《计算机操作系统教程》第三版答案.pdf

第一章 操作系统概述课后习题 1. 硬件将处理机划分为两种状态，即管态和目态，这样做给操作系统设计带来什么好处 ? 答：便于设计安全可靠的操作系统。管态和目态是计算机硬件为保护操作系统免受用户程序的 干扰和破坏而引入的两种状态。通常操作系统在管态下运行，可以执行所有机器指令；而用户 程序在目态下运行，只能执行非特权指令。如果用户程序企图在目态下执行特权指令，将会引 起保护性中断，由操作系统终止该程序的执行，从而保护了操作系统。 2. 何为特权指令 ?举例说明之。如果允许用户执行特权指令，会带来什么后果？ 答：只能在 态下才能执行的指令称为特权指令。如开关中断、置程序状态寄存器等。如果允许用户执行特 权指令，它将不仅影响当前运行的程序，而且还有可能影响操作系统的正常运行，甚至整个系 统。 3. 中断向量在机器中的存储位置是由硬件确定的，还是由软件确定的 ? 答：中断向量在机器 中的位置是由硬件确定的。例如，在 INTEL 80x86 CPU 中，内存空间 0x00000 —— 0x003ff 为 中断向量空间。 4. 中断向量的内容是由操作系统程序确定的还是由用户程序确定的？ 答：中断向量的内容是 由操作系统程序确定的。向量的内容包括中断处理程序的入口地址和程序状态字（中断处理程 序运行环境） ，中断处理程序是由操作系统装入内存的，操作系统将根据装入的实际地址和该 中断处理程序的运行环境来填写中断向量。 5. 中断向量内的处理机状态位应当标明是管态还是目态 ? 为什么 ? 答：应当标明是管态。 该 状态由系统初试化程序设置，这样才能保证中断发生后进入操作系统规定的中断处理程序。 6. 中断和程序并发之间的关系是什么？ 答：中断是程序并发的必要条件。如果没有中 断，操作系统不能获得系统控制权，无法按调度算法对处机进行重新分配，一个程 序将一直运行到结束而不会被打断。 7. 说明“栈”和“堆”的差别． 答：栈是一块按后进先出（ FIFO ）规则访问的存储区域，用 来实现中断嵌套和子程序调用的参数和返回断点。而堆虽然是一块存储区域，但是对堆的访问 是任意的，没有后进先出的要求，堆主要用来为动态变量分配存储空间。 8. 何为系统栈？何为用户栈？系统栈有何用途？用户栈有何用途 ? 答： 系统栈 是内存中操作 系统空间的一个固定区域； 用户栈 是内存中用户空间的一个区域。 系统栈的作用 ：(1) 保存中 断现场，对于嵌套中断，被中断程序的现场信息依次压入系统栈，中断返回时逆序弹出； (2) 保存操作系统子程序间相互调用的参数、返回值、返回点、以及子程序的局部变量。 用户栈的 作用 ：用于保存用户进程的子程序间相互调用的参数、返回值、返回点、以及子程序的局部变 量。 9. 用户堆栈段的长度为何无法确定 ? 答：用户堆栈段的长度主要取决于两个因素： （1）用户 进程（线程）中子程序（函数）之间的嵌套调用深度； （2 ）子程序参数和局部变量的数量及类 型； （3 ）动态变量的使用。这些在进程（线程）运行前无法确定，由此导致用户堆栈段的长度 无法预先准确确定。 10堆栈段的动态扩充为何可能导致进程空间的搬迁 ? 答：堆栈段的扩充需要在原来进程 空间大小的基础上增添新的存储区域，而且通常要求与原来存储区域连续。由于原 存放位置处可扩展的区域可能已经被其它进程占用， 故可能需要将整个进程空间搬 迁到另外一个区域，以实现地址空间扩展要求。 11. 何谓并行 ? 何谓并发 ? 在单处理机系统中，下述并行和并发现象哪些可能发生，哪些不 会发生 ? (1) 进程与进程之间的并行 ; (2) 进程与进程之间的并发