第七章习题及答案.docVIP

第七章 操作系统接口1操作系统包括哪几种类型的用户接口？它们分别适用于哪种情况？答：操作系统包括四种类型的用户接口：命令接口（分为联机与脱机命令接口）、程序接口、图形化用户接口和网络用户接口。命令接口和图形化用户接口支持用户直接通过终端来使用计算机系统，程序接口提供给用户在编制程序时使用，网络用户接口是面向网络应用的接口。2联机命令接口由哪些部分构成？答：联机命令接口由一组联机命令、终端处理程序和命令解释程序构成。3联机命令通常包含哪些类型？每种类型又包含哪些主要命令？答：联机命令通常包含如下类型：（1）系统访问类，主要是注册命令login、password；（2）磁盘操作类，包括磁盘格式化format、软盘复制diskcopy、软盘比较diskcomp及备份backup等命令；（3）文件操作类，包括文件显示type、文件拷贝copy、文件比较comp、文件重命名rename、文件删除erase等命令；（4）目录操作类，包括子目录建立mkdir、目录显示dir、子目录删除rmdir、目录结构显示tree、当前目录改变chdir等命令；（5）其它命令，包括输入输出重定向、”，其后接文件或设备名，则命令的结果输出将送到指定文件或设备上；如果使用输入重定向“file412.试比较mail和write命令的作用有何不同?答: mail命令作为UNIX 的多用户之间非交互式通信的工具。write 命令是用户与当前系统中的其他用户直接进行联机通讯的工具。13. 试比较一般的过程调用和系统调用?答: 系统调用本质上是过程调用的一种特殊形式，与一般过程调用有差别：（1）运行状态不同。一般过程调用的调用过程和被调用过程均为用户程序，或者均为系统程序，运行在同一系统状态（用户态或系统态）；系统调用的调用过程是用户态下的用户程序，被调用过程是系统态下的系统程序。（2）软中断进入机制。一般的过程调用可直接由调用过程转向被调用过程；而系统调用不允许由调用过程直接转向被调用过程，一般通过软中断机制，先进入操作系统内核，经内核分析后，才能转向相应命令处理程序。（3）返回及重新调度。一般过程调用在被调用结束后，返回调用点继续执行；系统调用被调用完后，要对系统中所有运行进程重新调度。只有当调用进程仍具有最高优先权才返回调用过程继续执行。（4）嵌套调用。一般过程和系统调用都允许嵌套调用，注意系统过程嵌套而非用户过程。14什么是系统调用？它都有哪些类型？答：系统调用是指在操作系统内核设置的一组用于实现各种系统功能的子程序或过程，并提供给用户程序调用。主要类型包括：（1）进程控制类。用于进程创建、终止、等待、替换、进程数据段大小改变及进程标识符或指定进程属性获得等；（2）文件操纵类。用于文件创建、打开、关闭、读/写及文件读写指针移动和属性修改，目录创建及索引结点建立等；（3）进程通信类，用于实现通信机制如消息传递、共享存储区及信息量集机制等；（4）信息维护类，用于实现日期、时间及系统相关信息设置和获得。15如何设置系统调用所需的参数？答：设置系统调用参数包括两种方式：（1）直接将参数送入相应的寄存器中。问题是寄存器有限，限制了设置参数的数目。（2）参数表方式。将系统调用所需参数，放入参数表中，再将该表指针放在寄存器中。16试说明系统调用的处理步骤。答：（1）设置系统调用号和参数。（2）对系统调用命令的一般性处理。如保护CPU现场，PSW、PC、系统调用号、用户栈指针及通用寄存器入栈，保存用户定义参数等。UNIX 中执行CHMK 命令将参数表中的参数传到User结构的U.U-arg()中；MS-DOS执行INT21软中断。（3）根据系统调用入口表及具体系统调用命令转至对应命令处理程序具体处理。17.为什么在访问文件前，要用open系统调用先打开该文件？答: 系统将在用户与该文件之间建立一条快捷通路。在文件被打开后，系统将给用户返回一个该文件的句柄或描述符。18.在UNIX 系统中是否设置了专门用来删除文件的系统调用？为什么？答: 没有。当用户不再使用此文件时，利用系统调用unlink断开连接，做i.link减1操作。当i.link减1结果为0，表示此文件不再被用户需要，该文件将从文件系统中删除。19.在IPC 软件包中包含哪几种通信机制？在每种通信机制中设置了那些系统调用？答: IPC 中提供了三种通信机制：（1）消息机制。存在msgget,msgsend,msgrcv 系统调用。（2）共享存储器机制。存在shmget,shmid,shmdt 系统调用。（3）信号量机制。无系统调用。20. trap.S是什么程序？它完成哪些主要功能？答：UNIX系统V 内核中的trap.S文件，是中断和陷入总控程序。用于中断和陷入的一般性处理，由汇编语言编写。trap.S 中包含了绝大部分的中断和陷入向量的入口地址，每当系统发生中断和陷入时，通常都是直接进入trap.S程序。21.在UNIX 系统内，被保护的CPU环境中包含哪些数据项？答：当用户程序处在用户态且执行CHMK (CHange Mode to Kernel）之前，应在用户空间提供系统调用所需参数表，并将参数表地址送入R0寄存器。执行CHMK 命令后，处理机转为核心态，由硬件自动将处理机状态长字(PSL)、PC 和代码操作数(code)压入用户核心栈，从中断和陷入向量表中取出trap.S入口地址，转入trap.S中执行。trap.S 程序执行后，将陷入类型type 和用户栈指针usp 压入用户核心栈，将被中断进程的CPU环境中的一系列寄存器如R0R11的部分或全部压栈。哪些寄存器内容压栈，取决于特定寄存器的屏蔽码，屏蔽码每一位都与R0R11中的寄存器相对应。当某一位置1时，表示对应寄存器内容压栈。22. trap.C 是什么程序？它将完成哪些处理？答：trap.C 程序是处理各种陷入情况的C 语言文件，共处理12 种陷入后的公共问题。包括：确定系统调用号、实现参数传递、转入相应系统调用处理子程序。在由系统调用子程序返回到trap.C 后，重新计算进程的优先级，对收到的信号进行处理等。23.为方便转入系统调用处理程序，在UNIX 系统中配置了什么样的数据结构？答：在UNIX 系统中配置了系统调用定义表sysent，在表的每个结构中包含三个元素，一是相应系统调用所需参数的个数；二是系统调用经