操作系統的發展與分類測試題
一、選擇題（每題2分）
1．選擇題題目部分
● 當中斷發生后，進入中斷處理的程序屬于 （1） 。
（1）A．用戶程序 B．可能是用戶程序，也可能是OS程序
C．OS程序 D．單獨的程序，既不是用戶程序，也不是OS程序
● 作業在執行中發生了缺頁中斷，經操作系統處理后，應讓其執行 （2） 指令。
�。�2）A．被中斷的前一條 B．被中斷的那一條 C．被中斷的后一條 D．啟動時的第一條
● 如果分時系統的時間片一定，那么 （3） 則響應時間越長。
�。�3）A．用戶數越多 B．用戶數越少 C．內存越小 D．內存越大
2．選擇題練習的答案與分析
題號 （1）
答案 C
習題分析：
中斷發生時，若被中斷的是用戶程序，系統將從目態轉入管態，在管態下進行中斷的處理，若被中斷的是低級中斷，則仍保留在管態，而用戶程序只能在目態下運行，因此進入中斷處理的程序只可能是OS程序。
題號 （2）
答案 C
習題分析：
在CPU的`控制部件中有一個能檢測中斷的機構，在每條指令執行周期的最后時刻掃描中斷寄存器，詢問是否有中斷信號。若有，則CPU停止執行當前程序的后續指令，轉入中斷處理程序，因此處理完中斷后應執行后續指令。
題號 （3）
答案 A
習題分析：
響應時間指用戶從提交到調度運行所需時間，用戶多則輪到執行的時間就會往后延長。
3．訓練自測表（如表7-3所示）
表7-3 選擇題練習自測表
| 題 號 | 考 查 點 | 得 分 |
| （1） | 中斷處理定義 | |
| （2） | 缺頁中斷 | |
| （3） | 分時系統 |
二、綜合應用題（每題10分）
1．綜合應用題題目部分
● 習題1：若程序PA和PB單獨執行時分別用TA和TB，TA＝1h，TB＝1.5h，其中處理器工作時間分別為TA＝18min，TB＝27min。如果采用多道程序設計方法，讓PA和PB并行工作，假定處理器利用率達到50%，另加15min系統開銷，請問系統效率能提高百分之幾？
● 習題2：為了讓用戶進程互斥地進入臨界區，可以把整個臨界區實現成不可中斷的過程，即用戶有屏蔽所有中斷的能力。每當用戶程序進入臨界區時，屏蔽所有中斷；當出了臨界區時，再開放所有中斷。你認為這種方法有什么缺點？
● 習題3：計算機系統中，斷點、恢復點與PC寄存器之間的關系是什么？特殊的中斷處理程序不一定從恢復點位置開始執行，能舉出一個簡單的例子簡單說明一下為什么嗎？
● 習題4：當執行中的用戶程序被中斷時，斷點保護在該進程的PCB中，請問應保留絕對地址還是相對地址？為什么？
● 習題5：有5個中斷源D1、D2、D3、D4和D5，它們的中斷優先級從高到低分別是1、2、3、4、5級。這些中斷源的中斷優先級、正常情況下的中斷屏蔽碼和改變后的中斷屏蔽碼如表7-4所示。每個中斷源有5位中斷屏蔽碼，其中，“0”表示該中斷源開放，“1”表示該中斷源被屏蔽。
表7-4 中斷屏蔽碼
| 中 斷 源 | 中斷優先級 | 正常的中斷屏蔽碼 | 改變后的中斷屏蔽碼 |
| D1 D2 D3 D4 D5 | D1 D2 D3 D4 D5 | ||
| D1 | 1 | 1 1 1 1 1 | 1 0 0 0 0 |
| D2 | 2 | 0 1 1 1 1 | 1 1 0 0 0 |
| D3 | 3 | 0 0 1 1 1 | 1 1 1 0 0 |
| D4 | 4 | 0 0 0 1 1 | 1 1 1 1 1 |
| D5 | 5 | 0 0 0 0 1 | 1 1 1 0 1 |
�。�1）當使用正常的中斷屏蔽碼時，處理機響應各中斷源的中斷請求的先后次序是什么？實際上中斷處理的先后次序是什么？
�。�2）當使用改變后的中斷屏蔽碼時，處理機響應各中斷源的中斷請求的先后次序是什么？實際上中斷處理的先后次序是什么？
�。�3）如果采用改變后的中斷屏蔽碼，D1～D5這5個中斷源同時請求中斷時，畫出處理機響應中斷源的中斷請求和實際運行中斷服務程序過程的示意圖。
2．綜合應用題答案與分析
習題1分析：
在串行情況下，程序運行時間共2.5h，在并行方式下，處理器利用率達到50%，說明工作時間占總運行時間的50%，即總運行時間為(18+27)/50%（min），另加15min系統開銷，則并行與串行的效率比為［(18+27)／50%+15］min/2.5h＝70%，即效率提高30%。
習題2分析：
用戶進程進入臨界區時屏蔽所有中斷，應當也包括系統程序。若屏蔽的是用戶進程，的確可以保護臨界資源，但若系統所發出的中斷也被屏蔽，則會引起錯誤，因為系統外中斷往往與當前運行的程序無關，卻可能是一些重要的硬件中斷，如電源故障等，故不可盲目屏蔽所有中斷。
習題3分析：
一般情況下，斷點應為中斷的那一瞬間PC的內容減去前一條指令所占單元長度，即中斷發出時正在執行的那一條指令地址。中斷時PC所指的地址（即斷點的邏輯后續指令）稱為恢復點。因為原來被中斷的用戶程序在此次中斷處理過程中，可能由于某些與其相關的事件不具備當前繼續運行的條件，被降低了運行的優先權，也可能由于此次中斷的處理使得其他程序獲得了比其更高的優先權。為了權衡系統內各道程序的運行機會，在此時有必要進行一次調度選擇。
習題4分析：
應保留相對地址（邏輯地址）。首先應搞清楚斷點的概念。中斷發生時，CPU剛執行完的那條指令地址稱為斷點。一般情況下，斷點應為中斷的那一瞬間PC的內容減去前一條指令所占單元長度，即中斷發出時正在執行的那一條指令地址。以上地址均為邏輯值，因此保留的也應當是邏輯地址。
習題5分析：
（1）使用正常的中斷屏蔽碼時，處理機響應中斷的次序是：D1，D2，D3，D4，D5。實際中斷處理次序是：D1，D2，D3，D4，D5。
�。�2）使用改變后的中斷屏蔽碼時，處理機響應各中斷源的請求次序是：D1，D2，D3，D4，D5。實際中斷處理次序是：D4，D5，D3，D2，D1。
�。�3）如圖7-1所示。
圖7-1 習題5分析圖
3．訓練自測表（如表7-5所示）
表7-5 綜合應用題自測表
| 題 號 | 考 查 點 | 得 分 |
| 習題1 | 并發程序調度 | |
| 習題2 | 臨界區 | |
| 習題3 | 斷點 | |
| 習題4 | 中斷處理 | |
| 習題5 | 中斷屏蔽碼 |
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