2020-03-05-课堂小测-启动与系统引导&程序装载

北京航空航天大学计算机学院-2020春操作系统课程
以下题目作者为北航计算机学院操作系统课程组，客观题答案由课程组给出，解析及主观题答案均为博主原创，水平有限，如有错误敬请批评指正。

1 通常bootloader可以支持不同CPU架构，也可以支持不同操作系统的启动：（判断）

答：正确

Bootloader的实现严重依赖于具体硬件，在嵌入式系统中硬件配置千差万别，即使是相同的CPU，它的外设(比如Flash)也可能不同，所以不可能有一个Bootloader支持所有的CPU、所有的开发板。

但是bootloader是可以支持不同CPU架构和不同操作系统的，例如嵌入式系统常用的U-boot(Universal Boot Loader)，以及x86处理器常用的LILO和Grub，都可以支持不同的CPU和操作系统，只不过常常不能直接拿来用，需要做一些移植的工作。

2 MIPS系统重启时能正常工作的地址空间是：（单选）

A. kuseg

B. kseg0

C. kseg1

D. kseg2

答：C

kuseg: 2GB，32位用户态可用地址，需要被MMU转换，在重启时MMU没有设置，不可用。kseg0: 512M，通过最高位清零得到其物理地址，无需MMU，但这段地址的存取需要通过cache，重启时cache没有设置好，不可用。kseg1: 512M，通过高三位清零得到其物理地址，无需MMU，存取不通过cache，是重启时唯一可用的地址段。kseg2: 1GB，内核态可用的地址，需要被MMU转换，重启时不可用。

3 如果你在MIPS平台设计一个设备驱动程序，应该将设备IO空间映射到哪个地址空间：（单选）

A. kuseg

B. kseg0

C. kseg1

D. kseg2

答：C

MIPS平台外设IO空间通常映射到kseg1段，映射到0xA0000000-0xBFFFFFFF的不通过cache的空间中。

4 BIOS的执行过程与操作系统无关：（判断）

答：正确

BIOS设置程序是被固化到电脑主板上地ROM芯片中的一组程序，其主要功能是为电脑提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。BIOS通常与硬件系统集成在一起（在计算机主板的ROM或EEPROM中），所以也被称为固件。BIOS的执行是与操作系统无关的。

5 下面哪个工具不包含在GCC里面：（单选）

A. cc1

B. as

C. make

D. collect2

答：C

cc1是预处理器和编译器，as是汇编器，collect2是链接器，他们都是gcc所包含的工具。make工具可以看成是一个智能的批处理工具，它本身并没有编译和链接的功能，而是用类似于批处理的方式—通过调用makefile文件中用户指定的命令来进行编译和链接的。

6 在.o文件中main函数的地址是0x00000000：（判断）

答：正确

.c文件编译后生成.o文件，诸多.o文件经过链接器链接在一起才可以生成最终的可执行文件，在最终的链接和重定位之后才可以知道实际的main函数地址。在没有链接和重定位的.o文件中，main这个符号暂时表示成0x0。

7 C语言中函数参数的压栈顺序是：（单选）

A. 先压第一个参数

B. 先压最后一个参数

答：B

C语言要支持不定个数的参数，其压栈顺序就必然是从右至左。

例如printf()函数，printf()函数的原型是：printf（const char* format,…），编译器通过format中的%占位符的个数来确定参数的个数。假设参数的压栈顺序是从左到右的，这时，函数调用的时候，format最先进栈，之后是各个参数进栈，最后pc进栈，此时，由于format先进栈了，上面压着未知个数的参数，想要知道参数的个数，必须找到format，而要找到format，必须要知道参数的个数，这样就陷入了一个无法求解的死循环。而如果把参数从右到左压栈，函数调用时，先把若干个参数都压入栈中，再压format，最后压pc，这样一来，栈顶指针加2便找到了format，通过format中的%占位符，取得后面参数的个数，从而正确取得所有参数。

所以，如果不存在不定参的函数，则参数的压栈顺序无论是从左到右还是从右到左都是没关系的。

8 C语言中的局部变量在：（单选）

A. 栈上

B. 堆上

C. 数据段上

答：A

C语言的普通局部变量存储在栈上，由编译器分配栈上内存，在作用域结束后自动回收。如果实用malloc等函数动态分配内存，则会存储在堆上，需要注意手动回收，否则造成内存泄漏；使用static声明的静态变量存储在数据段静态区域，只在编译之初赋一次值；此外还可以使用register将变量声明在CPU的寄存器上，获得快速访问赋值的能力，但由于CPU寄存器数量有限，不可以声明过多register变量。

9 main函数通常是第一个执行的函数：（判断）

答：错误

C程序真正的入口点是_start，它首先做一些初始化工作（启动例程， Startup Routine），然后调用C代码中提供的main函数。

10 Linux中的sys_execve()完成了加载可执行文件的主要功能：（判断）

答：错误

sys_execve()只是函数do_execve()的一个界面，实际的处理动作在do_execve()中完成。

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