哈工大2017计算机系统试题解析：操作系统的抽象概念与信号处理

"哈尔滨工业大学2017学年秋季学期计算机系统（A）试题，包含多项选择题，涉及操作系统、程序执行、数据表示、字符编码、递归、CPU设计、存储器层次结构、链接和垃圾回收等多个知识点。" 这篇摘要涵盖了计算机科学中多个核心概念，主要围绕操作系统和计算机体系结构展开： 1. 操作系统在管理硬件时使用的抽象概念，如进程、虚拟存储器、文件和虚拟机，是操作系统的核心组成部分。进程是对处理器、主存和I/O设备的抽象表示，它代表了程序的一次执行实例。虚拟存储器使得程序可以超过物理内存的限制，通过在硬盘和内存之间交换数据来模拟更大的内存空间。文件系统管理着数据的持久存储和访问，而虚拟机则为应用程序提供了一个独立于实际硬件的执行环境。 2. 每个信号类型在操作系统中都有预定义的默认行为。这些信号可能包括进程终止、挂起进程直到被SIGCONT重启，或者进程可以选择忽略特定信号。信号是操作系统用来通知进程发生特定事件的一种机制。 3. 函数调用时，通常涉及到栈的使用。栈在程序运行时动态地扩展和收缩，用于存储函数调用时的返回地址、局部变量和其他相关数据。 4. C语言中的有符号常数在编译阶段会被转换成补码表示，这是二进制数表示负数的一种方式。 5. 计算机常用信息编码标准中，字符0的编码不可能是16进制数3000，因为16进制数3000转换为十进制是12000，超出了大多数字符编码的标准范围。 6. 浮点数如0.1在二进制下无法精确表示，它是一个非规格化数，且与0.2有无限个二进制位不同。 7. 递归函数执行时会使用栈来保存每次函数调用的状态，可能导致栈溢出，但并非一定会出现漏洞。 8. Y86-64的CPU顺序结构设计通常包含6个阶段：取指(IF)、解码(Decode)、执行(Execute)、写回(Write Back)、内存访问(Memory Access)和浮点运算(FP Execute)。 9. Intel的现代X86-64CPU属于复杂指令集计算机(CISC)架构。 10. 存储器层次结构中最顶部是寄存器，它们是最快的存储单元，直接与CPU交互。 11. 在链接时遇到同名的弱符号，链接器通常会选择链接时先出现的那个。 12. 使用48位虚拟地址和4KB大小的页，Intel X86-64CPU通常需要4级页表来映射虚拟地址到物理地址。 13. 垃圾回收时，不可作为根节点的通常是栈里的局部变量，因为它们的生命周期受函数调用的影响，垃圾收集器无法直接追踪。 14. 赋初值的局部变量在链接过程中被视为强符号，因为它们在编译时就已经确定并分配了存储空间。 这些知识点展示了计算机系统的基础，包括操作系统管理硬件的方式、程序的执行机制以及存储和内存管理等方面。理解这些概念对于学习和理解计算机系统至关重要。