操作系统原理：习题解析与虚拟机概念

本资源是一份关于操作系统原理的习题集及答案文档，主要集中在第2章内容。章节探讨了操作系统的核心概念和技术细节。首先，章节解释了什么是操作系统虚拟机，它是一个扩展的硬件抽象层，为用户提供了一套操作命令和系统调度命令，使得计算机能够执行各种任务，同时确保操作系统自身的安全性。 设计操作系统时，可以考虑多种结构组织方式，如一体化结构，即所有功能模块集成在一起；模块化结构，将系统分解为独立、可替换的部分；可扩展内核结构，强调核心功能的稳定性和可扩展性；层次化结构，通过分层管理提高系统的灵活性和效率。 处理机的态是操作系统关注的关键概念，它指明了处理器当前的工作状态，包括管态和用户态。管态，也称系统态，是操作系统执行时的状态，拥有执行所有机器指令的权限，包括特权指令，可以访问全部资源。而用户态，又称目态，限制在执行用户程序时，禁止使用特权指令，仅限于访问用户私有资源。 中断是计算机系统中的关键机制，用于响应外部事件并暂时停止当前任务，切换到处理中断的程序。中断可以分为多种类型，如I/O中断，用于处理I/O设备完成操作后的通知；硬件故障中断，处理硬件错误；程序性中断，由用户程序请求操作系统服务引发；定时器中断，用于定时任务；以及外部中断，接收外部信号。 引入中断的目的是为了支持计算机系统的并发和自动化，通过中断，系统可以有效地处理多个事件，实现任务的交错执行，提高系统的响应速度和效率。这份文档深入剖析了操作系统的基础理论和实践应用，对于理解操作系统内部运作机制和设计原则具有重要价值。