操作系统OS安全与中断理解：山东大学作业解析

"这份文档是山东大学操作系统课程的作业，由高晓程老师布置，涵盖了课本第一章至第十三章的内容，提供了完整的作业答案。主要涉及操作系统的基础理论和概念，包括安全问题、中断、陷阱、特权模式以及不同类型的操作系统特点等。" 在操作系统中，安全问题是一个关键议题。在多道分时环境下，多个用户共享同一系统，这可能导致诸如程序或数据窃取、资源滥用等问题。例如，一个用户可能试图非法访问或复制其他用户的数据，或者超出分配的资源限制，如过度使用CPU、内存或磁盘空间，这不仅威胁到系统的稳定运行，也可能侵犯其他用户的隐私和权益。 关于安全程度的确认，分时系统与特殊用途系统相比，无法提供相同的安全保障。由于系统的复杂性，任何设计的保护机制都可能存在被破解的风险，而且越是复杂的机制，其正确实施的难度越大，因此难以确保完全的安全。 中断在计算机系统中扮演着至关重要的角色。它们允许CPU在接收到外部或内部事件（如硬件故障、定时器信号等）时暂停当前任务，转而执行中断服务程序，处理完事件后再恢复原任务。中断是异步的，即它们可以随时发生，不受当前指令的影响。而陷阱，又称软中断，通常是由于执行特定指令触发，如系统调用，用于用户程序向操作系统请求服务，如执行系统函数。用户程序可以有意生成陷阱，以切换到内核模式，执行需要操作系统权限的操作。 对于不支持硬件操作特权模式的计算机系统，仍然可以构建安全的操作系统。这需要通过软件层面的控制和监控，如使用软件解释器执行所有程序，或强制所有程序以高级语言编写，编译时进行安全性检查。这样虽然增加了系统的开销，但可以通过软件手段实现对资源访问的控制。 批处理操作系统主要处理一批类似作业，通过多道程序设计和缓冲技术提高CPU利用率，适用于长时间运行、交互需求较低的任务。而交互式操作系统则侧重于快速响应用户请求，常用于处理短暂的交互交易，如在线查询、文件编辑等，适合需要频繁人机交互的场景。 这份作业答案深入浅出地探讨了操作系统的核心概念，对于学习和理解操作系统原理有着极大的帮助。