1什么是操作系統(tǒng)及四個(gè)基本特征
操作系統(tǒng)是一組控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源，合理地對(duì)各類(lèi)作業(yè)進(jìn)行調(diào)度，以及方便用戶使用的程序的集合。P9
操作系統(tǒng)的四個(gè)基本特征是并發(fā)、共享、虛擬和異步。P14
2操作系統(tǒng)的主要功能，什么是分時(shí)操作系統(tǒng)
操作系統(tǒng)的主要功能：處理機(jī)管理、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理和文件管理p18
分時(shí)操作系統(tǒng)是指，在一臺(tái)主機(jī)上連接了多個(gè)帶有顯示器和鍵盤(pán)的終端，同時(shí)允許多個(gè)用戶通過(guò)主機(jī)的終端，以交互方式使用計(jì)算機(jī)，共享主機(jī)中的資源。P10
3操作系統(tǒng)的接口有幾種類(lèi)型
用戶與操作系統(tǒng)的接口通?？煞譃閮纱箢?lèi)：
1用戶接口。它是提供給用戶使用的接口，用戶可通過(guò)該接口取得操作系統(tǒng)的服務(wù)
2程序接口。它是提供給程序員在編程時(shí)使用的接口，是用戶程序取得操作系統(tǒng)的唯一途徑 p22
4 在OS為什么要引入進(jìn)程的概念，為什么要引入線程
為了使程序在多道程序環(huán)境下能并發(fā)執(zhí)行，并能對(duì)并發(fā)執(zhí)行的程序加以控制和描述，而引入了進(jìn)程概念。P37
在操作系統(tǒng)中引入線程，是為了減少程序在并發(fā)執(zhí)行時(shí)所付出的時(shí)空開(kāi)銷(xiāo)，使OS具有更好的并發(fā)性。 P72
5進(jìn)程控制塊是什么？作用及構(gòu)成
為了使程序（含數(shù)據(jù)）能獨(dú)立運(yùn)行，應(yīng)為之配置一進(jìn)程控制塊，即PCB（Process Control Block）； PCB是進(jìn)程實(shí)體的一部分，是操作系統(tǒng)中最重要的記錄型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，
PCB中記錄了操作系統(tǒng)所需的用于描述進(jìn)程情況及控制進(jìn)程運(yùn)行所需的全部信息。在進(jìn)程控制塊中，主要包括下述四方面的信息。1進(jìn)程標(biāo)示符2處理機(jī)狀態(tài)3進(jìn)程調(diào)度信息4進(jìn)程控制信息
因而它的作用是使一個(gè)在多道程序環(huán)境下不能獨(dú)立運(yùn)行的程序（含數(shù)據(jù)），成為一個(gè)能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，一個(gè)能和其他進(jìn)程并發(fā)執(zhí)行的進(jìn)程。P41
6進(jìn)程的基本狀態(tài)有哪些？進(jìn)程實(shí)體是由什么組成的
進(jìn)程執(zhí)行時(shí)的間斷性決定了進(jìn)程可能具有多種狀態(tài)。事實(shí)上，運(yùn)行中的進(jìn)程可能具有以下三種狀態(tài)。1就緒狀態(tài)2執(zhí)行狀態(tài)3阻塞狀態(tài) p38
由程序段、相關(guān)的數(shù)據(jù)段和PCB三部分便構(gòu)成了進(jìn)程實(shí)體。P37
7進(jìn)程通信的類(lèi)型有哪些？
進(jìn)程通信是指進(jìn)程之間的信息交換，其所交換的信息量少者是一個(gè)狀態(tài)或數(shù)值，多者則是成千上萬(wàn)個(gè)字節(jié)。進(jìn)程間的互斥和同步，由于其所交換的信息量少而被歸結(jié)為低級(jí)通信。高級(jí)通信機(jī)制可歸結(jié)為三大類(lèi)：共享存儲(chǔ)器系統(tǒng)、消息傳遞系統(tǒng)以及管道通信系統(tǒng)。P65
8常用記錄型PV原語(yǔ)的代碼描述，生產(chǎn)者-消費(fèi)者
P51 記錄型信號(hào)量
Type semaphore=record
Value:integer;
L:list of process;
End
相應(yīng)的，wait(S)he signal(S)操作可描述為：
Procedure wait(S)
Var S: semaphore;
Begin
S.value:=s.value-1;
If S.value<0 then block(S.L);
End
Procedure signal(S)
Var S:semaphore;
Begin
S.value:=S.value+1；
If S.value<=0 then block wakeup(S.L);
end
9作業(yè) 作業(yè)步 作業(yè)流 高級(jí)調(diào)度 中級(jí)調(diào)度 低級(jí)調(diào)度 平均周轉(zhuǎn) 帶權(quán)周轉(zhuǎn)
作業(yè)（job）：作業(yè)是一個(gè)比程序更為廣泛的概念，它不僅包含了通常的程序和數(shù)據(jù)，而且還應(yīng)配有一份作業(yè)說(shuō)明書(shū)，系統(tǒng)根據(jù)該說(shuō)明書(shū)來(lái)對(duì)程序的運(yùn)行進(jìn)行控制。P84
作業(yè)步（job step）：通常，在作業(yè)運(yùn)行期間，每個(gè)作業(yè)都必須經(jīng)過(guò)若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立，又相互關(guān)聯(lián)的順序加工步驟才能得到結(jié)果，我們把其中的每一個(gè)加工步驟稱(chēng)為一個(gè)作業(yè)步，各作業(yè)步之間存在著相互聯(lián)系，往往是把上一個(gè)作業(yè)步的輸出作為下一個(gè)作業(yè)步的輸入。P84
作業(yè)流：若干作業(yè)進(jìn)入系統(tǒng)后，被依次存放在外存上，這便形成了輸入的作業(yè)流;在操作系統(tǒng)的控制下，逐個(gè)作業(yè)進(jìn)行處理，于是形成了處理作業(yè)流。P85
高級(jí)調(diào)度（high Level Scheduling）：又稱(chēng)為作業(yè)調(diào)度或者長(zhǎng)程調(diào)度（longTerm Scheduling）,其主要功能是根據(jù)某種算法，把外存上處于后備隊(duì)列中的那些作業(yè)調(diào)入內(nèi)存，也就是說(shuō)，它調(diào)度對(duì)象是作業(yè)。P84
低級(jí)調(diào)度（low Level Scheduling）稱(chēng)為進(jìn)程調(diào)度或短程調(diào)度（shortTerm Scheduling）,它所調(diào)度的對(duì)象是進(jìn)程（或內(nèi)核級(jí)線程。）進(jìn)程調(diào)度是最基本的一種調(diào)度，在多道批處理、分時(shí)和實(shí)時(shí)三種類(lèi)型的OS中，都必須配置這級(jí)調(diào)度。P86
中級(jí)調(diào)度（Intermediate Level Scheduling）又稱(chēng)中程調(diào)度（Medium-Term Scheduling）.引入中級(jí)調(diào)度的主要目的是為了提高內(nèi)存利用率和系統(tǒng)吞吐量。P87
周轉(zhuǎn)時(shí)間：所謂周轉(zhuǎn)時(shí)間是指從作業(yè)被提交給系統(tǒng)開(kāi)始，到作業(yè)完成為止的這段時(shí)間間隔（稱(chēng)為作業(yè)周轉(zhuǎn)時(shí)間）
平均周轉(zhuǎn)時(shí)間：
帶權(quán)周轉(zhuǎn)時(shí)間：作業(yè)的周轉(zhuǎn)時(shí)間T與系統(tǒng)為它提供服務(wù)的時(shí)間
10 什么是死鎖？產(chǎn)生原因？必要條件是什么？死鎖防止和避免的區(qū)別是什么？
所謂死鎖（Deadlock）,是指多個(gè)進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中因爭(zhēng)奪資源而造成的一種僵局（Deadlyembrace），當(dāng)進(jìn)程處于這種僵局狀態(tài)時(shí)，若無(wú)外力作用，它們將無(wú)法再向前推進(jìn)。。
產(chǎn)生死鎖的原因可以歸結(jié)為如下兩點(diǎn)：
1競(jìng)爭(zhēng)資源。當(dāng)系統(tǒng)中供多個(gè)進(jìn)程共享的資源，如打印機(jī)、公用隊(duì)列等，其數(shù)目不足以滿足諸進(jìn)程的需要時(shí)，會(huì)引起諸進(jìn)程對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)而產(chǎn)生死鎖。
2進(jìn)程間推進(jìn)順序非法。進(jìn)程在運(yùn)行過(guò)程中，請(qǐng)求和釋放資源的順序不當(dāng)，也同樣會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生死鎖。P103
產(chǎn)生死鎖的必要條件：
（1） 互斥條件
（2） 請(qǐng)求和保持條件
（3） 不剝奪條件
（4） 環(huán)路等待條件 p105
預(yù)防死鎖和避免死鎖這兩種方法實(shí)質(zhì)上都是通過(guò)施加某些限制條件，來(lái)預(yù)防發(fā)生死鎖。兩者的主要區(qū)別在于：為預(yù)防死鎖所施加的條件比較嚴(yán)格，這往往會(huì)影響進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行；而為避免死鎖所施加的限制條件則較寬松，這給進(jìn)程的運(yùn)行提供了較寬松的環(huán)境，有利于進(jìn)程的并發(fā)執(zhí)行。P106
11 銀行家算法
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
（1）可利用資源向量Available
（2）最大需求矩陣Max
（3）分配矩陣Allocation
（4）需求矩陣Need
銀行家算法：
（1）
(3)
(4)系統(tǒng)執(zhí)行安全性算法，檢查此次資源分配后系統(tǒng)是否處于安全狀態(tài) p109
12重定位是什么
通常是把裝入時(shí)對(duì)目標(biāo)程序中指令和數(shù)據(jù)的修改過(guò)程稱(chēng)為重定位。P119
重定位就是把作業(yè)的邏輯地址空間變換成內(nèi)存中的實(shí)際物理地址空間的過(guò)程。他是實(shí)現(xiàn)多道程序在內(nèi)存中同時(shí)運(yùn)行的基礎(chǔ)。重定位有兩種，分別是動(dòng)態(tài)重定位與靜態(tài)重定位。http://baike.baidu.com/view/2149345.htm?fr=ala0_1
13為什么要?jiǎng)討B(tài)重定位？
為了在程序執(zhí)行過(guò)程中，每當(dāng)訪問(wèn)指令或數(shù)據(jù)時(shí)，將要訪問(wèn)的程序或數(shù)據(jù)的邏輯地址轉(zhuǎn)換成物理地址，引入了動(dòng)態(tài)重定位?？稍谙到y(tǒng)中增加一個(gè)重定位寄存器，用它來(lái)裝入程序在內(nèi)存中的起始地址，程序在執(zhí)行時(shí)，真正訪問(wèn)的內(nèi)存地址是相對(duì)地址與重定位寄存器中的地址相加而形成的，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)重定位。P119
14分段存儲(chǔ)管理（分段保護(hù)方法有哪些？）分頁(yè)存儲(chǔ)管理 頁(yè)表作用（用什么轉(zhuǎn)換）
如果離散分配的基本單位是頁(yè)，則稱(chēng)分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式；如果離散分配的基本單位是段，則稱(chēng)為分段存儲(chǔ)管理方式。 P130
在分段系統(tǒng)中，由于每個(gè)分段在邏輯上是獨(dú)立的，因而比較容易實(shí)現(xiàn)信息保護(hù)。目前，常采用以下幾種措施來(lái)確保信息的安全。
（1）越界檢查（2）存取控制檢查（3）環(huán)保護(hù)機(jī)構(gòu)p158
頁(yè)表的總用是實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射。 P131
15 程序的局部性原理是什么？
早在1968年，Denning.P就曾指出：程序在執(zhí)行時(shí)將呈現(xiàn)出局部性規(guī)律，即在一較短時(shí)間內(nèi)，程序的執(zhí)行僅局限于某個(gè)部分：相應(yīng)的，它所訪問(wèn)的存儲(chǔ)空間也局限于某個(gè)區(qū)域。他提出了下面幾個(gè)論點(diǎn)：
（1）程序運(yùn)行時(shí)，除了少數(shù)部分的轉(zhuǎn)移和過(guò)程調(diào)用指令外，在大多數(shù)情況下仍是順序執(zhí)行的（2）過(guò)程調(diào)用將會(huì)使程序的執(zhí)行軌跡由一部分區(qū)域轉(zhuǎn)至另一部分區(qū)域，但經(jīng)研究看出，過(guò)程調(diào)用的深度在大多數(shù)情況下都不會(huì)超過(guò)5（3）程序中存在許多循環(huán)結(jié)構(gòu)，這些雖然只由少數(shù)指令構(gòu)成，但是它們將多次執(zhí)行（4）程序中還包括許多對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理，如對(duì)數(shù)組進(jìn)行操作，它們往往都局限于很小的范圍內(nèi)。 P142
16 什么是基本分頁(yè)分段存儲(chǔ)管理，畫(huà)出兩種方式地址結(jié)構(gòu)
在分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式中，如果不具備頁(yè)面對(duì)換功能，則稱(chēng)為基本的分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式，或稱(chēng)為存分頁(yè)管理方式，它不具有支持實(shí)現(xiàn)虛擬存儲(chǔ)器的功能，它要求把每個(gè)作業(yè)全部裝入內(nèi)存后才能運(yùn)行。P130
基本的地址變換機(jī)構(gòu)
具有快表的地址變換機(jī)構(gòu)
17虛擬存儲(chǔ)
所謂虛擬存儲(chǔ)器，是指具有請(qǐng)求調(diào)入功能和置換功能，能從邏輯上對(duì)內(nèi)存容量加以擴(kuò)充的一種存儲(chǔ)系統(tǒng)。其邏輯容量由內(nèi)容容量和外存容量之和決定，其運(yùn)行速度接近于內(nèi)存速度，而每位的成本卻又接近于外存。P143
18高響應(yīng)調(diào)度的基本算法
在批處理系統(tǒng)中，短作業(yè)優(yōu)先算法是一種比較好的算法，其主要的不足之處是長(zhǎng)作業(yè)的運(yùn)行得不到保證。如果我們能為每個(gè)作業(yè)引入前面所述的動(dòng)態(tài)優(yōu)先權(quán)，并使作業(yè)的優(yōu)先級(jí)隨著時(shí)間的增加而以速率a提高，則長(zhǎng)作業(yè)在等待一定時(shí)間后，必然有機(jī)會(huì)分配到處理機(jī)。該優(yōu)先權(quán)的變化規(guī)律可描述為：
19什么是通道類(lèi)型
通道是用于控制外圍設(shè)備（包括字符設(shè)備和塊設(shè)備）的。由于外圍設(shè)備的類(lèi)型較多，且其傳輸速率相差甚大，因而使通道具有多種類(lèi)型。這里，根據(jù)信息交換方式的不同，可把通道分成以下三種類(lèi)型：
（1） 字節(jié)多路通道
（2） 數(shù)組選擇通道
（3） 數(shù)組多路通道p165
20 有幾種I/O控制方式？各適合的場(chǎng)合？
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，I/O控制方式也在不斷的發(fā)展。在早期的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，是采用程序I/O方式；當(dāng)在系統(tǒng)中引入中斷機(jī)制后，I/O方式便發(fā)展成中斷驅(qū)動(dòng)方式；此后，隨著DMA控制器的出現(xiàn)，又使I/O方式在傳輸單位上發(fā)生了變化，即從以字節(jié)為單位的傳輸擴(kuò)大到以數(shù)據(jù)塊為單位進(jìn)行傳輸，從而大大得改善了塊設(shè)備的I/O性能；而通道的引入，又使對(duì)I/O操作的組織和數(shù)據(jù)的傳送都能獨(dú)立地進(jìn)行而無(wú)需cpu干預(yù)。P167
21 中斷I/O和程序I/O的優(yōu)缺點(diǎn)？畫(huà)出中斷I/O控制方式的流程圖
在程序I/O方式中，由于cpu的高速性和I/O設(shè)備的低速性，致使cpu的絕大部分時(shí)間都處于等待I/O設(shè)備完成數(shù)據(jù)I/O的循環(huán)測(cè)試中，造成對(duì)cpu 的極大浪費(fèi)。中斷驅(qū)動(dòng)I/O控制方式使cpu和I/O設(shè)備都處于忙碌狀態(tài)，從來(lái)提高了整個(gè)系統(tǒng)的資源利用率及吞吐量。P167
22為什么引入緩沖（目的是什么？）
在設(shè)備管理中，引入緩沖區(qū)的主要原因可歸結(jié)為以下幾點(diǎn)：
（1） 緩和CPU與I/O設(shè)備間速度不匹配的矛盾
（2） 減少對(duì)cpu的中斷頻率，放寬對(duì)cpu中斷響應(yīng)時(shí)間的限制
（3） 提高cpu和I/O設(shè)備之間的并行性 p172
23spooling的基本組成？哪些是在內(nèi)存？哪些是在磁盤(pán)？
在聯(lián)機(jī)情況下實(shí)現(xiàn)的同時(shí)外圍操作稱(chēng)為SPOOLING（SimuLtaneaus Periphernal Operating On Line），或稱(chēng)為假脫機(jī)操作。
Spooling系統(tǒng)主要由以下三部分：
（1） 輸入井和輸出井 這些在磁盤(pán)上
（2） 輸入緩沖區(qū)和輸出緩沖區(qū) 這些在內(nèi)存上
（3） 輸入進(jìn)程 和輸出進(jìn)程 p190
24目前常用的disk調(diào)度算法有幾種？尋道時(shí)間，方式，平均尋道長(zhǎng)度（平均尋道時(shí)間）
目前常用的磁盤(pán)調(diào)度算法有先來(lái)先服務(wù)、最短尋道時(shí)間優(yōu)先算法，掃描算法，循環(huán)掃描算法，NstepSCAN和FSCAN調(diào)度算法 ，共5種
尋道時(shí)間：這是指把磁臂移動(dòng)到指定磁道所經(jīng)歷的時(shí)間。該時(shí)間是啟動(dòng)磁臂的時(shí)間s與磁頭移動(dòng)n條磁道所花費(fèi)的時(shí)間之和，即
25什么是數(shù)據(jù)項(xiàng)，記錄，文件（三者關(guān)系）
數(shù)據(jù)項(xiàng)是最低級(jí)的數(shù)據(jù)組織形式。記錄是一組相關(guān)數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合，用于描述一個(gè)對(duì)象在某方面的屬性。文件是指由創(chuàng)建者所定義的、具有文件名的一組相關(guān)元素的集合，可分為有結(jié)構(gòu)文件和無(wú)結(jié)構(gòu)文件兩種。P203
26什么是索引文件，索引順序文件及他們的檢索方法
順序文件：這個(gè)是一個(gè)由一系列記錄按某種順序排列所形成的文件。其中的記錄通常是定長(zhǎng)記錄，因而能用較快的速度查找文件中的記錄。檢索方法：折半查找法、插值查找法、跳步查找法等方法
索引文件：當(dāng)記錄為可變長(zhǎng)度時(shí)，通常為之建立一張索引表，并為每個(gè)記錄設(shè)置一個(gè)表項(xiàng)，以加快對(duì)記錄檢索的速度。檢索方法：首先根據(jù)用戶（程序）提供的關(guān)鍵字，并利用折半查找法曲檢索索引表，從中找到相應(yīng)的表項(xiàng)，再利用該表項(xiàng)中給出的指向記錄的指針值，去訪問(wèn)所需的記錄P209
27文件的外存分配方式有幾種各有什么特點(diǎn)
常用的外存分配方式有連續(xù)分配、鏈接分配和所以分配三種。連續(xù)分配的主要優(yōu)點(diǎn)：（1）順序訪問(wèn)容易（2）順序訪問(wèn)速度快 主要缺點(diǎn)：（1）要求有連續(xù)的存儲(chǔ)空間（2）必須事先知道文件的長(zhǎng)度。 鏈?zhǔn)椒峙洌翰捎秒x散分配方式，消除了外部碎片，顯著提高了外存空間的利用率，對(duì)文件的增、刪、改十分方便。 缺點(diǎn)：（1）不能支持高效的直接存取。（2）FAT需要較大的內(nèi)存空間。索引分配的缺點(diǎn)：（1）可能要花費(fèi)較多的外存空間。對(duì)小文件采用索引分配方式時(shí)，利用率極低。P213
28文件管理的基本功能和任務(wù)是什么？
用戶通過(guò)文件系統(tǒng)所提供的系統(tǒng)調(diào)用實(shí)施對(duì)文件的操作。最基本的操作有:創(chuàng)建文件、刪除文件、讀文件、寫(xiě)文件、截?cái)辔募驮O(shè)置文件的讀寫(xiě)位置。P206
29文件的結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)有幾種分別是？fcb的組成，為什么被分割成兩部分
文件的邏輯結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)為文件組織結(jié)構(gòu)：有兩種（1）有結(jié)構(gòu)文件或者稱(chēng)為記錄式文件（2）無(wú)結(jié)構(gòu)文件或者流式文件。P208
文件的物理結(jié)構(gòu)，又稱(chēng)文件的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)：有三種：（1）順序式的文件結(jié)構(gòu)（2）鏈?zhǔn)降奈募Y(jié)構(gòu)（3）索引式的文件結(jié)構(gòu)p213
Fcb文件控制塊：為了能對(duì)一個(gè)文件進(jìn)行正確的存取，必須為文件設(shè)置用于描述和控制文件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在文件控制塊中，為了能對(duì)系統(tǒng)中的大量文件施以有效的管理，通常應(yīng)含有三類(lèi)信息，即基本信息、存取控制信息及使用信息。P224
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