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计算机科学与技术 操作系统可能会问到的问题

作者：互联网

操作系统可能会问到的问题

一战上岸 但是老师问的主要是我的项目和数学建模比赛 没有问专业问题

总结了 涉及 计网 操作系统 数据结构 数据库 软件工程 程序语言等课程
个人觉得可能会问到的问题 部分问题过于简单或抽象没有答案
自己总结 漏洞疏忽可能比较多 口述答案
有错告知会改正 勿喷

以下是操作系统部分问题以及答案

操作系统

  1. 操作系统的特征

并发 共享 虚拟 异步
并发是指进多个程在统一时间段内运行 共享是指一步共享和同步共享
虚拟是指物理实体逻辑上的对应物 异步是进程不是一贯到底而是走走停停

  1. 处理机的两种状态

核心态 用户态
用户态：只能够执行非特权指令的应用程序
核心态：可以执行非特权指令，特权指令和内核程序

  1. 大内核微内核介绍一下

大内核：主要的功能都集中在内核 性能高 安全性低
微内核：只把最基本的功能集中在内核 安全性高 但是要频繁切换状态 性能稍低

  1. 什么是中断 中断的分类

中断是CPU对中断源做出的反应，当有意外情况发生，需要处理机去干预
分为 内中断和外中断
内中断是中断信号来源于CPU内部 比如陷入 故障 等引发
外中断是中断信号来源于外部，比如时钟 IO等

  1. 什么是系统调用，库函数

系统调用是操作系统提供给用户和软件的接口，可以用来调用使用系统内核的服务
库函数：将函数封装入库，可以有系统调用们也可以没有。

  1. 进程 线程 程序

程序：指令的有序集合 是一个静态的实体
进程：是程序运行在数据集合上的过程，是动态的，是操作系统进行资源分配的单位
线程：是进程的一个实体，是系统独立调度的基本单位

  1. 进程 程序的区别

进程是动态的 可以并发 一个进程对应一个程序
程序是静态的 不能并发 一个程序对应多个进程

  1. 进程控制块是什么

PCB 记录进程执行情况的数据结构 是进程存在的唯一标志

  1. 进程的状态有哪些 √

创建态 就绪态 运行态 阻塞态 结束态

  1. 原语是什么

原语是一组实现特定功能的程序段，原语的实现不能中断，必须一气呵成。
由开中断和关中断实现

  1. 调度的层次

高级调度：作业调度 外存后备队列内存 并为他分配进程和资源
中级调度：内存调度 外存对换区内存
低级调度：进程调度 后备队列什么进程上处理机

  1. 调度算法有哪些 优缺点？

先来先服务 短作业优先 高响应比算法（等待时间与运行时间）
优先级调度 时间片轮转 多级反馈队列

  1. 死锁的概念 死锁的预防 避免 检测 解除

死锁：由于进程进行资源竞争或者进程推进非法导致的互相等待的僵局，没有外力的作用下无法推进
预防：破坏四个死锁条件呢 互斥 不剥夺 请求与保持 循环等待
避免：银行家算法：预先找到一个安全序列
检测：系统资源分配图，依次去掉不阻塞进程的边，看是否能够得到孤立的结点
解除：进程回退 资源剥夺 撤销进程

  1. 饥饿是什么？与死锁的区别

饥饿是由于长时间的等待给进程的运行带来了影响
死锁是无外力作用无法推进 但是饥饿是可以的

  1. 内存扩充技术有哪些

覆盖技术：把内存分为固定区域多个覆盖区 常用的放在固定区 其他的在覆盖区
交换技术：把暂时不用的进程调出内存，把需要用到的进程调入内存
虚拟内存：基于局部性原理，把程序用得到的部分装入内存，用不到的放在外存上，当有需要的时候再把外存上的信息调入内存，这样会有比实际内存大得多的感觉。

  1. 什么是虚拟存储技术↑
  2. 程序的装入方式有哪些

绝对装入：事先知道装入程序在内存的位置 编译后给绝对地址直接装入 单道程序
静态重定位：装入时重定位，将逻辑地址转换成物理地址，连续区域，运行期间不能移动或者申请空间
动态重定位：装入时不定位，在程序执行时，由重定位寄存器进行重定位操作

  1. 链接方式有哪些

静态链接：在程序执行前将模块和函数链接成可执行程序，不在拆开
装入时动态链接：目标模块边装入，边链接
运行时动态链接：需要执行目标模块的时候才进行链接，方便修改移动共享

  1. 内存的分配方式有哪些

单一连续分配：只能执行一道程序
固定分区分配：分区大小固定 有内无外
动态分区分配：分区大小随程序大小动态分配 有外无内

  1. 内存的分配算法有哪些

首次适应算法 最佳适应算法 最坏适应算法 邻近适应算法

  1. 什么是分页 什么是分段 区别是什么

分页和分段是为了实现非连续分配，通过地址转换找到需要的信息
分页是基于离散分配的思想，单位是页
分段是基于离散分配的思想，按用户进程划分逻辑空间
页的信息是物理单位 段的信息是逻辑单位
分页的地址空间是一维的（页的长度固定 页号可以隐藏） 段是二维的
页的长度是固定的 段的长度根据用户程序划分
分页有内无外 分段有外无内

  1. 说说快表 以及有快表的地址转换过程

快表TLB 是高速缓冲存储器，用于存储当前访问的若干页表项，是硬件机构
当CPU给出逻辑地址，由硬件转换后将页号送入快表进行查询，如果该页号在快表当中，则会直接从快表中读取页框号，与偏移量形成物理地址，读取访问一次内存。如果没有找到，则访问主存得到页框号，同时将该信息存入快表。

  1. 什么是请求分页 缺页中断

请求分页是在基本分页基础上实现了请求调页和页面置换的功能
缺页中断，当所访问的页面不存在时，会产生一个缺页中断，请求操作系统将需要的页面调入内存。如果内存有空闲，缺页中断处理程序会将该页面调入任意空闲块，如果没有空闲会用页面置换算法淘汰页面，如果页面有修改，还要将其写回内存。

  1. 页面置换算法有哪些

最佳置换算法OPT、最近最久未用LRU、先进先出FIFO、时钟置换

  1. 文件逻辑结构的分类

无结构文件：流文件 二进制流 字符流
有结构文件：记录文件 顺序文件 索引文件

  1. 文件的分配方式

顺序存储：连续空间 随机访问
链式存储：隐式链接（离散 链式 无法随机访问） 显示链接（FAT表 可以直接访问）
索引存储：可以直接访问 索引表

  1. 存储空间的管理有哪几种方式

空闲表法：<空闲起始号，空闲块数>
空闲链表法：链表
位示图法
成组链接法：Unix Linux 大文件系统 超级块

  1. 磁盘调度算法

先来先服务FCFS 最短寻道时间 循环算法 循环扫描算法

  1. IO中断具体怎么实现（详细说明）

程序直接控制：CPU和IO串行工作，CPU一直时刻轮询检查IO是否准备好，CPU干预极高
程序中断方式：CPU与IO并行工作，CPU忙自己的事情，当IO准备好了以后，控制器会向CPU发送中断请求，CPU会来处理，处理完成后，CPU又可以去做其他事
DMA方式：DMA方式是一种不需要经过CPU直接与内存交换数据的模式。传输的单位是数据块。仅在传输开始和结束的时候需要CPU干预。
通道控制方式：一种专门处理IO输入输出的处理机。在主存中，与CPU共享内存。CPU，IO和通道可以并行工作。传输单位是一组块。

  1. SPOOLing技术

SPOOLing技术又称为假脱机技术。目的是为了解决CPU与IO设备低速之间的矛盾。SPOOLing技术是一种可以把独占设备改成共享设备，在设备联机状态下模拟脱机操作的一种技术。是在缓冲区，输入输出井，通道技术，中断技术的支持下。
功能和特点：提高IO的速度，将独占设备改成共享设备，实现了虚拟设备的功能

标签：操作系统,中断,计算机科学,进程,算法,内存,IO,问到,CPU
来源： https://blog.csdn.net/weixin_43495878/article/details/115355658