操作系统面试常见问题总结
写在前面
本文记录了一些操作系统面试常见问题，本意用于考研复试，以下面试题为网上整理的问题以及自己加入的一些问题，答案仅供参考！
Q：操作系统的基本特征？
A：并发、共享、虚拟、异步
Q：进程与线程的关系以及区别？
A：
- 进程是具有一定功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，进程是系统进行资源调度和分配的一个独立单位
- 线程是进程的实体，是操作系统能够进行运算调度的最小单位
- 一个进程可以有多个线程，多个线程也可以并发执行
- 引入进程的目的：更好地使多道程序并发执行，提高资源利用率和系统吞吐量
- 引入线程的目的：减小程序在并发执行时的时空开销，提高操作系统的并发性能
Q：进程的状态？
A：运行态、就绪态、阻塞态、创建态、结束态
Q：进程的通信方式？
A：
- 共享存储：多个进程可以访问同一块内存空间
- 消息传递：通过发送消息和接收消息两个原语进行数据交换
- 管道通信：半双工通信
Q：进程调度算法？
A：
- 先来先服务（FCFS）：按照请求的顺序进行调度，非抢占式，开销小，无饥饿问题，对短进程不利
- 最短作业优先（SJF）：按估计运行时间最短的顺序进行调度。非抢占式，可能导致饥饿问题，对长进程不利（平均最优）
- 优先级调度算法：按优先级进行调度
- 时间片轮转：将所有就绪进程按 FCFS 的原则排成一个队列，用完时间片的进程排到队列最后
- 高响应比优先：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
- 多级反馈队列调度算法：设置多个就绪队列，优先级递减，时间片递增。只有等到优先级更高的队列为空时才会调度当前队列中的进程
Q：同步机制的 4 个准则？
A：
- 空闲让进：当无进程处于临界区，可允许一个请求进入临界区的进程立即进入自己的临界区
- 忙则等待：当已有进程进入自己的临界区，所有企图进入临界区的进程必须等待
- 有限等待：对要求访问临界资源的进程，应保证该进程能在有限时间内进入自己的临界区
- 让权等待：当进程不能进入自己的临界区，应释放处理机
Q：什么是临界区？
A：每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区，每次只准许一个进程进入临界区
Q：什么是死锁？
A：两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去
Q：死锁产生的必要条件？
A：有一个条件不成立，则不会产生死锁
- 互斥条件：一个资源一次只能被一个进程使用
- 不剥夺条件：进程获得的资源，在未完全使用完之前，不能强行剥夺
- 请求并保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得资源保持不放
- 循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的环形等待资源关系
Q：死锁的处理基本策略和常用方法?
A：
- 死锁预防：破坏四个条件之一
- 死锁避免：安全状态（银行家算法）
- 死锁检测：死锁定理简化资源分配图
- 死锁解除：资源剥夺法、撤销进程法、进程回退法
Q：饥饿与死锁的区别？
A：饥饿与死锁都是由于进程竞争资源导致的
- 饥饿一般是指，进程在执行的过程中一直有高于当前进程优先级的进程，导致操作系统无法分配资源给当前进程（饥饿并不代表系统已经死锁，进入饥饿的进程可以只有一个）
- 死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象
Q：程序的链接方式？
A：静态链接、装入时动态链接、运行时动态链接
Q：程序的装入方式？
A：绝对装入、可重定位装入（静态重定位）、动态运行装入（动态重定位）
Q：动态分区分配算法
A：首次适应算法、最佳适应算法、最坏适应算法、邻近适应算法
Q：分段和分页的区别？
A：
- 目的不同：
- 分页是由于系统管理的需要，它是信息的物理单位
- 分段的目的是为了能更好地满足用户的需要，它是信息的逻辑单位，
- 大小不同：
- 页的大小固定且由系统决定
- 段的长度不固定
- 地址空间不同：
- 页向用户提供的是一维地址空间
- 段向用户提供的是二维地址空间
- 碎片：
- 页式存储管理方式没有外部碎片，但会产生内部碎片
- 段式存储管理方式没有内部碎片，但会产生外部碎片
Q：页面置换算法？
A：
- 最佳（OPT）置换算法
- 先进先出（FIFO）置换算法（Belady 异常）
- 最近最久未使用（LRU）算法
- 时钟 (CLOCK) 置换算法
Q：颠簸/抖动
A：刚刚换出的页面马上又要换入主存，刚刚换入的页面马上又要换出主存
原因：某个进程频繁访问的页面数高于可用物理页帧数
Q：地址翻译的过程
A：TLB → 页表（TLB 不命中）→ Cache → 主存（Cache 不命中）→ 外存
Q：磁盘调度算法
A：
- 先来先服务算法（FCFS）
- 最短寻道时间优先算法（SSTF）
- 扫描算法（SCAN）电梯调度
- 循环扫描算法（CSCAN）
Q：I/O 控制方式
A：
- 程序直接控制
- 中断驱动方式
- DMA 方式
- 通道控制方式
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