第二章操作系统--奇数资料讲解

1、什么是PSW？其主要作用是什么？

答案：PSW是指程序状态字。PSW的作用是用来指示处理器状态，控制指令的执行顺序，并且保留和指示与运行程序有关的各种信息，主要作用是实现程序状态的保护和恢复。每个正在执行的程序都有一个与其当前状态相关的相关的PSW，而每个处理器都设置一个硬件PSW寄存器，一个程序占用处理器执行时，其PSW将占用硬件的PSW寄存器。

3、为什么现代计算机要设置两种或多种CPU状态？

答案：为了确定处理器当前是操作系统还是应用程序在其上运行，在不同的程序时根据执行程序对资源和机器指令的使用权限将处理器设置成不同的状态。

5、为什么要把机器指令分成特权指令和非特权指令？

答案：这是因为应用程序在执行有关资源管理的机器指令时易于导致系统混乱，造成系统或用户信息被破坏，因此，再多到程序设计环境中，从资源管理和多道程序执行的角度出发，必须把指令系统中的指令分为两种：特权指令和非特权指令。

7、从中断事件的性质来说，可以把它们分成哪些类型？

答案：可以分为两类：强迫性中断和自愿性中断，其中强迫性中断又分为：1、机器故障中断，2、程序性中断3、外部中断4、输入输出中断

9、从中断事件的实现来说，可以把它们分成哪些类型？

答案：分为硬中断和软中断，其中硬中断包括外中断和内中断，软中断是信号和软件中断。

11、概述程序性中断的处理方式？

答案：程序性中断常出现几种错误，如果是语法错误，程序将在编译时报错，如果逻辑错误，可有测试发现错误并报错，如果运行中产生异常，操作系统会立即执行这种中断并处理。

13、何谓中断的优先级？为什么要对中断事件进行分级？

答案：中断装置所预设的响应顺序称为中断的优先级。

因为中断是随时发生的，所以在不发生中断丢失的情况下把紧迫程度相当的中断源归为一类，紧迫程度差别大的中断源归为不同级别，级别高的中断有优先获得响应的权利，如果系统正在执行某种优先级的中断服务程序，那么只有更高优先权的中断请求才能中断此服务程序。

15、概述系统调用的执行过程？

答案：系统调用把应用程序的请求传送至内核，调用相应的内核函数完成所需的处理。将结果返回相应的程序。

17、试述时钟中断在操作系统中的重要性及其主要作用？

答案：时钟是操作系统进行调度工作的重要工具，如维护系统的绝对时间和日期、让分时进程按时间片轮转、让实时进程定时发送或接收控制信号、系统定是唤醒或阻塞进程、对用户进程记账、测量系统性能等，利用定时器能够确保操作系统在必要时获得控制权，陷入死循环的进程最终会因时间片耗尽而终止被迫让出处理器。

19、操作系统如何处理多重中断事件？

答案：对于多重中断，可能是同一优先级的不同

中断，也可能是不同优先级的中断。如果是前者，通常由同一个中断处理程序按自左至右的顺序逐个处理并清除，对于后者可分为串行处理，嵌套处理，即时处理。

21,按中断事件的来源和实现手段可将中断划分为硬中断和软中断两类。

硬中断可划分为外中断和内中断；软中断可划分为信号和软件中断。

硬中断与软中断的类比：

11.“中断”（硬中断）用于外部设备对CPU的中断(中断正在运行的任何程序)，

转向中断处理程序执行。

12.“异常”（硬中断）因指令执行不正常而中断CPU（中断正在执行的这条

指令的程序），转向异常处理程序执行。

13.“软件中断”（软中断）用于硬中断服务程序对内核的中断，在上半部分

中发出软件中断（即标记下半部分），使得中断下半部分在适当时刻获得处理。

14.“信号”（软中断）用于内核或进程对某个进程的中断，向进程通知某个

特别事件发生或迫使进程执行信号处理程序。

5.每个处理器都有一个中断请求级别设置，其值随着内核代码的执行而改变，运行于核心态的线程可以提高或降低正在运行处理器的优先级，从而屏蔽低级中断。Dispatch/DPC和APC中断是内核和设备驱动程序所产生的软件中断，优先级为2和1，他们启动线程调度、延迟过程调用和异步过程调用的执行；普通线程运行于0级，允许发生所有级别的中断。当发生中断的时,陷阱调度程序讲提高处理器优先级别至中断源所具有的优先级别上，保证服务于此中断的处理器不被同级别或低级的中断抢先，被屏蔽的中断将被另一处理器响应，或被阻拦直至优先级降低到相对应的优先级以下时才能被处理。由于改变处理器的优先级别非常重要，故处理器的优先级只能在核心态改变。从而win2003动态实现了中断屏蔽功能。

3.APC：Asynchronous Procedure Call,异步过程调用，用于中断一个特定程序和执行，为应用程序和系统代码提供一种在特殊线程描述表中执行代码的方法。等待执行的APC在内核管理的APC队列中，是特定于线程而言的。

27.Linux中，处理快中断仅保存那些被常规C函数修改的寄存器，会屏蔽其他中断。快中断处理完毕后，通常会恢复现场，返回被中断的进程继续执行，属于非抢占式调度。

而处理慢中断之前需保存所有寄存器的内容，通常不屏蔽其他中断信号，慢中断处理完毕后，通常不返回被中断的进程，而是转向调度程序重新进行调度，调度结果未必是被中断的进程继续执行，属于抢占式调度。而且慢中断的工作比较多。

28.Linux中断下半部分处理的原理:提供静态创建的下半部分处理的数据结构，建立一个函数指针数组，采用数组索引的方式访问，最多有32个不同的下半部分处理函数。

31．讨论Linux的bottom half、task queue、tasklet、work queue和softirq机制。Bottom half,提供静态创建的下半部分处理的数据结构，建立一个函数指针数组，采用数组索引的方式访问，最多有32个不同的下半部分处理函数。HB机制存在两方面的局限性：（1）下半部分处理函数的数量限制为32个，且每个HB上只