moea_joint
102年
[資訊] 計算機原理、網路概論
第 43 題
43.作業系統使用下列哪一種元件,來保護系統監督程式使用的記憶體空間?
- A 指令暫存器
- B 資料暫存器
- C 限制(limit)暫存器
- D 程式計數器
思路引導 VIP
想像你正負責管理一棟大樓的門禁，如果我們要確保某位住戶只能在他的房間範圍內活動，而不能闖入公用機房，除了記錄他房間的「起始編號」外，我們還需要知道哪一項具體的「數據指標」，才能判斷他是否跨越了不該進入的邊界？
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硬體層級的記憶體保護機制
太棒了！你能精準選出「限制 (limit) 暫存器」，代表你對作業系統如何確保系統安全有著紮實的理解。在多工環境下，為了避免使用者程式不小心或惡意地修改到核心空間（Monitor program），硬體必須提供一套檢查機制，確保每一筆指令存取的位址都在合法的範圍內。 一般而言，系統會利用一組「基底（base）」與「限制（limit）」暫存器來劃分界線。當 CPU 欲存取一個邏輯位址 $A$ 時，硬體電路會即時判斷該位址是否滿足 $Base \le A < Base + Limit$。若超出此界限，則會觸發陷阱（Trap）並交由作業系統處理。這題屬於基礎但關鍵的考點，鑑別點在於區分暫存器的功能：(A)、(B)、(D) 皆屬於執行指令或存放資料的通用元件，只有 (C) 具備「定義記憶體邊界」的保護特性，是區分系統程式與使用者程式安全防線的核心。