操作系统OS安全与中断理解:山东大学作业解析
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"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。
2024-09-05 上传
2024-09-05 上传
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