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  3. 在下列操作系统的各个功能组成部分中，一定需要专门硬件配合支持的是( )。 Ⅰ．地址映射 Ⅱ．进程调度 Ⅲ．中断系统 Ⅳ．系统调用

在下列操作系统的各个功能组成部分中，一定需要专门硬件配合支持的是( )。 Ⅰ．地址映射 Ⅱ．进程调度 Ⅲ．中断系统 Ⅳ．系统调用

admin2017-04-28  25
问题 在下列操作系统的各个功能组成部分中，一定需要专门硬件配合支持的是(    )。
Ⅰ．地址映射
Ⅱ．进程调度
Ⅲ．中断系统
Ⅳ．系统调用
选项 A、Ⅰ
B、Ⅰ、Ⅲ
C、Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ
D、Ⅱ、Ⅲ
答案B
解析 有人可能会这样理解，任何功能都是在硬件的基础上实现的，所以都是需要硬件支持的。但这里肯定不是这个意思，这里需要专门硬件支持的意思是，除了处理机和内存以外，为了实现该功能，需要另外添加的专门用于实现该功能的硬件。
Ⅰ是，地址映射是需要硬件机构来实现的。
例如，在分页储存系统中，需要一个页表寄存器，在其中存放页表在内存的始址和页表的长度。
除此之外，当进程要访问某个逻辑地址中的数据时，分页地址变换机构（它是硬件）会自动将有效地址（相对地址）分为页号和页内地址两部分，再以页号为索引去检索页表。查找操作是由硬件执行的。
Ⅱ不是，进程调度是通过使用一些调度算法来编程实现，所以不需要专门硬件支持。
Ⅲ是，CPU硬件有一条中断请求线(IRL)。CPU在执行完每条指令后，都将判断IRL。当CPU检测到已经有中断控制器（即中断源）通过中断请求线发送了信号时，CPU将保留少量状态如当前指令位置，并且跳转到内存特定位置的中断处理程序。这里的中断控制器是硬件。中断系统离开中断控制器是不可能工作的。
Ⅳ不是，对于系统调用是否一定需要专门的硬件这个问题，需要清楚系统调用的过程。
在C程序中调用系统调用好像是一般的函数调用，实际上调用系统调用会引起用户态到核心态的状态变化，这是怎么做到的呢？
原来C编译程序采用一个预定义的函数库（C的程序库），其中的函数具有系统调用的名字，从而解决了在用户程序中请求系统调用的问题。这些库函数一般都执行一条指令，该指令将进程的运行方式变为核心态，然后使内核开始为系统调用执行代码。称这个指令为操作系统陷入(Operating System Trap)。
系统调用的接口是一个中断处理程序的特例。在处理操作系统陷入时：
(1)内核根据系统调用号查系统调用入口表，找到相应的内核子程序的地址。
(2)内核还要确定该系统调用所要求的参数个数。
(3)从用户地址空间复制参数到U区（UNIX V）。
(4)保存当前上下文，执行系统调用代码。
(5)恢复处理机现场并返回。
上述(1)～(3)过程和(5)过程都不需要专门的硬件（除了CPU和内存），只有第(4)过程可能需要专门硬件，如显示器输出字符。但也可以不需要专门硬件，如打开一个已经在缓存中的文件。
综上所述，本题选B。
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