第四版 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng) 第一章習(xí)題

第一章操作系統(tǒng)引論1.1操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用1.2操作系統(tǒng)的發(fā)展過程1.3操作系統(tǒng)的基本特性1.4操作系統(tǒng)的主要功能1.5操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中斷由于某些事件的出現(xiàn)，中止現(xiàn)行的進(jìn)程的運(yùn)行，而轉(zhuǎn)去處理出現(xiàn)的事件，待適當(dāng)?shù)臅r(shí)候讓該中止的進(jìn)程繼續(xù)運(yùn)行，這個(gè)過程稱為中斷。

中斷源：引起中斷的事件。

中斷處理程序：對(duì)出現(xiàn)的事件進(jìn)行處理的程序（是OS的組成部分，通?？梢灾挥幸粋€(gè)中斷處理程序）。中斷事件經(jīng)常由硬件發(fā)現(xiàn)。

中斷系統(tǒng)：與中斷有關(guān)的軟硬件。中斷類型

1.強(qiáng)迫中斷（1）硬件故障中斷（2）程序中斷（3）外部中斷（4）輸入輸出中斷

2.自愿中斷（5）訪管中斷管目態(tài)特權(quán)指令：有少數(shù)指令是為編制系統(tǒng)管理程序?qū)ｉT設(shè)置的。如果用戶誤用這些特權(quán)指令，稱為非法指令，將引發(fā)故障中斷。目態(tài)：程序執(zhí)行時(shí)不可使用特權(quán)指令，I/O指令、時(shí)鐘設(shè)置等。管態(tài)：程序執(zhí)行時(shí)可以使用特權(quán)指令。目態(tài)：用戶態(tài)，執(zhí)行用戶程序。管態(tài)：系統(tǒng)態(tài)，執(zhí)行系統(tǒng)管理程序，又稱核心態(tài)。中斷類型（1）硬件故障中斷：電源故障、主存出錯(cuò)等，因?yàn)槌霈F(xiàn)故障是隨機(jī)的，所以只能以中斷方式處理。（2）程序中斷：溢出、除以零、地址越界、非法指令、目態(tài)下使用特權(quán)指令等。（3）外部中斷：中斷源來指主機(jī)外部，一般指外圍設(shè)備中斷。按控制中斷鍵、時(shí)鐘周期到等。（4）輸入輸出中斷中斷類型（5）訪管中斷：現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有一條可在目態(tài)下執(zhí)行的“訪管指令”。調(diào)用操作系統(tǒng)的某個(gè)功能（系統(tǒng)調(diào)用）而執(zhí)行一條“訪管指令”而引起的中斷。例如：要求分配外設(shè)、分配主存區(qū)域、啟動(dòng)外設(shè)讀寫等。

中斷號(hào)：根據(jù)中斷號(hào)查找中斷向量表，找到相應(yīng)的中斷服務(wù)程序入口，實(shí)現(xiàn)程序切換。稱：有意調(diào)用，隨機(jī)插入。程序狀態(tài)字（PSW）

每個(gè)程序都有一個(gè)PSW來刻畫本程序的執(zhí)行狀態(tài)。PSW包含以下內(nèi)容（64位）：1.指令地址（指出下一條指令的存放地址）（24位）2.目態(tài)/管態(tài)（1位）3.條件碼（指出指令執(zhí)行結(jié)果的特征，例如，結(jié)果大于零；兩數(shù)相等）（2位）4.計(jì)算/等待（計(jì)算狀態(tài)時(shí)，順序執(zhí)行指令；等待狀態(tài)時(shí)，不執(zhí)行任何指令）（1位）5.中斷碼（保存程序執(zhí)行時(shí)當(dāng)前發(fā)生的中斷事件）（16位）6.中斷屏蔽位（要不要響應(yīng)出現(xiàn)的中斷事件）（8位）程序狀態(tài)字寄存器整個(gè)系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)用來存放當(dāng)前運(yùn)行程序的PSW的寄存器。處理機(jī)總是按程序狀態(tài)字寄存器中的PSW來控制程序的執(zhí)行。所以，當(dāng)OS調(diào)度到某個(gè)程序運(yùn)行時(shí)，必須把該程序的PSW送入程序狀態(tài)字寄存器。區(qū)分三種PSW：“當(dāng)前PSW”.程序狀態(tài)字寄存器中的PSW(正占用處理機(jī)進(jìn)程)“舊PSW”.保護(hù)起來的被中斷進(jìn)程的PSW“新PSW”.中斷處理程序的PSW(其中指令地址即入口地址)中斷響應(yīng)通常在處理機(jī)執(zhí)行完一條指令后，硬件的中斷裝置立即檢查有無中斷事件發(fā)生。若有中斷事件發(fā)生，則暫?，F(xiàn)行進(jìn)程的運(yùn)行，而讓操作系統(tǒng)中的相應(yīng)的中斷處理程序占用處理機(jī)，這一過程稱為“中斷響應(yīng)”。中斷響應(yīng)過程(1)中斷裝置(硬件)發(fā)現(xiàn)中斷源；置當(dāng)前PSW的中斷碼；交換PSW；保存“當(dāng)前PSW”到約定的單元成為“舊PSW”，“新PSW”成為“當(dāng)前PSW”。(2)中斷處理程序①保護(hù)被中斷進(jìn)程的現(xiàn)場(chǎng)，通用寄存器、控制寄存器內(nèi)容以及“舊PSW”保存到PCB中；②根據(jù)“舊PSW”分析中斷原因；③對(duì)不同性質(zhì)的中斷事件，轉(zhuǎn)交給不同的例行程序處理。第一章 習(xí)題課一、單選題(1)當(dāng)CPU執(zhí)行操作系統(tǒng)代碼時(shí)，稱處理機(jī)處于( )。A.執(zhí)行態(tài) B.目態(tài) C.管態(tài) D.就緒態(tài)(2)在下列性質(zhì)中，( )不是分時(shí)系統(tǒng)的特征。A.多路性 B.交互性 C.獨(dú)立性 D.成批性(3)下列僅一條指令( )只能在管態(tài)下執(zhí)行。A.讀取時(shí)鐘指令

B.訪管指令

C.屏蔽中斷指令

D.取數(shù)指令

CDC及時(shí)性第一章 習(xí)題課二、填空題(1)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中配置操作系統(tǒng)的主要目的是___________________，操作系統(tǒng)的主要功能是管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的_____，其中包括_______管理、_______管理，以及設(shè)備管理和文件管理，這里的_______管理主要是對(duì)進(jìn)程進(jìn)行管理。(2)利用緩沖區(qū)能有效地緩和_____和________