申論題

作業系統通過以下機制來保護 CPU、內存和 I/O 資源，確保系統的安全性和穩定性：

1. CPU 保護：

   • 使用時鐘中斷來防止單個進程長時間佔用 CPU 資源，實現多道程序設計和時間分片。

2. 內存保護：

   • 使用基址寄存器和界限寄存器來定義進程的內存訪問區域，通過分段和分頁技術來管理和保護內存，確保進程只能訪問合法的內存區域。

3. I/O 保護：

   • 將所有 I/O 指令設置為特權指令，確保只有在特權模式下才能執行這些指令。使用 I/O 控制器和訪問控制機制來管理進程對 I/O 資源的訪問，確保只有授權的進程能夠進行合法的 I/O 操作。

通過這些保護機制，作業系統能夠有效地管理資源，防止進程之間的干擾，確保系統運行的穩定和安全。