计算机系统基础期末试题：陷阱指令、重定位、异常控制流解析

"该资源是一份2015年6月的计算机系统基础期末考试A卷，涵盖了操作系统领域的知识，包括DMA方式、陷阱指令、程序链接的重定位、异常控制流的原因以及快表的概念。试卷中还涉及了C语言程序的编译过程、内存布局以及栈帧的理解。" 在操作系统领域，试题中的知识点主要包括： 1. DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）方式：这是一种I/O设备与内存之间直接通信的技术，无需CPU介入，提高了数据传输效率。I/O设备可以独立于CPU读取或写入内存，使得CPU可以处理其他任务。 2. 陷阱指令：也称为中断或软中断，是用户程序用来请求操作系统服务的一种机制。用户程序通过执行陷阱指令，传递服务请求编号，使控制权转移给操作系统内核，以便调用相应的服务子程序。 3. 程序链接的重定位：在程序编译后生成的目标代码往往包含相对于程序起始位置的相对地址。在链接阶段，由于多个目标文件可能合并成一个可执行文件，需要修正这些地址，使其指向正确的内存位置，这一过程称为重定位。 4. 异常控制流的原因：异常控制流是指程序执行过程中由于某些错误或特定事件导致的控制流转移。常见的原因有：溢出、缺页（内存页面未被加载到物理内存）、越界访问、非法指令、除数为0、堆栈溢出、断点设置（调试时使用）、打印机缺纸、电源掉电、硬件故障、时间到（定时器中断）等。 5. 快表：快表是高速缓存的一部分，用于加速虚拟地址到物理地址的转换。它存储了最近使用的页表项，可以减少访问主存中页表的次数，从而提高系统性能。 试卷中还提及了C语言程序的编译过程，通常包括预处理、编译、汇编和链接四个步骤。对于内存布局的问题，试题考察了数组和浮点数在内存中的表示，以及栈帧的构造。栈帧是函数调用时在栈上创建的一块区域，其中包含了局部变量、参数、返回地址等信息。在IA-32架构下，栈是按照小端字节顺序存储的，这意味着高有效位存储在较低地址处。 此外，试题还要求考生根据反汇编结果画出栈帧，并标识出变量的位置，这是理解程序运行时内存分配和控制流程的关键。这份试题全面覆盖了操作系统的基础知识，旨在测试学生对计算机系统底层原理的理解。