操作系统原理 第一章作业

第一章作业

文章目录

  • 前言
  • 1.第一题
  • 2.第二题
  • 3.第三题
  • 4.第四题
  • 5.第五题
  • 6.第六题
  • 总结


前言

第一章作业 还有一些知识点,都可以看看

1.第一题

1.资源利用问题在不同的操作系统中以不同的形式出现。请指出下面哪些资源必须被仔细的管理:
主机系统或微型计算机
通过服务器连接的工作站
手持计算机

答:
1.主机系统是包括大型硬件平台和操作系统的一体化方案,具有强大的事务处理能力和极高的可用性。微型计算机是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。从定义上分析我们可以发现二者在以下资源方面被仔细地管理:内存、外存、CPU、I/O设备、网络

2.工作站是一种高端的通用微型计算机,也可以指终端机,所以以下资源方面需要被仔细地管理:内存和CPU

3.手持计算机就是指我们的笔记本电脑,由于笔记本电脑的体积有限,所以散热有限,这就使得我们在以下资源方面需要被仔细地管理:内存、网络、CPU和功率。

2.第二题

2.请结合存储层次体系说明为何软盘这种存储介质会消亡

软盘这种存储介质,它的存储空间小,并且存储速度也慢。我们可以从存储设备层次可以看出层次越高速度越快,但是存储空间小,层次越低速度越慢,存储空间大。所以软盘会逐渐消失

3.第三题

中断有何作用?陷阱和中断有何区别?用户程序能否有意地生成陷阱?如果是,有什么目的

答:
当CPU发生中断时,他暂停正在做的事,并且立即转到固定的位置去继续执行该固定位置,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,再执行完后CPU重新执行被中断的计算
陷阱是同步的,而中断是异步的,陷阱是因为当前进程而产生的,而进而中断,是为了其他进程而产生的。陷阱是由软件而产生的,而中断是由硬件而产生的
可以有意地生成陷阱。其目的是为了将用户模式转入内核模式并把控制权移交给操作系统,使得用户程序可以调用内核函数或者相关硬件从而获得操作系统提供的服务。

4.第四题

直接内存访问(DMA)主要用于高速I/O设备以避免增加CPU的执行负荷。
1.CPU如何与设备协作完成数据传输?
2.CPU如何知道内存操作已经结束

答:
1、设备驱动程序在设备控制器中装载适当的寄存器,在为I/O设备设置好缓冲,指针和计数器之后,设备控制器能在本地缓冲和内存之间传送一整块数据,每块只产生一个中断,从而告知CPU执行中断,提高效率。
2、 CPU在每个指令结束之后会检测是否产生中断。当操作结束的时候,设备会发出中断指令,这个时候CPU会检测到中断指令,从而执行中断命令,结束内存操作。

5.第五题

请说明CPU中提供双模式有什么用途?并分别举例说明哪些指令属于特权指令,哪些属于非特权指令

答:
双模式是CPU的一种保护措施,可以避免恶意程序直接调用一些特权指令对计算机进行破坏,提高安全性
特权指令由系统调用、转换到用户模式、IO控制、定时器管理、中断管理

6.第六题

请阐述你对下图的认识
操作系统原理 第一章作业_第1张图片
从开机开始,进入引导程序,将操作系统装入内存,初始化,同时初始化IdleLoop程序,无操作时一直执行IdleLoop程序,处于用户模式;当有事件发生时(I/O设备发生事件等)进入内核模式,操作系统处理事件,产生新的进程或者删除某些进程,然后将控制重新交给相应的用户程序并进入用户模式。只有在用户程序进行系统调用或者出现失败进入陷阱、或者定时器引发硬中断的时候会进入操作系统,进入内核模式。通过定时器中断进入操作系统的时候操作系统会对进程进行调度。

总结

以上就是今天要讲的内容,有些扩展性的题没有贴上去,就贴了一些贼具知识点的题目。如果有错误的地方,欢迎指正!

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