(第2章操作系统的运行基础与结构)习题二答案.pdf

操作系统操作系统原理与原理与 Linux 系统实验 系统实验 课后习题参考答案课后习题参考答案 沈华沈华 湖北工业大学计算机学院湖北工业大学计算机学院 Email nancywork7 1 习题二参考答案 习题二参考答案 P P3 33 3 2 1 什么是什么是操作系统虚拟机操作系统虚拟机 答 答 操作系统是最基本的系统软件 它是硬件功能的第一层扩充 配置了操作操作系统是最基本的系统软件 它是硬件功能的第一层扩充 配置了操作 系统的计算机称为操作系统虚拟机 扩充了的计算机除了可以使用原来裸机提系统的计算机称为操作系统虚拟机 扩充了的计算机除了可以使用原来裸机提 供的各种基本硬件指令 还可以使用操作系统增加的许多其它指令供的各种基本硬件指令 还可以使用操作系统增加的许多其它指令 2 2 在设计操作系统时 可以考虑的结构组织有哪几种 在设计操作系统时 可以考虑的结构组织有哪几种 答 答 在设计操作系统时 可以考虑的结构组织有单体系统 层次式系统 微内在设计操作系统时 可以考虑的结构组织有单体系统 层次式系统 微内 核 客户机核 客户机 服务器模式服务器模式 2 3 什么是处理机的态 什么是处理机的态 为什么为什么要区分处理机的态要区分处理机的态 答 答 所谓处理机的态是指处理机当前处于何种状态 正在所谓处理机的态是指处理机当前处于何种状态 正在执行哪类程序执行哪类程序 操作系统是计算机系统中最重要的系统软件 为了能正确地进行管理和控制 操作系统是计算机系统中最重要的系统软件 为了能正确地进行管理和控制 其本身是不能被破坏的 为此 系统应能建立一个保护环境 因此系统必须区其本身是不能被破坏的 为此 系统应能建立一个保护环境 因此系统必须区 分处理机的工作状态 系统中有两类程序在运行 它们的任务是不同的 系统分处理机的工作状态 系统中有两类程序在运行 它们的任务是不同的 系统 程序是管理和控制者 用户程序是被管理和被控制的对象 因此应将它们运行程序是管理和控制者 用户程序是被管理和被控制的对象 因此应将它们运行 时处理机的工作状态区分出来 即系统必须区分二态时处理机的工作状态区分出来 即系统必须区分二态 核态或管态 用户态 核态或管态 用户态 2 4 什么是管态 什么是用户态 二者有何区别 什么是管态 什么是用户态 二者有何区别 答 答 处理器在执行系统程序时所处的状态称为管态 处理器在执行用户程序时处理器在执行系统程序时所处的状态称为管态 处理器在执行用户程序时 所处的状态称为用户态 处理器在所处的状态称为用户态 处理器在管态和用户态下具有不同的权限 在管态下管态和用户态下具有不同的权限 在管态下 允许允许 CPU 使用全部资源和全部指令 其中包括一组特权指令使用全部资源和全部指令 其中包括一组特权指令 在用户态下 在用户态下禁止禁止 使用特权指令 不能直接使用系统资源与改变使用特权指令 不能直接使用系统资源与改变 CPU 状态 并且只能访问用户程状态 并且只能访问用户程 序所在的存储空间 序所在的存储空间 2 5 什么是中断 在计算机系统中为什么要引进中断 什么是中断 在计算机系统中为什么要引进中断 答 答 中断是中断是指某个事件 例如 电源掉电 俘点运算溢出 外部设备传输完成指某个事件 例如 电源掉电 俘点运算溢出 外部设备传输完成 或出错等 发生时 系统中止现运行程序的执行 引出处理事件程序对相应事或出错等 发生时 系统中止现运行程序的执行 引出处理事件程序对相应事 件进行处理 处理完毕后返回断点继续执行件进行处理 处理完毕后返回断点继续执行 操作系统操作系统原理与原理与 Linux 系统实验 系统实验 课后习题参考答案课后习题参考答案 沈华沈华 湖北工业大学计算机学院湖北工业大学计算机学院 Email nancywork7 2 为了实现多道程序设计技术为了实现多道程序设计技术 提高资源利用率 在计算机系统中引进中断 提高资源利用率 在计算机系统中引进中断 2 6 按中按中断的功能来分 中断有哪几种类型 断的功能来分 中断有哪几种类型 答 按中断的功能来分 中断有如下五种类型 答 按中断的功能来分 中断有如下五种类型 I O 中断中断 外中断外中断 硬件故障中断硬件故障中断 程序性中断程序性中断 访管中断访管中断 2 7 什么是强迫性中断 什么是自愿中断 试举例说明 什么是强迫性中断 什么是自愿中断 试举例说明 答 答 强迫性中断的强迫性中断的中断事件不是正在运行的程序所期待的 而是由某种事故或中断事件不是正在运行的程序所期待的 而是由某种事故或 外部请求信号所引起的 如外部请求信号所引起的 如 I O 中断 外中断 机器故障中断 程序性中断属于中断 外中断 机器故障中断 程序性中断属于 这类中断 这类中断 自愿性中断的中断事件是运行程序所期待的自愿性中断的中断事件是运行程序所期待的 这种事件由运行程序请求操作系 这种事件由运行程序请求操作系 统服务而引起的 访管中断属于这类中断 统服务而引起的 访管中断属于这类中断 2 8 中断和俘获有什么不同 中断和俘获有什么不同 答 答 中断和俘获的中断事件的来源不同 中断的中断事件来源于处理机的外部 中断和俘获的中断事件的来源不同 中断的中断事件来源于处理机的外部 如如 I O 中断 外中断 俘获的中断事件来源于处理机的内部中断 外中断 俘获的中断事件来源于处理机的内部 如硬件故障中断 如硬件故障中断 程序性中断 访管中断程序性中断 访管中断 2 9 什么是中断响应 其实质是什么 什么是中断响应 其实质是什么 答 答 中断响应是处理机发现有中断请求时 暂停中断响应是处理机发现有中断请求时 暂停现运行程序的执行 并自动引现运行程序的执行 并自动引 出中断处理程序的过程 出中断处理程序的过程 是是实质是交换指令执行地址和处理机的状态实质是交换指令执行地址和处理机的状态 2 10 试用图画出中断响应的过程 试用图画出中断响应的过程 答 答 如下所示 如下所示 操作系统操作系统原理与原理与 Linux 系统实验 系统实验 课后习题参考答案课后习题参考答案 沈华沈华 湖北工业大学计算机学院湖北工业大学计算机学院 Email nancywork7 3 2 11 什么是程序状态字 在微机中它一般由哪两个部分组成 什么是程序状态字 在微机中它一般由哪两个部分组成 答 程序状态字是指反映程序执行时机器所处的现行状态的答 程序状态字是指反映程序执行时机器所处的现行状态的代码 代码 在微机中它一般由指令计数器 在微机中它一般由指令计数器 PC 和处理机状态寄存器 和处理机状态寄存器 PS 2 12 什么是向量中断 什么是中断向量 什么是向量中断 什么是中断向量 答 答 向量中断是指当中断发生时 由中断源自己引导处理机进入中断服务程序向量中断是指当中断发生时 由中断源自己引导处理机进入中断服务程序 的中断过程 的中断过程 中断向量就是存储该类型中断服务例行程序的入口地址和处理器状态字的存储中断向量就是存储该类型中断服务例行程序的入口地址和处理器状态字的存储 单元 单元 2 13 软件的中断处理过程主要分为哪几个阶段软件的中断处理过程主要分为哪几个阶段 试用图画出软件的中断处理过试用图画出软件的中断处理过 程 程 答 答 软件的中断处理过程主要分为三个阶段 保护现场 执行中断处理程序和软件的中断处理过程主要分为三个阶段 保护现场 执行中断处理程序和 恢复现场 恢复现场 操