操作系统常见面试题总结

1、操作系统常见面试题总结进程与线程的问题进程与线程的区别 粒度性分析：线程的粒度小于进程。调度性分析： 进程是资源拥有的基本单位，线程是独立调度与独立运行的基本单位，出了寄存器，程序计数器等 必要的资源外基本不拥有其他资源。系统开销分析： 由于线程基本不拥有系统资源，所以在进行切换时，线程切换的开销远远小于进程。进程的状态及其转换 进程同步与互斥的区别 互斥： 是指某一资源同时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。但互斥无法限制 访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的。同步： 是指在互斥的基础上(大多数情况)，通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多 数情况下，同步已经实现了互

2、斥，特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。少数情况是指可以允 许多个访问者同时访问资源。简单地说： 同步体现的是一种协作性，互斥体现的是一种排他性。进程间的通信方式有哪些管道 (pipe) ： 管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程 的亲缘关系通常是指父子进程关系。有名管道 (named?pipe) ： 有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。信 号量 (semophore) ： 信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进 程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作

3、为进程间以及同一进程内不同线程 之间的同步手段。消息队列 (message?queue) ： 消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息 少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。信号 (sinal) ： 信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。 共享内存 (shared?memory) ： 共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都 可以访问。共享内存是最快的 ？IPC?方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。 它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，

4、来实现进程间的同步和通信。套接字 (socket) ： 套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同及其间的进程通信。作业(或进程)的调度算法有哪些先来先服务( FCFS， First-Come-First-Served ) : 此算法的原则是按照作业到达后备作业队列(或进程进入就绪队列)的先后次序来选择作业(或进 程)。短作业优先（ SJF,Shortest?Process?Next ）： 这种调度算法主要用于作业调度，它从作业后备队列中挑选所需运行时间（估计值）最短的作业进 入主存运行。时间片轮转调度算法（ RR， Round-Robin ）： 当某个进程执行的时间片

5、用完时，调度程序便停止该进程的执行，并将它送就绪队列的末尾，等待 分配下一时间片再执行。然后把处理机分配给就绪队列中新的队首进程，同时也让它执行一个时间 片。这样就可以保证就绪队列中的所有进程，在一给定的时间内，均能获得一时间片处理机执行时 间。高响应比优先（ HRRN， Highest?Response?Ratio?Next ） : 按照高响应比（已等待时间要求运行时间） /? 要求运行时间）优先的原则，在每次选择作业投 入运行时，先计算此时后备作业队列中每个作业的响应比RP然后选择其值最大的作业投入运行。优先权 （Priority） 调度算法 : 按照进程的优先权大小来调度，使高优先权进程

6、得到优先处理的调度策略称为优先权调度算法。注 意：优先数越多，优先权越小。多级队列调度算法： 多队列调度是根据作业的性质和类型的不同，将就绪队列再分为若干个子队列，所有的作业（或进 程）按其性质排入相应的队列中，而不同的就绪队列采用不同的调度算法。死锁产生的原因1、竞争资源；2、进程推进顺序不当。3、 死锁产生的必要条件 互斥条件： 一个资源一次只能被一个进程所使用，即是排它性使用。不剥夺条件： 一个资源仅能被占有它的进程所释放，而不能被别的进程强占。请求与保持条件： 进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源要求，而该资源又已被其它 进程占有，此时请求进程阻塞，但又对已经获得的其它资源保

7、持不放。环路等待条件： 当每类资源只有一个时，在发生死锁时，必然存在一个进程-资源的环形链。死锁的避免银行家算法： 该方法允许进程动态地申请资源，系统在进行资源分配之前，先计算资源分配的安全性。若此次分 配不会导致系统从安全状态向不安全状态转换，便可将资源分配给进程；否则不分配资源，进程必 须阻塞等待。从而避免发生死锁。死锁定理S为死锁状态的充分条件是：尚且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的，该充分条件称为死锁定理。死锁的解除方法 1：强制性地从系统中撤消一个或多个死锁的进程以断开循环等待链，并收回分配给终止进程 的全部资源供剩下的进程使用。方法 2：使用一个有效的挂起和解除机构来挂起一些

8、死锁的进程，其实质是从被挂起的进程那里抢 占资源以解除死锁。分页式存储管理分页存储管理 是将一个进程的地址（逻辑地址空间）空间划分成若干个大小相等的区域，称为页， 相应地，将内存空间划分成与页相同大小（为了保证页内偏移一致）的若干个物理块，称为块或页 框（页架）。在为进程分配内存时，将进程中的若干页分别装入多个不相邻接的块中。分段式存储管理 在分段存储管理方式中， 作业的地址空间被划分为若干个段，每个段是一组完整的逻辑信息，如有 主程序段、子程序段、数据段及堆栈段等，每个段都有自己的名字，都是从零开始编址的一段连续 的地址空间，各段长度是不等的。两者的区别1. 页是信息的物理单位，分页是为了实

9、现非连续的分配，以便解决内存的碎片问题，或者说分页是 为了由于系统管理的需要。2. 页的大小固定是由系统确定的，将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的。而段的 长度是不固定的，决定与用户的程序长度，通常由编译程序进行编译时根据信息的性质来划分。3. 分页式存储管理的作业地址空间是一维的，分段式的存储管理的作业管理地址空间是二维的。 页面置换算法有哪些？最佳置换算法（ Optimal ） 即选择那些永不使用的，或者是在最长时间内不再被访问的页面置换出去。（它是一种理想化的算 法，性能最好，但在实际上难于实现）。先进先出置换算法 FIFO 该算法总是淘汰最先进入内存的页面，即选择在内存中驻留时间最久的页面予以淘汰。最近最久未 使用置换算法 LRU该算法是选择最近最久未使用的页面予以淘汰，系统在每个页面设置一个访问字段，用以记录这个 页面自上次被访问以来所经历的时间T,当要淘汰一个页面时，选择T最大的页面。Clock 置换算法 也叫最近未用算法 NRU（ Not?RecentlyUsed ） 该算法为每个页面设置一位访问位，将内存中的所有页面都通过链接指针链成一个循环队列。当某 页被访问时，其访问位置“ 1”。在选择一页淘汰时，就检查其访问位，如果是“0”，就选择该页