程序的現(xiàn)場(chǎng)信息已被壓入系統(tǒng)棧中。而中斷續(xù)元運(yùn)行于目態(tài)， 它執(zhí)行完畢后將由用戶棧區(qū)中恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。為此，操作系統(tǒng)在轉(zhuǎn)到中斷續(xù)元之前應(yīng)當(dāng)將系統(tǒng)棧中的現(xiàn)場(chǎng)信息彈出并壓入用戶棧中，否則用戶中斷

12、續(xù)元執(zhí)行完畢后將無(wú)法恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回?cái)帱c(diǎn)。16. 對(duì)于下面中斷與進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系各舉兩個(gè)例子說(shuō)明之：（1）定會(huì)引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的中斷事件；（2）可能引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的中斷事件。答：定會(huì)引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的中斷事件：當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程終止、應(yīng)用程序啟動(dòng)I/O傳輸并等待I/O數(shù)據(jù)、運(yùn)行程序申請(qǐng)當(dāng)前被占用的某一資源?？赡芤疬M(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換的中斷事件：時(shí)鐘 中斷事件可能引起進(jìn)程狀態(tài)轉(zhuǎn)換，例如對(duì)于時(shí)間片輪轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度算法，若時(shí)鐘中斷發(fā)生后， 當(dāng)前進(jìn)程的時(shí)間片已用完，則將發(fā)生進(jìn)程切換；否則不發(fā)生進(jìn)程切換。17. 若在T1時(shí)刻進(jìn)程P1運(yùn)行，T2時(shí)刻進(jìn)程P2運(yùn)行，且P1M P2,則在時(shí)刻T1和時(shí)刻T2期間之內(nèi)一定發(fā)生過(guò)

13、中斷。這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？答：這種說(shuō)法對(duì)。如果在時(shí)刻T1進(jìn)程P1在運(yùn)行，在時(shí)刻 T2進(jìn)程P2在運(yùn)行，且P1M P2,則說(shuō)在時(shí)刻 T1和時(shí) 刻T2之間發(fā)生了進(jìn)程切換。這說(shuō)明在時(shí)刻T1和時(shí)刻T2之間執(zhí)行了處理機(jī)調(diào)度程序，而處理機(jī)調(diào)度程序是操作系統(tǒng)低層中的一個(gè)模塊，在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中， 除非顯式地調(diào)用到該模塊，否則系統(tǒng)不會(huì)由運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程轉(zhuǎn)去運(yùn)行另外一個(gè)進(jìn)程，就是說(shuō)不會(huì)發(fā)生進(jìn)程切換。只有進(jìn)入操作系統(tǒng)，即處于系統(tǒng)態(tài)，才有可能調(diào)用到處理機(jī)調(diào)度，因?yàn)樘幱谟脩魬B(tài)運(yùn)行的用戶程序不可能直接調(diào)用操作系統(tǒng)中的任何模塊。中斷是系統(tǒng)由用戶態(tài)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)態(tài)的必要條件。據(jù)此，假如在時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間發(fā)生了進(jìn)程切換， 則在

14、時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間一定 發(fā)生過(guò)中斷。18. 進(jìn)程切換時(shí)，上升進(jìn)程的PSW PC為何必須由一條指令同時(shí)恢復(fù) ？答：中斷向量中程序狀態(tài)字PSW與指令計(jì)數(shù)器PC的內(nèi)容必須由一條指令同時(shí)恢復(fù)，這樣才能保證系統(tǒng)狀態(tài)由管態(tài)轉(zhuǎn)到目態(tài)的同時(shí)，控制轉(zhuǎn)到上升進(jìn)程的斷點(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。如果不同時(shí)恢復(fù)，則只能（1）先恢復(fù)PSW再恢復(fù)PC在恢復(fù)PSW后已經(jīng)轉(zhuǎn)到目態(tài)，操作系統(tǒng)恢復(fù)PC的使命無(wú)法完成；（2）先恢復(fù)pc再恢復(fù)PSvy pc改變后轉(zhuǎn)到操作系統(tǒng)另外區(qū)域（因?yàn)?psw 仍為系統(tǒng)狀態(tài)），PSV無(wú)法恢復(fù)。19. 某系統(tǒng)采用可搶占處理機(jī)的靜態(tài)優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法，請(qǐng)問(wèn)何時(shí)會(huì)發(fā)生搶占處理機(jī)的現(xiàn)象？答：當(dāng)一個(gè)新創(chuàng)建的進(jìn)程或一個(gè)被喚醒進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)比正在運(yùn)行進(jìn)程的優(yōu)先數(shù)高時(shí)，可能發(fā) 生搶占處理機(jī)現(xiàn)象。20. 在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，采用不可搶占處理機(jī)的優(yōu)先數(shù)調(diào)度算法是否適宜？為什么？ 答：不