中國科學(xué)院大學(xué)操作系統(tǒng)考試思考題答案-wenkub.com
2025-06-25 03:55 本頁面
【正文】 b_lock為1說明緩沖塊正與硬盤交互，內(nèi)核會(huì)攔截進(jìn)程對該緩沖塊的操作，以免發(fā)生錯(cuò)誤，交互完成后，置0表明進(jìn)程可以操作該緩沖塊。b_uptodate與b_dirt，是為了解決緩沖塊與數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)正確性問題而存在的。同樣，寫操作類似。該進(jìn)程得到自己的頁面，就可以執(zhí)行寫操作。MMU在解析線性地址時(shí)，若發(fā)現(xiàn)某個(gè)表項(xiàng)的P位為零，說明沒有對應(yīng)頁面，就會(huì)產(chǎn)生缺頁中斷。這時(shí)產(chǎn)生時(shí)鐘中斷，輪到進(jìn)程2執(zhí)行，進(jìn)程2也執(zhí)行同樣邏輯的程序。最后，用戶進(jìn)程調(diào)用exit退出，釋放程序所占頁面，解除與文件有關(guān)的內(nèi)容，并調(diào)用tell_father給父進(jìn)程發(fā)信號，退出后執(zhí)行調(diào)度，shell進(jìn)程收到用戶進(jìn)程發(fā)送的信號設(shè)置為就緒態(tài)，待其執(zhí)行時(shí)，釋放掉用戶進(jìn)程task_struct所占用的頁面，解除與task[64]的關(guān)系，這時(shí)用戶進(jìn)程徹底退出。還要解決文件繼承的問題，然后將str1進(jìn)程TSS和LDT掛接在GDT的指定位置，完成這些后，將str1設(shè)為就緒態(tài)。32. 詳細(xì)分析一個(gè)進(jìn)程從創(chuàng)建、加載程序、執(zhí)行、退出的全過程。Linux ，其地址存放在CR3寄存器中，通過線性地址中的“頁目錄項(xiàng)”數(shù)據(jù)及CR3寄存器就可以找到頁目錄表中對應(yīng)的頁目錄項(xiàng)，通過該頁目錄項(xiàng)可以找到對應(yīng)的頁表，結(jié)合線性地址中的“頁表項(xiàng)”數(shù)據(jù)就可以找到對應(yīng)的頁表項(xiàng)，通過該頁表項(xiàng)可以找到對應(yīng)的物理頁面，最后通過線性地址中的“頁內(nèi)偏移”落實(shí)到實(shí)際的物理地址值。GDT和LDT放在內(nèi)核數(shù)據(jù)區(qū)，屬于0特權(quán)級，3特權(quán)級的用戶進(jìn)程無權(quán)訪問修改。答：代碼見P90 get_free_page函數(shù)。由于在內(nèi)核IOPL的初始值為0，且未經(jīng)改變。答： cli指令用于復(fù)位IF標(biāo)志位，其執(zhí)行與CPL(當(dāng)前特權(quán)級)和EFLAGS[IOPL]標(biāo)志位有關(guān)。在創(chuàng)建進(jìn)程1執(zhí)行copy_process中，執(zhí)行copy_mem(nr,p)時(shí)，內(nèi)核為進(jìn)程1拷貝了進(jìn)程 0的頁表（160 項(xiàng)），同時(shí)修改了頁表項(xiàng)的屬性為只讀。答：第一次調(diào)用get_free_page函數(shù)申請的空閑頁面用于進(jìn)程1 的task_struct及內(nèi)核棧。轉(zhuǎn)換特權(quán)級時(shí)采用中斷和中斷返回的方式，調(diào)用系統(tǒng)中斷實(shí)現(xiàn)從3到0的特權(quán)級轉(zhuǎn)換，中斷返回時(shí)轉(zhuǎn)換為3特權(quán)級。idt[0]，也就是idt的第一項(xiàng)中斷描述符的地址；type是15，dpl（描述符特權(quán)級）是0；addr是中斷服務(wù)程序divide_error(void)的入口地址。圖見P39(注意要畫出7個(gè)頁，參考如下)代碼見P39 最下面23. 用文字和圖說明中斷描述符表是如何初始化的，可以舉例說明（比如：set_trap_gate(0,amp。在sys_pause()中，將當(dāng)前進(jìn)程(進(jìn)程0)的狀態(tài)設(shè)置為TASK_INTERRUPTBLE,然后執(zhí)行schedule()，遍歷task[]數(shù)組，找到唯一的一個(gè)處于TASK_RUNNING的進(jìn)程(進(jìn)程1)，然后切換到進(jìn)程1執(zhí)行，即switch_to(1)。代碼見P83頁、P85頁、P86頁。利用硬件進(jìn)行壓棧，可以確保 eip 的值指向正確的指令，以使在中斷返回后，程序能夠繼續(xù)執(zhí)行。導(dǎo)致反復(fù)執(zhí)行，主要是利用了兩個(gè)系統(tǒng)調(diào)用 sys_fork 和 sys_pause 對進(jìn)程狀態(tài)的設(shè)置，以及利用了進(jìn)程調(diào)度機(jī)制。) pause()?！璸state = TASK_RUNNING?！璸 = cs amp?！璸 = eip。奇怪的是，我們在代碼中并沒有看見向后的goto語句，也沒有看到循環(huán)語句，是什么原因?qū)е路磸?fù)執(zhí)行？請說明理由，并給出代碼證據(jù)。(先理解清楚，稍后補(bǔ)充)16. 假設(shè)：經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，操作系統(tǒng)中已經(jīng)有5個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行，且內(nèi)核分別為進(jìn)程進(jìn)程5分別創(chuàng)建了第一個(gè)頁表，這兩個(gè)頁表在誰的線性地址空間？用圖表示這兩個(gè)頁表在線性地址空間和物理地址空間的映射關(guān)系。代碼如下：INIT_TASK的定義見P68。(因?yàn)樵谶M(jìn)程0未激活之前，使用的是boot階段的user_stack。setup_paging 用于分頁，在該函數(shù)中對 0x0000 和 0x5000 的進(jìn)行了初始化操作。剩余的原因：after_page_tables 中壓入了一些參數(shù)，為內(nèi)核進(jìn)入 main 函數(shù)的跳轉(zhuǎn)做準(zhǔn)備。特權(quán)級基于段，這樣當(dāng)段選擇子具有不匹配的特權(quán)級時(shí)，按照特權(quán)級規(guī)則判斷是否可以訪問。有了這些基礎(chǔ)，操作系統(tǒng)可以把內(nèi)核設(shè)計(jì)成最高特權(quán)級，把用戶進(jìn)程設(shè)計(jì)成最低特權(quán)級。物理地址是由內(nèi)核將線性地址轉(zhuǎn)換而成的，所以操作系統(tǒng)可以訪問任何物理地址，而用戶進(jìn)程只能使用邏輯地址。同時(shí)，保護(hù)模式中特權(quán)級的引入對于操作系統(tǒng)內(nèi)核提供了強(qiáng)有力的保護(hù)。調(diào)用線路圖見P42 圖146。9. 為什么不用call，而是用ret“調(diào)用”main函數(shù)？畫出調(diào)用路線圖，給出代碼證據(jù)。打開PE是說明系統(tǒng)處于保護(hù)模式下，如果不打開A20的話，可以訪問的內(nèi)存只能是奇數(shù)1M段，若要真正在保護(hù)模式下工作，必須打開A20，實(shí)現(xiàn)32位尋址。7. 打開A20和打開pe究竟是什么關(guān)系，保護(hù)模式不就是32位的嗎？為什么還要打開A20？有必要嗎？答：有必要。因?yàn)榇藭r(shí)需要由16位實(shí)模式向32位保護(hù)模式轉(zhuǎn)變，即將進(jìn)行實(shí)模式下的中斷向量表和保護(hù)模式下中斷描述符表的交接工作，在保護(hù)模式的中斷機(jī)制尚未完成時(shí)不允許響應(yīng)中斷，以免發(fā)生未知的錯(cuò)誤。答：bootsect首先利用int 0x13中斷分別加載setup程序及system模塊，待bootsect程序的任務(wù)完成之后，執(zhí)行jmpi 0,SETUPSEG由于 bootsect 將 setup 段加載到了 SETUPSEG:0 的地方,在實(shí)模式下，該指令跳轉(zhuǎn)到setup段的第一條指令。3. 為什么BIO
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1