【正文】 字寄存器中的“當(dāng)前PSW”作為“舊PSW”存放到預(yù)先約定好的主存固定單元中保護(hù)起來，再把已經(jīng)確定好的操作系統(tǒng)處理程序的“新PSW”送到程序狀態(tài)字寄存器，成為“當(dāng)前PSW”，這一過程稱“交換PSW”。中斷裝置通過交換PSW使被中斷進(jìn)程讓出處理器，且使處理器按照中斷處理程序的“新PSW”控制執(zhí)行。于是，中斷處理程序就占用了處理器，它先從保存好的舊PSW中取出中斷碼，分析發(fā)生的具體事件，從而可完成對中斷事件的處理。一個進(jìn)程占有處理器運行時，可以由于各種不同的事件發(fā)生而被中斷。對各類不同的事件操作系統(tǒng)的處理是不同的，一般來說，對每一類事件都要有該類事件的處理程序，每一類處理程序都有一個“新PSW”。中斷裝置發(fā)現(xiàn)中斷事件后應(yīng)按中斷事件類讓相應(yīng)的中斷處理程序占有處理器，為此，可預(yù)先約定一些主存固定單元用來分別存放各類中斷處理程序的“新PSW”和由于各種不同原因被中斷的進(jìn)程的“舊 PSW”，發(fā)生哪類中斷事件就交換哪一類的新、舊PSW。具體處理過程如下：中斷裝置發(fā)現(xiàn)中斷事件后把中斷事件存入程序狀態(tài)字寄存器中當(dāng)前PSW的中斷碼位置；把當(dāng)前PSW保存起來，根據(jù)發(fā)生的事件類找出事件對應(yīng)的舊PSW位置（假設(shè)發(fā)生的是外部中斷事件），把當(dāng)前PSW保存到該位置上；把該類事件處理程序的新PSW送入程序狀態(tài)字寄存器，處理器就按這個新PSW控制處理該事件的中斷處理程序執(zhí)行。7．給出不同中斷事件的中斷處理程序的處理。答：各類中斷事件的處理原則大致如下：（1）硬件故障中斷事件的處理排除這類故障必須進(jìn)行人工干預(yù)，因此處理這類事件只能是輸出一些故障信息。例如，當(dāng)主存儲器的奇偶校驗或海明校驗裝置發(fā)現(xiàn)主存儲器讀寫錯誤時，產(chǎn)生故障中斷事件，中斷處理程序要把訪問該主存單元的進(jìn)程狀態(tài)改成“等待干預(yù)”，向操作員報告出錯主存單元的地址和錯誤性質(zhì)。待操作員排除故障后重新啟動進(jìn)程，使“等待干預(yù)”狀態(tài)的進(jìn)程變成“就緒”狀態(tài)。（2）程序中斷事件的處理程序中斷事件往往與程序的具體編制有關(guān)，不同的用戶對出現(xiàn)的事件可以有不同的處理要求，所以，中斷處理程序可把出現(xiàn)的事件轉(zhuǎn)交給用戶自行處理。如果用戶對發(fā)生的事件沒有提出處理辦法，那么操作系統(tǒng)就把發(fā)生事件的進(jìn)程名、程序斷點、事件性質(zhì)等報告給操作員。（3）外部中斷事件的處理用戶可以用控制板上的中斷鍵請求調(diào)用操作系統(tǒng)的某個特定功能。所以，當(dāng)按壓了一個中斷鍵產(chǎn)生一個外部中斷事件時，處理該事件的程序根據(jù)中斷鍵的編號把處理轉(zhuǎn)交給一個特定的例行程序。時鐘是操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度工作的重要工具，在UNIX系統(tǒng)中，硬件按電源頻率每隔20毫秒產(chǎn)生一次中斷請求。處理程序累計時鐘中斷次數(shù)用來調(diào)整日歷時鐘時間。只要在開機(jī)時置好開機(jī)時刻的年、月、日、時、分、秒，以后根據(jù)時鐘中斷的次數(shù)可計算出當(dāng)前的時間。也可把時鐘作為定時鬧鐘，先確定一個定時時間，只要把當(dāng)前的日歷時鐘時間與定時的時間相加就得到喚醒時間，處理程序每隔一段時間（例如1秒鐘）把日歷時鐘時間與喚醒時間比較，當(dāng)日歷時鐘時間=喚醒時間，就表示定時的時間到了，起到鬧鐘的作用。（4）輸入/輸出中斷事件的處理 I/O中斷通常包括：I/O正常結(jié)束和I/O錯誤，不同的情況系統(tǒng)采用不同的處理方法，詳見第五章的介紹。（5）訪管中斷事件的處理這類中斷事件表示正在運行的進(jìn)程要調(diào)用操作系統(tǒng)的功能，中斷處理程序可設(shè)置一張“系統(tǒng)調(diào)用程序入口表”，中斷處理程序按系統(tǒng)調(diào)用類型號查這張入口表，找到相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)用程序的入口地址，把處理轉(zhuǎn)交給實現(xiàn)調(diào)用功能的程序執(zhí)行。綜上所述，在多數(shù)情況下，中斷處理程序只需作一些保護(hù)現(xiàn)場。分析事件性質(zhì)等原則性的處理，具體的處理可由適當(dāng)?shù)睦谐绦騺硗瓿?。因此，中斷處理程序可以?chuàng)建一些處理事件的進(jìn)程，具體的處理就由這些進(jìn)程來實現(xiàn)。8．給出系統(tǒng)總體上的中斷處理過程。答：CPU每執(zhí)行完一條指令就去掃描中斷寄存器，檢查是否有中斷發(fā)生，若沒有中斷就繼續(xù)執(zhí)行下條指令；若有中斷發(fā)生就轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。中斷處理過程可粗略的分為以下四個過程：（1）保護(hù)當(dāng)前正在運行程序的現(xiàn)場。（2）分析是何種中斷，以便轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。（3）執(zhí)行相應(yīng)的中斷處理程序。（4）恢復(fù)被中斷程序的現(xiàn)場。9．進(jìn)程控制塊（PCB）中應(yīng)該包括哪些內(nèi)容，其作用是什么？答：進(jìn)程控制塊是用以記錄進(jìn)程有關(guān)信息的一塊主存，其中登記著諸如：進(jìn)程標(biāo)識、進(jìn)程狀態(tài)、優(yōu)先級、中斷現(xiàn)場保護(hù)區(qū)、所占資源等信息。它是由系統(tǒng)為每個進(jìn)程分別建立的，并且在進(jìn)程結(jié)束其生命期時由系統(tǒng)將相應(yīng)的PCB撤消，PCB是進(jìn)程存在的標(biāo)識。10．進(jìn)程在系統(tǒng)中有哪幾種基本狀態(tài)，狀態(tài)如何發(fā)生變化？答：通常一個進(jìn)程至少有三種不同的狀態(tài)：運行狀態(tài)、就緒狀態(tài)、等待狀態(tài)。（1）運行狀態(tài)（Running）：當(dāng)一個進(jìn)程正在處理機(jī)上運行時，稱其處于運行狀態(tài)。（2）就緒狀態(tài)（Ready）：當(dāng)一個進(jìn)程具備了運行條件，一旦獲得處理機(jī)即可運行，稱此進(jìn)程處于就緒狀態(tài)。（3）等待狀態(tài)（Blocked）：當(dāng)一個進(jìn)程由于等待某事件的發(fā)生（如I/O完成）而不能運行時，稱此進(jìn)程處于等待狀態(tài)。當(dāng)一個進(jìn)程被建立時，通常處于就緒狀態(tài)，三種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程可以由下圖描述。1．什么是中斷？CPU對系統(tǒng)中或系統(tǒng)外發(fā)生的異步事件的響應(yīng)。2． 試述分區(qū)管理方案的優(yōu)缺點。優(yōu)點：算法較簡單，實現(xiàn)較容易，內(nèi)存開銷較少，存儲保護(hù)措施簡單。缺點：內(nèi)存使用不充分，存在較嚴(yán)重的碎片問題。34．進(jìn)程調(diào)度中“可搶占”和“非搶占”兩種方式，哪一種系統(tǒng)的開銷更大？為什么？ 可搶占式會引起系統(tǒng)的開銷更大。（2分）可搶占式調(diào)度是嚴(yán)格保證任何時刻，讓具有最高優(yōu)先數(shù)（權(quán)）的進(jìn)程占有處理機(jī)運行，因此增加了處理機(jī)調(diào)度的時機(jī)，引起為退出處理機(jī)的進(jìn)程保留現(xiàn)場，為占有處理機(jī)的進(jìn)程恢復(fù)現(xiàn)場等時間（和空間）開銷增大。（2分）（注：不寫空間開銷也可。）35．一個含五個邏輯記錄的文件，系統(tǒng)把它以鏈接結(jié)構(gòu)的形式組織在磁盤上，每個記錄占用一個磁盤塊，現(xiàn)要求在第一記錄和第二記錄之間插入一個新記錄，簡述它的操作過程。從文件目錄中找到該文件，按址讀出第一個記錄；（1分）取出第一個記錄塊中指針，存放到新記錄的指針位置；（1分）把新記錄占用的物理塊號填入第一個記錄的指針位置；（1分）啟動磁盤把第一個記錄和新記錄寫到指字的磁盤塊上。（1分）36．在spool系統(tǒng)中設(shè)計了一張“緩輸出表”，請問哪些程序執(zhí)行時要訪問緩輸出表，簡單說明之。井管理寫程序把作業(yè)執(zhí)行結(jié)果文件登記在緩輸出表中；（2分）緩輸出程序從緩輸出表中查找結(jié)果文件并打印輸出。（2分）37．試比較進(jìn)程調(diào)度與作業(yè)調(diào)度的不同點。（1）作業(yè)調(diào)度是宏觀調(diào)度，它決定了哪一個作業(yè)能進(jìn)入主存。進(jìn)程調(diào)度是微觀調(diào)度，它決定各作業(yè)中的哪一個進(jìn)程占有中央處理機(jī)。（2分）（或）作業(yè)調(diào)度是高級調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)的作業(yè)管理層次。進(jìn)程調(diào)度是低級調(diào)度，它位于操作系統(tǒng)分層結(jié)構(gòu)的最內(nèi)層。（2）作業(yè)調(diào)度是選符合條件的收容態(tài)作業(yè)裝入內(nèi)存。進(jìn)程調(diào)度是從就緒態(tài)進(jìn)程中選一個占用處理機(jī)。（2分）38．試說明資源的靜態(tài)分配策略能防止死鎖的原因。資源靜態(tài)分配策略要求每個進(jìn)程在開始執(zhí)行前申請所需的全部資源，僅在系統(tǒng)為之分配了所需的全部資源后，該進(jìn)程才開始執(zhí)行。（2分）這樣，進(jìn)程在執(zhí)行過程中不再申請資源，從而破壞了死鎖的四個必要條件之一“占有并等待條件”，從而防止死鎖的發(fā)生。（2分）一、。處理用戶命令；讀/寫文件分配/回收資源 處理硬件/軟件出現(xiàn)的錯誤；及其它控制功能。中斷裝置的職能主要有三點： 1)檢查是否有中斷事件發(fā)生。2)若有中斷發(fā)生，保護(hù)好被中斷進(jìn)程的斷點及現(xiàn)場信息，以便進(jìn)程在適當(dāng)時候能恢復(fù)駝行。3)啟動操作系統(tǒng)的中斷處理程序。?操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計哪些功能程序? 硬件條件是：配置大容量的磁盤，要有中斷裝置和通道操作系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計好“預(yù)輸入”程序，“井管理”程序，“緩輸出”程序。? 1)優(yōu)先接納終端作業(yè)，僅當(dāng)終端作業(yè)數(shù)小于系統(tǒng)可以允許同時工作的作業(yè)數(shù)時，可以調(diào)度批處理作業(yè)。2)允許終端作業(yè)和批處理作業(yè)混合同時執(zhí)行。3)把終端作業(yè)的就緒進(jìn)程排成一個就緒隊列，把批處理作業(yè)的就緒進(jìn)程排入另外的就緒隊列中。4)有終端作業(yè)進(jìn)程就緒時，優(yōu)先讓其按“時間片輪轉(zhuǎn)”法先運行。沒有終端作業(yè)時再按確定算法選批處理作業(yè)就緒進(jìn)程運行。1 死鎖的防止是系統(tǒng)預(yù)先確定一些資源分配策略，進(jìn)程按規(guī)定申請資源，系統(tǒng)按預(yù)先規(guī)定的策略進(jìn)行分配，從而防止死鎖的發(fā)生。而死鎖的避免是當(dāng)進(jìn)程提出資源申請時系統(tǒng)測試資源分配，僅當(dāng)能確保系統(tǒng)安全時才把資源分配給進(jìn)程，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)之中，從而避免死鎖。什么叫通道技術(shù)？通道的作用是什么？通道是一個獨立于CPU的專管輸入/輸出控制的處理機(jī)，它控制設(shè)備與內(nèi)存直接進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。它有自己的通道指令，這些通道指令受CPU啟動，并在操作結(jié)束時向CPU發(fā)中斷信號。通道方式進(jìn)一步減輕了CPU的工作負(fù)擔(dān)，增加了計算機(jī)系統(tǒng)的并行工作程度。2 什么是線程？它與進(jìn)程有什么關(guān)系？線程是進(jìn)程中執(zhí)行運算的最小單位，即處理機(jī)調(diào)度的基本單位。線程與進(jìn)程的關(guān)系是：一個線程只能屬于一個進(jìn)程，而一個進(jìn)程可以有多個線程；資源分配給進(jìn)程，同一進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程的所有資源；處理機(jī)分給線程，即真正在處理機(jī)上運行的是線程；線程在運行過程中，需要協(xié)作同步，不同進(jìn)程的線程間要利用消息通信的辦法實現(xiàn)同步。