操作系統(tǒng) 羅宇答案

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1、1.2操作系統(tǒng)以什么方式組織用戶使用計算機？答：操作系統(tǒng)以進程的方式組織用戶使用計算機。用戶所需完成的各種任務必須由相應的程序來表達出來。為了實現(xiàn)用戶的任務，必須讓相應功能的程序執(zhí)行。而進程就是指程序的運行，操作系統(tǒng)的進程調(diào)度程序決定CPU在各進程間的切換。操作系統(tǒng)為用戶提供進程創(chuàng)建和結束等的系統(tǒng)調(diào)用功能，使用戶能夠創(chuàng)建新進程。操作系統(tǒng)在初始化后，會為每個可能的系統(tǒng)用戶創(chuàng)建第一個用戶進程，用戶的其他進程則可以由母進程通過“進程創(chuàng)建”系統(tǒng)調(diào)用進行創(chuàng)建。1.4早期監(jiān)督程序（Monitor）的功能是什

2、么？答：早期監(jiān)督程序的功能是代替系統(tǒng)操作員的部分工作，自動控制作業(yè)的運行。監(jiān)督程序首先把第一道作業(yè)調(diào)入主存，并啟動該作業(yè)。運行結束后，再把下一道作業(yè)調(diào)入主存啟動運行。它如同一個系統(tǒng)操作員，負責批作業(yè)的I/O，并自動根據(jù)作業(yè)控制說明書以單道串行的方式控制作業(yè)運行，同時在程序運行過程中通過提供各種系統(tǒng)調(diào)用，控制使用計算機資源。1.7試述多道程序設計技術的基本思想。為什么采用多道程序設計技術可以提高資源利用率？答：多道程序設計技術的基本思想是，在主存同時保持多道程序，主機以交替的方式同時處理多道程序。

3、從宏觀上看，主機內(nèi)同時保持和處理若干道已開始運行但尚未結束的程序。從微觀上看，某一時刻處理機只運行某道程序?？梢蕴岣哔Y源利用率的原因：由于任何一道作業(yè)的運行總是交替地串行使用CPU、外設等資源，即使用一段時間的CPU，然后使用一段時間的I/O設備，由于采用多道程序設計技術，加之對多道程序?qū)嵤┖侠淼倪\行調(diào)度，則可以實現(xiàn)CPU和I/O設備的高度并行，可以大大提高CPU與外設的利用率。1.8什么是分時系統(tǒng)？其主要特征是什么？適用于哪些應用？答：分時系統(tǒng)是以多道程序設計技術為基礎的交互式系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中

4、，一臺計算機與多臺終端相連接，用戶通過各自的終端和終端命令以交互的方式使用計算機系統(tǒng)。每個用戶都感覺到好像是自己在獨占計算機系統(tǒng)，而在系統(tǒng)內(nèi)部則由操作系統(tǒng)以時間片輪轉(zhuǎn)的方式負責協(xié)調(diào)多個用戶分享CPU。主要特征是：并行性：系統(tǒng)能協(xié)調(diào)多個終端用戶同時使用計算機系統(tǒng)，能控制多道程序同時運行。共享性：對資源而言，系統(tǒng)在宏觀上使各終端用戶共享計算機系統(tǒng)中的各種資源，而在微觀上它們則分時使用這些資源。交互性：人與計算機以交互的方式進行工作。獨占性：使用戶感覺到他在獨占使用計算機?，F(xiàn)在的系統(tǒng)大部分都是分時系統(tǒng)

5、，主要應用于人機交互的方面。2.1什么是中斷？什么是異常？它們有何區(qū)別？答：中斷是指來自CPU執(zhí)行指令以外的事件發(fā)生后，處理機暫停正在運行的程序，轉(zhuǎn)去執(zhí)行處理該事件的程序的過程。異常是指源自CPU執(zhí)行指令內(nèi)部的事件發(fā)生后，處理機暫停正在執(zhí)行的程序，轉(zhuǎn)去處理該事件的過程。區(qū)別：廣義的中斷包括中斷和異常，統(tǒng)一稱為中斷。狹義的中斷和異常的區(qū)別在于是否與正在執(zhí)行的指令有關，中斷可以屏蔽，而異常不可屏蔽。2.2什么是多級中斷？為什么要把中斷分級？試述多級中斷的處理原則。答：中斷分級是根據(jù)中斷的輕重緩急來排

6、序，把緊迫程度大致相當?shù)闹袛嘣礆w并在同一級，而把緊迫程度差別較大的中斷源放在不同的級別。一般來說，高速設備的中斷優(yōu)先級高，慢速設備的中斷優(yōu)先級低。這就是多級中斷。這所以引入多級中斷是因為：為使系統(tǒng)能及時的響應和處理所發(fā)生的緊迫中斷，同時又不至于發(fā)生中斷信號丟失，計算機發(fā)展早起在設計中斷系統(tǒng)硬件時根據(jù)各種中斷的輕重在線路上作出安排，從而使中斷響應能有一個優(yōu)先次序。多級中斷的處理原則：當多級中斷同時發(fā)生時，CPU按照由高到低的順序響應。高級中斷可以打斷低級中斷處理程序的運行，轉(zhuǎn)而執(zhí)行高級中斷處理程序

7、。當同級中斷同時到時，則按位響應。2.6什么是中斷向量？其內(nèi)容是什么？試述中斷的處理過程。答：中斷向量：為處理方便，一般為系統(tǒng)中每個中斷信號編制一個相應的中斷處理程序，并把這些程序的入口地址放在特定的主存單元中。通常將這一片存放中斷處理程序入口地址的主存單元稱為中斷向量。中斷向量的內(nèi)容：對不同的系統(tǒng)，中斷向量中的內(nèi)容也不盡相同。一般每一個中斷信號占用連續(xù)的兩個單元：一個用來存放中斷處理程序的入口地址，另一個用來保存在處理中斷時CPU應具有的狀態(tài)。中斷的處理過程：一般包括保存現(xiàn)場，分析中斷原因，進

8、入相應的中斷處理程序，最后重新選擇程序運行，恢復現(xiàn)場等過程。2.7中斷/異常處理為什么要保存現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場？現(xiàn)場應包括哪幾方面的內(nèi)容？答：因為中斷處理是一項短暫性的工作，邏輯上處理完后還要回到被中斷的程序，從其恢復點繼續(xù)運行。為了能實現(xiàn)正確的返回，并繼續(xù)運行下去，在中斷處理前后必須保存和恢復被中斷的程序現(xiàn)場?，F(xiàn)場應包括：PC寄存器的內(nèi)容，通用寄存器以及一些與程序運行相關的特殊寄存器中的內(nèi)容。2.8操作系統(tǒng)內(nèi)核的主要功能模塊有哪些？如果采用微內(nèi)核模型，原來在內(nèi)核的功能中，哪些功能在微內(nèi)核中實現(xiàn)？哪