第2章 操作系统运行机制
计算机四级-网络工程师
操作系统原理一、操作系统概述1.操作系统（1）概念：是计算机系统的一个系统软件，能有效地组织和管理计算机系统中的硬件和软件资源，合理（公平对待不同用户程序，不发生“死锁”和“饥饿”）组织计算机工作流程，控制程序的执行，并向用户提供各种服务功能，使用户能灵活、方便、有效地使用计算机，并使整个计算机系统高效运行；位于硬件之上，支撑软件（软件的编制和维护）之下。
A.应用角度看主要作用：提供人机交互接口（提供给用户的接口是命令输入和系统调用）；B.软件开发角度看作用：软件开发的基础平台；C.安全保护角度看作用：第一道安全防线；D.系统发展角度看作用：虚拟机和扩展机（2）特性A.并发性：执行期间具有相互制约关系；程序与计算不再一一对应；结果不再现并发过程失去封闭性；B.共享性：CPU、内外存储器、外部设备；C.随机性（异步性）：何时退出？假死？中断？关机？重启？（3）功能：A.进程管理：对CPU进行管理。
包括进程控制（创建、撤销结束进程以及控制运行时候的各种状态转换）、进程同步（处理进程之间同步或互斥关系）、进程间通信（信息交换）和进程调度（按照一定算法从就绪队列中挑选一个进程让CPU执行它）；B.存储管理：管理计算机内存资源。
包括回收与分配内存、存储保护（考虑程序可能发生越界的情况）和内存扩充（借助虚拟技术在逻辑上增加进程运行空间）；C.文件管理：文件存储空间的管理（管理/创建/删除/命名文件）；文件目录管理；文件系统的安全性（读写和存取权限）D.设备管理：除CPU和内存之外的所有输入输入设备，复杂外部设备分配和故障处理。
技术包括：中断技术、通道技术、虚拟设备技术和缓冲技术。
E.用户接区（作业管理）：（4）常见的操作系统：Ubuntu、Windows、Unix、DOS、BSD2.操作系统分类：按页面使用环境和功能特征（1）批处理系统：分单道批处理系统和多道批处理系统，其中多道批处理效率和吞吐量较高但缺少人机交互性；指令有特权指令和一般指令；（2）分时系统：多用户共同、交互使用系统；独占性（用户感觉）；及时性（3）实时系统：多路性，及时性，交互性，可靠性，有过载防护能力按计算机体系结构分类：（1）个人操作系统（2）网络操作系统：主从关系明显；有限制共享资源；（3）分布式操作系统：统一配置，所有主机使用一个操作系统；资源共享；相互通信；（4）嵌入式操作系统：成本低交互式系统是指用户交互式地向系统提出命令请求，系统接受每个用户的命令，采用时间片轮转方式处理服务，并通过交互方式在终端上向用户显示结果。
操作系统底层工作原理
操作系统底层工作原理操作系统是计算机系统中的核心组件，它负责管理和协调计算机硬件和软件资源，以便为用户和应用程序提供一个统一的、方便的接口。
操作系统的底层工作原理涉及到多个方面，包括进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序等。
首先，让我们来看看操作系统的进程管理。
操作系统通过调度算法来管理和调度进程，确保它们能够按照一定的优先级和时间片轮转的方式运行。
操作系统也负责创建和销毁进程，以及为进程分配和管理资源，比如内存空间、CPU时间等。
这样可以确保多个进程可以共享计算机系统的资源，并且能够有效地运行。
其次，内存管理是操作系统的另一个重要方面。
操作系统负责管理计算机的内存，包括内存的分配、回收、虚拟内存的管理等。
通过内存管理，操作系统可以确保不同的进程能够共享内存，并且可以有效地利用物理内存和虚拟内存，以满足不同程序的内存需求。
另外，操作系统还负责文件系统的管理。
文件系统是操作系统用来管理磁盘空间和文件的一种机制，它通过文件的组织和存储，提供了对数据的持久化存储和访问。
操作系统通过文件系统可以管理文件的创建、删除、修改和读取等操作，同时也负责文件的存储空间的分配和回收。
此外，操作系统还需要管理设备驱动程序，以便与计算机系统中的硬件设备进行通信。
设备驱动程序是操作系统的一部分，它们负责向硬件设备发送命令、接收设备的状态和数据，并将这些信息传递给应用程序。
总的来说，操作系统的底层工作原理涉及到多个方面，包括进程管理、内存管理、文件系统、设备驱动程序等。
通过这些机制，操作系统可以有效地管理计算机系统的资源，并为用户和应用程序提供一个方便的接口。
(完整版)操作系统第二章课后答案
第二章进程管理2. 试画出下面4条语句的前趋图:S2: b:=z+1;S3: c:=a-b;S4: w:=c+1;3.程序在并发执行时，由于它们共享系统资源，以及为完成同一项任务而相互合作，致使在这些并发执行的进程之间，形成了相互制约的关系，从而也就使得进程在执行期间出现间断性。
4. 程序并发执行时为什么会失去封闭性和可再现性？因为程序并发执行时，是多个程序共享系统中的各种资源，因而这些资源的状态是由多个程序来改变，致使程序的运行失去了封闭性。
而程序一旦失去了封闭性也会导致其再失去可再现性。
5. 在操作系统中为什么要引入进程概念？它会产生什么样的影响?为了使程序在多道程序环境下能并发执行，并能对并发执行的程序加以控制和描述，从而在操作系统中引入了进程概念。
影响: 使程序的并发执行得以实行。
6. 试从动态性，并发性和独立性上比较进程和程序?a. 动态性是进程最基本的特性，可表现为由创建而产生，由调度而执行，因得不到资源而暂停执行，以及由撤销而消亡，因而进程由一定的生命期；而程序只是一组有序指令的集合，是静态实体。
b. 并发性是进程的重要特征，同时也是OS的重要特征。
引入进程的目的正是为了使其程序能和其它建立了进程的程序并发执行，而程序本身是不能并发执行的。
c. 独立性是指进程实体是一个能独立运行的基本单位，同时也是系统中独立获得资源和独立调度的基本单位。
而对于未建立任何进程的程序，都不能作为一个独立的单位来运行。
7. 试说明PCB的作用?为什么说PCB是进程存在的唯一标志?a. PCB是进程实体的一部分，是操作系统中最重要的记录型数据结构。
PCB中记录了操作系统所需的用于描述进程情况及控制进程运行所需的全部信息。
因而它的作用是使一个在多道程序环境下不能独立运行的程序(含数据)，成为一个能独立运行的基本单位，一个能和其它进程并发执行的进程。
b. 在进程的整个生命周期中，系统总是通过其PCB对进程进行控制，系统是根据进程的PCB而不是任何别的什么而感知到该进程的存在的，所以说，PCB是进程存在的唯一标志。
操作系统原理教程第2章
超线程的工作
– 超线程处理器被视为两个分离的逻辑处理器,应用程序
不须修正就可使用这两个逻辑处理器. – 每个逻辑处理器都可独立响应中断.第一个逻辑处理器 可追踪一个软件线程,而第二个逻辑处理器则可同时追 踪另一个软件线程. – 由于两个线程共同使用同样的执行资源,因此不会产生 一个线程执行的同时,另一个线程闲置的状况.
要进行合理的控制和协调才能正确执行
资源共享关系 相互合作关系
进程的同步与互斥
进程同步与互斥的概念 进程同步机制应遵循的原则 利用锁机制实现同步
进程同步与互斥的概念
临界资源
– 在系统中有许多硬件或软件资源,在一段时间内只允许一个进程访
问或使用,这种资源称为临界资源.
临界区
– 每个进程中访问临界资源的那段代码称为临界区
信号量的操作
(1)P操作:记为P(S),描述为:
– – – – – – – –
P(S) { S=S-1; if (S<0) W(S); } V(S) { S=S+1; if (S<=0) R(S); }
(2)V操作:记为V(S),描述为:
利用PV操作实现互斥 利用PV操作实现互斥
概念:
– 互斥信号量是根据临界资源的类型设置的.有几种
进程的定义
– 一个程序在一个数据集合上的一次运行过程.所以
一个程序在不同数据集合上运行,乃至一个程序在 同样数据集合上的多次运行都是不同的进程.
进程的特征
– – – – –
动态性 并发性 独立性 异步性 结构性
进程的状态
进程的三种基本状态 进程的其它两种状态 进程状态间的转换
进程的三种基本状态
就绪状态
– 【例2-5】有4位哲学家围着一个圆桌在思考和进餐,
操作系统工作原理
操作系统工作原理操作系统是计算机系统的核心软件，负责协调和管理计算机硬件、软件和用户之间的交互。
操作系统的工作原理主要包括以下几个方面：1.进程管理：操作系统通过进程管理来实现对计算机中运行的各个程序的控制和调度。
操作系统为每个程序创建一个进程，并分配资源给进程。
它通过调度算法来决定进程的执行顺序，保证资源的合理利用和进程的公平竞争。
2.内存管理：操作系统负责管理计算机的内存资源。
它通过内存管理单元（MMU）将物理地址转换为逻辑地址，并进行地址映射和页表管理。
操作系统还负责内存的分配和回收，保证进程之间的内存隔离和互不干扰。
3.文件系统：操作系统提供文件系统来管理计算机中的文件和文件夹。
文件系统通过文件描述符和目录结构来组织文件，并提供文件的创建、读取、写入、删除等操作。
它还负责文件的保护和安全性管理，实现对文件的共享和访问控制。
4.设备驱动程序：操作系统通过设备驱动程序来管理计算机中的硬件设备。
设备驱动程序负责与硬件之间的交互，并提供统一的接口供应用程序进行访问。
操作系统通过设备驱动程序对硬件进行控制和管理，保证硬件的正常运行。
5.用户界面：操作系统提供用户界面供用户与计算机进行交互。
用户界面可以分为命令行界面和图形用户界面两种形式，用户可以通过输入命令或者操作图形界面来进行与计算机的交互。
操作系统负责解析用户的输入，并将指令传递给相应的模块进行处理。
6.系统调用：操作系统通过系统调用来提供一系列的服务供应用程序调用。
系统调用是操作系统与应用程序之间的纽带，它提供了一组接口，供应用程序进行文件操作、进程控制、内存管理等操作。
应用程序通过系统调用请求操作系统提供的服务，从而完成各种功能。
7.中断处理：操作系统通过中断处理来响应外部硬件的请求。
中断是一种特殊的事件，例如硬件故障、时钟中断等，当发生这些事件时，操作系统会立即响应并进行相应的处理。
中断处理程序会保存当前进程的状态，切换到中断服务例程进行处理，然后恢复中断之前的状态。
操作系统原理与应用(第2版)清大版第2章习题参考答案
1、进程是程序在一个数据集合上运行的过程，它是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
在程序并发执行时已不再具有封闭性，而且产生了许多新的特性和新的活动规律。
程序这一静态概念已不足以描述程序的并发执行的特性。
为了适应这一新情况，引入了一个能反应程序并行执行特点的新概念——进程（process）。
有的系统也称为任务（task）。
2、进程：是程序的一次执行，是动态概念；一个进程可以同时包括多个程序；进程是暂时的，是动态地产生和消亡的。
程序：是一组有序的静态指令，是静态概念；一个程序可以是多个进程的一部分；程序可以作为资料长期保存。
3、能够看到。
进程控制块PCB表示进程的存在。
为进程的实体为：程序部分描述了进程所要完成的功能，它通常可以由若干个进程所共享。
数据部分包括程序运行时所需要的数据和工作区，它通常是各个进程专有的。
4、可再现性：程序重复执行时，必将获得相同的结果。
即对于程序A来说，第一次运行得到一结果，第二次运行时若中间有停顿，但最后的结果必将与第一次一样。
封闭性：程序一旦开始运行，其计算结果和系统内资源的状态不受外界因素的影响。
5、1）运行状态：进程正占用CPU，其程序正在CPU上执行。
处于这种状态的进程的个数不能大于CPU的数目。
在单CPU机制中，任何时刻处于运行状态的进程至多是一个。
2）就绪状态：进程已具备除CPU以外的一切运行条件，只要一分得CPU马上就可以运行（万事具备，只欠东风）。
在操作系统中，处于就绪状态的进程数目可以是多个。
为了便于管理，系统要将这多个处于就绪状态的进程组成队列，此队列称为就绪队列。
3）封锁状态：进程因等待某一事件的到来而暂时不能运行的状态。
此时，即使将CPU 分配给它，也不能运行，故也称为不可运行状态或挂起状态。
系统中处于这种状态的进程可以是多个。
同样，为了便于管理，系统要将它们组成队列，称为封锁队列。
封锁队列可以是一个，也可以按封锁原因形成多个封锁队列。
6、（1）1---分到CPU，2---时间片到，3---等待某一事件的发生，4---所等待事件已发生。
全国计算机等级考试四级网络工程师操作系统原理部分
操作系统原理第一章操作系统概论1.1操作系统的概念操作系统的特征：并发性，共享性，随机性。
研究操作系统的观点：软件的观点，资源管理的观点，进程的观点，虚拟机的观点，服务提供者的观点。
操作系统的功能：1.进程管理：进程控制，进程同步，进程间通信，调度。
2.存储管理：内存分配与回收，存储保护，内存扩充。
3.文件管理：文件存储空间管理，目录管理，文件系统安全性。
4.设备管理5.用户接口UNIX是一个良好的、通用的、多用户、多任务、分时操作系统。
1969年AT&T公司Kenneth L.Thompson 用汇编语言编写了Unix第一个版本V1，之后Unix用C语言编写，因此事可移植的。
1.3操作系统分类1.批处理操作系统：优点是作业流程自动化较高，资源利用率较高，作业吞吐量大，从而提高了整个系统的效率。
缺点是用户不能直接与计算机交互，不适合调试程序。
2.分时系统：特点是多路性，交互性，独占性，及时性。
3.实时操作系统4.嵌入式操作系统5.个人计算机操作系统6.网络操作系统7.分布式操作系统8.智能卡操作系统1.4操作系统结构1.整体式结构2.层次结构3.微内核（客户机/服务器）结构：①可靠，②灵活（便于操作系统增加新的服务功能），③适宜分布式处理的计算机环境第二章操作系统运行机制2.1中央处理器寄存器：用户可见寄存器：数据寄存器（通用寄存器），地址寄存器，条件码寄存器。
控制和状态寄存器：程序计数器，指令寄存器，程序状态字。
目态到管态的转换唯一途径是通过终端和异常。
管态到目态的转换可以通过设置PSW指令（修改程序状态字）实现。
PSW包括：①CPU的工作状态代码②条件码③中断屏蔽码2.2存储体系存储器设计：容量，速度，成本存储保护：①界地址寄存器（界限寄存器）：产生程序中断-越界中断或存储保护中断②存储键2.3中断与异常机制分类：中断：时钟中断，输入输出（I/O）中断，控制台中断，硬件故障中断异常：程序性中断，访管指令异常2.4系统调用系统调用程序被看成是一个低级的过程，只能由汇编语言直接访问。
操作系统的原理与功能解析
操作系统的原理与功能解析操作系统是计算机系统中非常重要的一个组成部分，它起着各种功能性的作用来管理计算机的硬件和软件资源，并提供给用户一个友好的界面来操作和控制计算机。
本文将对操作系统的原理与功能进行解析，希望能够帮助读者更好地理解操作系统的工作原理和各种功能。
一、操作系统的原理解析1.1 内核操作系统的核心部分被称为内核，它是操作系统的灵魂和核心，负责管理系统资源、调度任务和处理各种硬件设备。
内核是操作系统与硬件之间的接口，它通过与硬件设备的交互，实现了对计算机硬件的控制和管理。
1.2 进程管理操作系统通过进程管理来实现对计算机资源的合理分配和利用。
进程是指计算机中正在运行的程序的实例，它拥有自己的地址空间、寄存器状态和执行上下文。
操作系统通过调度算法，对进程进行管理，实现对资源的分配和进程间的切换。
1.3 内存管理计算机的内存是操作系统管理的一个重要资源，它用来存储程序和数据。
操作系统通过内存管理来管理内存的分配和回收，保证各个进程能够正常运行。
内存管理还包括虚拟内存的管理，通过将部分内容保存在硬盘上，从而扩展可用内存的大小。
1.4 文件系统操作系统通过文件系统来管理存储设备上的文件和数据。
文件系统提供了对文件的创建、读取、写入和删除等操作，用户可以通过文件系统来操作文件，并在文件系统中组织文件的存储和管理。
文件系统还提供了对文件权限和安全性的控制，保证文件的机密性和完整性。
二、操作系统的功能解析2.1 用户界面操作系统通过用户界面为用户提供了与计算机系统交互的方式。
用户界面可以分为命令行界面和图形用户界面两种形式。
命令行界面通常通过命令行输入和输出来实现用户与计算机的交互，而图形用户界面则提供了更加直观友好的操作方式，用户可以通过鼠标和图形界面进行各种操作。
2.2 设备驱动程序操作系统通过设备驱动程序来管理计算机的各种硬件设备。
设备驱动程序提供了对硬件设备的控制接口，操作系统可以通过调用相应的设备驱动程序来管理硬件的读写、中断处理和错误检测等功能。
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四级网络工程师未来主讲：操作系统原理教育第2章操作系统运行机制未来主讲：操作系统原理教育02考点分析3◆在考试中一般情况下会出现在单项选择占2题，多项选择题1题（知识类型为理论型）。
◆常考知识点有：•CPU及系统调用—CPU的构成、工作方式、CPU状态及系统调用等•存储体系—存储器的结构及存储保护等•中断与异常机制—中断和异常的概念、工作原理、中断屏蔽等1.中央处理器（CPU ）1)中央处理器的组成◼运算器：实现指令中的算术和逻辑运算;◼控制器：控制程序的运行流程;◼寄存器：在CPU内部暂存数据;◼高速缓存：处于CPU和内存之间，利用程序局部原理提高CPU的效率CPU运算器控制器寄存器高速缓存和中断1.中央处理器（CPU）2)寄存器◼特点：有一定的存储能力、速度快、造价高、容量小；◼分类：寄存器用户可见寄存器数据寄存器地址寄存器条件码寄存器控制和状态寄存器程序计数器PC指令寄存器IR程序状态字PSW2.CPU 的工作方式1)指令执行过程◼指令的分类：指令访问M 指令I/O 指令算术逻辑指令控制转移指令CPU 控制指令按照功能分指令特权指令操作系统使用非特权指令用户程序使用按照权限分2.CPU的工作方式1)指令执行过程◼指令周期：CPU单条指令的处理过程。
◼步骤：CPU先从存储器每次取出一条指令，然后执行；取指周期执行周期开始取下一条指令执行指令停止基本的指令周期2.CPU 的工作方式2)处理器的状态①管态和目态根据运行的程序对资源和机器指令的使用权限将处理器设置为不同状态：☐管态：操作系统管理程序运行的状态，又称为特权态（特态）、系统态，全部指令可以执行，所有资源可使用，并改变处理器状态；☐目态：用户程序运行时的状态，又称为普通态（普态）、用户态，只有非特权指令能执行。
目态管态通过设置PSW 中的CPU 状态为来实现的2.CPU 的工作方式3)程序状态字PSW◆用来指示处理器状态的寄存器，称为程序状态字（PSW);◆用来指示要执行的下一条指令的寄存器，称为程序计数器（PC)。
状态代码条件码中断屏蔽码CPU的工作状态代码反映指令执行后的结果特征指出是否允许中断指明管态还是目态2.CPU的工作方式3)程序状态字PSW…ID VIPVIFACVMRF0NTIOPLOFDF IF TF SF ZF AF0PF1CF进位标志位结果为零标志位符号标志位溢出标志位陷阱标志位中断使能标志位虚拟中断标志位虚拟中断待决标志位IO特权级别【真题链接】1.处理器中对用户不可见的寄存器是（）DA)数据寄存器B)地址寄存器C)条件码寄存器D)程序计数寄存器【真题链接】A2.下列哪一个标志位或状态码不包含在程序状态字（PSW）中？（）A)修改位（M）B)CPU工作状态码（S）C)条件码（C）D)中断屏蔽码（IF）【真题链接】B3.计算机操作系统位于核心态时，下列叙述中，哪一个是正确的（）。
A)它可以运行特权指令，但是不能运行非特权指令B)它既可运行特权指令，也可以运行任何非特权指令C)它可以运行访管指令，但是不能运行特权指令D)它可以运行访管指令，也可以运行任何特权指令【真题链接】D4.下列哪一个状态位不包含在程序状态字（PSW）中（）。
A)溢出标志位（OF）B)虚拟中断待决标志位（VIP）C)IO特权级别位（IOPL）D)驻留位（A）【真题链接】C5.进程运行时，当运行中的进程不希望被外部事件打扰时，可以采用下列哪一种操作方法？（）A)陷入内核态B)设置不被打扰状态字C)屏蔽中断D)将中断信号排队3.系统调用1）概念◼用户在程序中调用操作系统所提供的一些子功能。
由特殊的机器指令实现。
只能由汇编语言直接访问。
◼本质上是应用程序请求操作系统核心完成某一特定功能的一种过程调用，是一种特殊的过程调用，提供对操作系统子程序的调用外，还将系统转入特权方式。
◼是提供给编程人员的唯一接口，可动态请求和释放系统资源，调用系统中的已有功能来完成与计算机硬件部分相关的工作以及控制程序的执行速度等。
◼系统调用对用户屏蔽了操作系统的具体动作而只提供有关的功能。
3.系统调用运行在不同的系统状态：•一般过程调用：其调用程序和被调用程序都运行在相同的状态；•系统调用：调用程序运行在用户态，而被调用程序则运行在系统态。
状态的转换：•一般过程调用不涉及系统状态的转换；•系统调用时调用和被调用过程工作在不同的系统状态。
返回问题：•一般过程调用完成后将返回到调用过程；•而在抢占式系统中，系统调用完成后需对所有要求运行的进程进行优先级分析，并可能引起重新调度。
嵌套调用：•系统调用的深度通常会受到限制。
系统调用与一般过程调用的区别3.系统调用3）系统调用的分类进程控制类文件操作类进程通信类设备管理类信息维护类4.系统调用处理过程1）系统调用的过程◼陷入和异常处理；◼异常指令和访管指令；◼调用功能号；◼入口地址；◼处理机现场；◼用户态和系统态。
1)保护现场2)取调用功能号,寻找子程序入口3)返回Sub0A0Sub1A1Sub iA iSub nA nA0A1A iA n入口地址表陷入处理机构子程序系统调用……用户程序4.系统调用处理过程2）参数传递的方法不同的系统调用需传递给子程序不同的参数，其执行结果也以参数形式返回给用户程序。
陷人指令自带参数；指令长度有限，参数个数受限。
和用户程序都能访问的。
不过，由于寄存器长度也较短，参数个数也受限制。
较多的系统中，在内存中开辟专用堆栈区。
【真题链接】1.系统调用与一般过程调用是不同的，下列对被调用程序返回调用程序的描述中，哪一个是正确的？（）DA)过程调用和系统调用均直接从被调用程序返回到调用程序B)过程调用和系统调用从被调用程序返回到调用程序前，须先运行调度程序C)系统调用直接返回到调用程序，过程调用在返回到调用程序前先运行调度程序D)过程调用直接返回到调用程序，系统调用在返回到调用程序前先运行调度程序【真题链接】2.系统调用扩充了机器指令，增强了系统功能，方便了用户使用。
下列哪一项不属于系统调用？（）AA)查找数组中的最大数B)用户程序创建一个新进程C)打开磁盘上的一个文件D)一个进程向另一个进程发送消息【真题链接】BCE3.操作系统为用户提供了多种使用接口，它们是（）。
A)机器指令B)图标和菜单C)命令行D)汇编语句E)系统调用1.存储器的层次结构1）计算机存储系统的设计主要考虑•是存储系统的基础，希望配备尽可能大的存储系统；容量•要能匹配处理器的速度；速度•存储器的成本和其他部件相比应该在一个合适的范围之内。
成本1.存储器的层次结构2）容量、速度和成本的匹配◼容量、速度和成本这3个目标不可能同时达到最优，需要作权衡。
◼计算机系统的层次化的存储体系：寄存器高速缓存内存存储器硬盘存储器光盘存储器磁带机1.存储器的层次结构3）存储访问局部性原理☐提高存储系统性能的关键在于程序的存储访问局部性原理。
☐假设处理器存取两级存储器，第I级包含1KB，存取时间为0.1μs，第Ⅱ级包含1MB，存取时间为1μs；如果处理器在I级存储器中发现存取对象的概率是95%，那么平均访问时间为：95x0.1μs+0.05x(0.1μs+1μs)=0.15μs1.存储器的层次结构4）程序局部性原理定义：是指程序在执行时呈现出局部性规律，即在一段时间内，整个程序的执行仅限于程序中的某一部分。
局部性原理时间局部性如果程序中的某条指令一旦执行，则不久之后该指令可能再次被执行如果某数据被访问，则不久之后该数据可能再次被访问。
空间局部性程序访问了某个存储单元，其附近的存储单元也将被访问2.存储保护1）界地址寄存器（界限寄存器）CPU 进程ID下限寄存器上限寄存器进程n1000h 2000h 进程n+12000h 3000h…进程n+1进程n…下限寄存器2000h 下限寄存器3000h界限存储器1000h 2000h3000h2.存储保护2）存储键⚫“存储保护键”机构来对主存进行保护。
每个存储块都关联一个由二进位组成的存储保护键。
⚫当一个作业被允许进入主存时，该作业的所有存储块被分配相同的唯一存储键号。
⚫当该作业运行时，操作系统同时将该作业的存储键号存入PSW的存储键域。
⚫CPU访问主存时，将对主存块的存储键与PSW中的存储键域相比较。
⚫若匹配，则允许访问；否则，拒绝并报警。
【真题链接】C1.程序局部性原理分为空间局部性和时间局部性，空间局部性是指（）。
A)程序中存在大量的循环B)程序采用了模块化结构C)程序代码的顺序性D)物理地址重叠映射到了逻辑地址【真题链接】B2.程序局部性原理分为空间局部性和时间局部性，时间局部性是指（）。
A)程序代码的顺序性B)程序中存在大量的循环C)程序采用了模块化结构D)物理地址重叠映射到了逻辑地址【真题链接】ABCD3.在计算机存储体系中，操作系统涉及的存储设备为（）。
A)寄存器B)高速缓存C)内存D)硬盘E)网盘◼操作系统在处理外部的各种事件时，都需要通过中断与异常机制进行处理。
中断发生处12ii+1k ┆┆用户程序中断处理程序1.中断与异常的概念1）中断与异常指CPU 对系统中或系统外发生的异步事件的响应。
引起中断的那些事件，也称为中断源。
有多少中断源，由计算机系统设置。
如PC 能处理256种中断源。
中断源向处理器发出的请求信号。
处理中断事件的那段程序。
中断中断事件中断请求中断处理程序1.中断与异常的概念1）中断与异常发生中断时正在执行的程序暂停点。
处理器暂停当前程序转而处理中断的过程。
中断处理结束之后恢复原来程序的执行。
一个计算机系统提供的中断源的有序集合，是一个逻辑结构，在不同的处理器有着很不相同的实现方式。
中断断点中断响应中断返回中断字1.中断与异常的概念1）中断与异常☐中断向量表：中断处理程序入口地址映射表。
中断向量表中的每一项是一个中断向量，主要由程序状态字PSW和指令计数器PC的值组成。
☐中断与异常中断作用：解决了主机和外设并行工作的问题，消除了因外设的慢速而使得主机等待的现象，为多机操作和实时处理提供了硬件基础能充分发挥处理器的使用效率。
提高系统的实时能力。
1.中断与异常的概念3）中断和异常分类中断是由外部事件引发的，而异常是由正在执行的指令引发的。
中断时钟中断输人输出（I/O)中断控制台中断硬件故障中断异常程序性中断访管指令异常【真题链接】1.中断是操作系统中为提高处理机效率而使用的一种技术，下列选项中，哪一个不是中断而是异常？（）BA)时钟中断B)被零除C)控制台命令D)存储器校验错【真题链接】2.中断和异常都是将正常执行的程序打断，完成相应处理后再恢复执行，但是二者是有区别的。
下列各种事件中，哪一项属于中断？（）CA)算术溢出B)内存保护出错C)网卡上数据缓冲区满D)目态程序试图执行特权指令【真题链接】A3.中断是指CPU 对系统中或系统外发生的异步事件的响应，中断源是指（）A)引起中断的那些事件B)中断控制器向处理器发出的信号C)正在执行的程序的暂停点D)使处理器暂停当前程序转而处理中断过程的指令【真题链接】D4.中断是指CPU 对系统中或系统外发生的异步事件的响应，中断响应是指（）A)清除引起中断的那些事件B)中断控制器向处理器发出的信号C)正在执行的程序暂停，切换到新进程D)处理器暂停当前程序，转而进入中断处理程序2.中断系统1）中断系统的运行机制中断系统硬件中断装置负责捕获中断源发出的中断请求，并以一定的方式响应中断源将处理器的控制权移交给特定的中断处理程序软件中断处理程序针对中断事件的性质而执行相应的一系列操作2.中断系统2）中断请求的接收☐通过在计算机硬件的中断逻辑线路和中断寄存器实现的。