操作系统2008-2009考试B卷-20110114-ygh.pdfVIP

2008-2009 操作系统试题 B 卷 声明：自己写的，答案仅供参考。才疏学浅，出错难免。敬请各位指正。 参考书目：操作系统概念（第七版）高教 by Codefor hk_yuhe@126.com 一、简答题（9 道小题，共 66 分） 1 、（6 分）请列出三项你认为最明显是为支持操作系统而设计的硬件特性，并分别说明其 作用 硬件中断：现代操作系统是以事件为驱动的，而事件的发生通常是通过硬件（或软件）中断 来表示。硬件可以随时通过系统总线向 CPU 发出信号，以触发中断。当 CPU 中断时，它暂停 正在做的事并立即转到固定的位置去执行。该固定位置通常是中断服务程序开始位置的地址 。 中断服务程序开始执行，在执行完后，CPU 重新执行被中断的计算。 硬件同步：用于解决临界区问题。硬件特性能简化编程任务并且提高系统效率。许多系统都 拥有简单硬件指令，用来解决临界区问题。这些特殊硬件指令能原子地（不可中断的）检查 和修改字的内容或交换两个字的内容。如 TestAndSet 指令。 MMU 内存管理单元：完成从虚拟地址到物理地址的转换。由程序所生成的所有逻辑地址的集 合称为逻辑地址空间（或虚拟地址空间），与这些逻辑地址相对应的所有物理地址集合称为 物理地址空间。运行时从逻辑地址到物理地址的映射是由被称为内存管理单元的硬件设备完 成的。如最简单的重定位寄存器。 还有 TLB 等 2 、（8 分）简述进程切换、线程切换和中断处理三者在切换过程和切换内容方面的异动 切换过程 切换内容 进程切换 中断CPU，保存当前运行进程 切换进程上下文 （用进程控 的上下文，从就绪进程队列 制块PCB 描述），包括CUP 寄 中选择进程交给CPU 执行 存器值 、进程状态 、内存管 理信息、打开文件状态等等 线程切换 时间片到，线程让出CPU，切 只需保护和设置少量寄存器 换到另一个线程。通常采用 状态 、用户栈 、私有存储区 非抢先式和更简单的规则， 域 也无 用户态和核心态切换 中断处理 响应中断请求，保护中断现 中断的CPU 状态寄存器，中断 场，开中断，中断服务，关 返回地址，中断程序使用的 C 中断，恢复现场，开中断， PU 内部寄存器内容 中断返回 三者异同点 三者都需要保护现场，执行 都需要保护切换时机的有关 其他指令，再恢复现场继续 切换对象的状态，如进程的P 执行。线程是独立调度的基 CB （进程控制块）、线程的T 本单位，进程是资源拥有的 EB （线程执行环境块）、CPU 基本单位。创建或撤销进程 寄存器状态 。 的开销远大于线程时的开销 。三种切换是不同层次 。由于 现代计算机都是以中断事件 切换对象不同，具体切换内 为驱动的。 容也不一样 3、（8 分）试画出进程的三状态转换图，并对每一条转换路径举出一可能引起这一转换的 例子 1调度算法分配 2 中断，如时间片到等 3I/O操作或等待事件，如父进程