作業系統之簡述2

2021-06-28 21:36:47 字數 1281 閱讀 7361

2. 為了提高計算機的效率,人們想出了流水線結構,將計算機的指令分拆為多個步驟,流水線上每個梯級都可以容納一條指令並同時執行。為了進一步提高計算機的效率,人們又設計了多流水線,超標量計算,超長指令字等多指令發射機制。

3. 儲存器訪問時間和容量

4. 我們將計算機所有的硬體視為一種資源,將計算機上執行的所有程式視為乙個使用資源的人,那麼就存在了資源的共享,競爭,與保護。為了區分不同的程式可以使用的資源的許可權,我們發明了核心態(特權態)和使用者態的概念。可以占用的資源越多的人,那麼社會對它的要求也就越高,社會責任越大,同樣,核心態此時的安全性,實時性和可靠性顯得十分重要。乙個程式到底應該執行在核心態,還是使用者態?很明顯也是取決於它對資源和效率的要求。

5. 通常什麼樣的功能應當在核心態下實現?

從保障計算機安全的角度來說,cpu和記憶體的管理是必須在核心態下實現的。診斷和測試程式需要訪問計算機的所有資源,否則很難準確判斷計算機是否正常,所以也需要在核心態下實現。i/o管理,要訪問各種裝置和底層的資料結構,也是放在核心態實現。而檔案管理可以一部分在核心態,一部分在使用者態。

6. 所謂的使用者態,核心態,實際上是處理器的一種狀態,而不是程式的狀態。

7. 處理器是如何限制程式去使用各樣資源?

要限制乙個程式對資源的訪問,就需要對程式執行的每一條指令進行檢查才能完成,而這種檢查是位址翻譯,程式發出的每一條指令都需要經過這個位址翻譯器,而通過對位址翻譯器的控制,就可以限制程式對資源的訪問。最簡單的,當程式處於核心態時,可以繞過記憶體位址翻譯器而直接執行相關指令。

8. 程序的概念?

程序就是進展中的程式,作業系統對程序的管理通過程序表來實現,程序表中存放了關於程序的一切資訊。程序與程序之間可以實現通訊,競爭,同步等。記憶體是程序進展的場所,記憶體管理的目的就是實現資料讀寫具有高效率,高安全,位置透明性。檔案是作業系統提供的外部儲存裝置的抽象,是程式和資料的最終存放地點。

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