【正文】 信息表？?jī)?nèi)存、I/O、文件和進(jìn)程。進(jìn)程標(biāo)識(shí)，處理器狀態(tài)信息，進(jìn)程控制信息。這是為了防止操作系統(tǒng)受到破壞或者修改。 操作系統(tǒng)創(chuàng)建一個(gè)新進(jìn)程所執(zhí)行的步驟是什么？。 中斷和陷阱有什么區(qū)別？中斷與當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程無關(guān)的某些類型的外部事件相關(guān)，如完成一次I/O操作。 舉出中斷的三個(gè)例子。 模式切換和進(jìn)程切換有什么區(qū)別？發(fā)生模式切換可以不改變當(dāng)前正處于運(yùn)行態(tài)的進(jìn)程的狀態(tài)。進(jìn)程切換需要保存更多的狀態(tài)信息。對(duì)于多線程系統(tǒng)，這些元素中那些可能屬于線程控制塊，那些可能屬于進(jìn)程控制塊？這對(duì)于不同的系統(tǒng)來說通常是不同的，但一般來說，進(jìn)程是資源的所有者，而每個(gè)線程都有它自己的執(zhí)行狀態(tài)。處理器狀態(tài)信息：這些信息通常只與進(jìn)程有關(guān)。 請(qǐng)列出線程間的模式切換比進(jìn)程間的模式切換開銷更低的原因。 在進(jìn)程概念中體現(xiàn)出的兩個(gè)獨(dú)立且無關(guān)的特點(diǎn)是什么？資源所有權(quán)和調(diào)度/執(zhí)行。前臺(tái)和后臺(tái)操作，異步處理，加速執(zhí)行和模塊化程序結(jié)構(gòu)。 列出用戶級(jí)線程優(yōu)于內(nèi)核級(jí)線程的三個(gè)優(yōu)點(diǎn)。調(diào)度算法可以去適應(yīng)應(yīng)用程序，而不會(huì)擾亂底層的操作系統(tǒng)調(diào)度器。線程庫(kù)是一組供所有應(yīng)用程序共享的應(yīng)用級(jí)軟件包。，許多系統(tǒng)調(diào)用都會(huì)引起阻塞。，一個(gè)多線程應(yīng)用程序不能利用多處理技術(shù)。 定義jacketing。 。每個(gè)處理部件都有一個(gè)相關(guān)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，因此，每條指令由不同的處理器在不同的數(shù)據(jù)集合上執(zhí)行。主/從：操作系統(tǒng)內(nèi)核總是在某個(gè)特定的處理器上運(yùn)行，其他處理器只用于執(zhí)行用戶程序，還可能執(zhí)行一些操作系統(tǒng)實(shí)用程序。集群：每個(gè)處理器都有一個(gè)專用存儲(chǔ)器，而且每個(gè)處理部件都是一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)。同時(shí)的并發(fā)進(jìn)程或線程，調(diào)度，同步，存儲(chǔ)器管理，可靠性和容錯(cuò)。設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序，文件系統(tǒng)，虛存管理程序，窗口系統(tǒng)和安全服務(wù)。一致接口：進(jìn)程不需要區(qū)分是內(nèi)核級(jí)服務(wù)還是用戶級(jí)服務(wù)，因?yàn)樗蟹?wù)都是通過消息傳遞提供的。靈活性：不僅可以在操作系統(tǒng)中增加新功能，還可以刪減現(xiàn)有的功能，以產(chǎn)生一個(gè)更小、更有效的實(shí)現(xiàn)。因此，當(dāng)把系統(tǒng)移植到一個(gè)處理器上時(shí)只需要很少的變化，而且易于進(jìn)行邏輯上的歸類。分布式系統(tǒng)支持：微內(nèi)核通信中消息的方向性決定了它對(duì)分布式系統(tǒng)的支持。 解釋微內(nèi)核操作系統(tǒng)可能存在的性能缺點(diǎn)。 列出即使在最小的微內(nèi)核操作系統(tǒng)中也可以找到的三個(gè)功能。 在微內(nèi)核操作系統(tǒng)中，進(jìn)程或線程間通信的基本形式是什么？消息。進(jìn)程間互相不知道對(duì)方：這是一些獨(dú)立的進(jìn)程，他們不會(huì)一起工作。進(jìn)程間直接知道對(duì)方：這些進(jìn)程可以通過進(jìn)程ID號(hào)互相通信，用于合作完成某些活動(dòng)。競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)程需要同時(shí)訪問相同的資源，像磁盤，文件或打印機(jī)。 列出與競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)程相關(guān)的三種控制問題，并簡(jiǎn)單地給出各自的定義。死鎖：如果競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)程需要唯一的訪問多于一個(gè)資源，并且當(dāng)一個(gè)進(jìn)程控制著一個(gè)進(jìn)程，且在等待另一個(gè)進(jìn)程，死鎖可能發(fā)生。 列出對(duì)互斥的要求。，任何需要進(jìn)入臨界區(qū)的進(jìn)程必須能夠立即進(jìn)入。3signal操作使信號(hào)量增加1，如果小于或等于0，則被wait操作阻塞的進(jìn)程被解除阻塞。二元信號(hào)量只能取0或1，而一般信號(hào)量可以取任何整數(shù)。強(qiáng)信號(hào)量要求在信號(hào)量上等待的進(jìn)程按照先進(jìn)先出的規(guī)則從隊(duì)列中移出。 .什么是管程。 對(duì)于消息，有阻塞和無阻塞有什么區(qū)別？ 發(fā)送者和接收者任一方阻塞則消息傳遞需要等待，都無阻塞則不需等待。第6章 并發(fā)性：死鎖和饑餓 給出可重用資源和可消費(fèi)資源的例子。可消費(fèi)資源：中斷，信號(hào)，消息和Ｉ/Ｏ緩沖區(qū)中的信息。 產(chǎn)生死鎖的第４個(gè)條件是什么？循環(huán)等待。 給出防止無搶占條件的兩種方法。第二種，如果一個(gè)進(jìn)程請(qǐng)求當(dāng)前被另一個(gè)進(jìn)程占有的一個(gè)資源，則操作系統(tǒng)可以搶占另一個(gè)進(jìn)程，要求它釋放資源。如果一個(gè)進(jìn)程已經(jīng)分配到了Ｒ類型的資源，那么它接下來請(qǐng)求的資源只能是那些排在Ｒ類型之后的資源類型。死鎖避免允許可能出現(xiàn)的必要條件發(fā)生，但是采取措施確保不會(huì)出現(xiàn)死鎖的情況。第7章 內(nèi)存管理 內(nèi)存管理需要滿足哪些需求？重定位、保護(hù)、共享、邏輯組織和物理組織。此外還希望通過提供一個(gè)巨大的就緒進(jìn)程池，能夠把活動(dòng)進(jìn)程換入和換出主存，以便使處理器的利用率最大化。 為什么不可能在編譯時(shí)實(shí)施內(nèi)存保護(hù)？由于程序在主存中的位置是不可預(yù)測(cè)的，因而在編譯時(shí)不可能檢查絕對(duì)地址來確保保護(hù)。因此，必須在運(yùn)行時(shí)檢查進(jìn)程產(chǎn)生的所有存儲(chǔ)器訪問，以便確保它們只訪問了分配給該進(jìn)程的存儲(chǔ)空間。同樣，合作完成同一任務(wù)的進(jìn)程可能需要共享訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。大的分區(qū)允許將很大的進(jìn)程全部載入主存中。 內(nèi)部碎片和外部碎片有什么區(qū)別？?jī)?nèi)部碎片是指由于被裝入的數(shù)據(jù)塊小于分區(qū)大小而導(dǎo)致的分區(qū)內(nèi)部所浪費(fèi)的空間。 邏輯地址、相對(duì)地址和物理地址間有什么區(qū)別？邏輯地址是指與當(dāng)前數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的物理分配地址無關(guān)的訪問地址，在執(zhí)行對(duì)內(nèi)存的訪問之前必須把它轉(zhuǎn)化成物理地址。物理地址或絕對(duì)地址是數(shù)據(jù)在主存中的實(shí)際位置。而主存被分成了同樣大小的小塊，叫做幀。 頁(yè)和段之間有什么區(qū)別？分段是細(xì)分用戶程序的另一種可選方案。盡管有一個(gè)最大段長(zhǎng)度，但并不需要所有的程序的所有段的長(zhǎng)度都相等。擬內(nèi)存分頁(yè)：不是程序的每一頁(yè)都必須在主存儲(chǔ)器的幀中來使程序運(yùn)行，頁(yè)在需要的時(shí)候進(jìn)行讀取。虛擬內(nèi)存結(jié)構(gòu)的震動(dòng)現(xiàn)象，在這個(gè)過程中處理器大部分的時(shí)間都用于交換塊，而不是執(zhí)行指令?？偟膩碚f，局部性原理允許算法預(yù)測(cè)哪一個(gè)當(dāng)前頁(yè)在最近的未來是最少可能被使用的，并由此就決定候選的替換出的頁(yè)。幀號(hào)：用來表示主存中的頁(yè)來按順序排列的號(hào)碼。修改位（M）：表示這一頁(yè)在放進(jìn)主存后是否被修改過。它的目的是為了減少?gòu)拇疟P中恢復(fù)一個(gè)頁(yè)表項(xiàng)所需的時(shí)間。在請(qǐng)求式分頁(yè)中，只有當(dāng)訪問到某頁(yè)中的一個(gè)單元時(shí)才將該頁(yè)取入主存。 駐留集管理和頁(yè)替換策略有什么區(qū)別？駐留集管理主要關(guān)注以下兩個(gè)問題：（1）給每個(gè)活動(dòng)進(jìn)程分配多少個(gè)頁(yè)幀。頁(yè)替換策略關(guān)注的是以下問題：在考慮的頁(yè)集中，哪一個(gè)特殊的頁(yè)應(yīng)該被選擇替換。 頁(yè)緩沖實(shí)現(xiàn)的是什么？（1）被替換出駐留集的頁(yè)不久又被訪問到時(shí)，仍在主存中，減少了一次磁盤讀寫。 為什么不可能把全局替換策略和固定分配策略組合起來？固定分配策略要求分配給一個(gè)進(jìn)程的幀的數(shù)目是確定的，當(dāng)一個(gè)進(jìn)程中取入一個(gè)新的頁(yè)時(shí)，這個(gè)進(jìn)程駐留頁(yè)集中的一頁(yè)必須被替換出來（保持分配的幀的數(shù)目不變），這是一種局部替換策略。一個(gè)進(jìn)程的工作集是指這個(gè)進(jìn)程最近被使用過的頁(yè)的個(gè)數(shù)。第9章 單處理器調(diào)度 簡(jiǎn)要描述三種類型的處理器調(diào)度。 在交互式操作系統(tǒng)中，通常最重要的性能要求是什么？反應(yīng)時(shí)間 周轉(zhuǎn)時(shí)間和響應(yīng)時(shí)間有什么區(qū)別？周轉(zhuǎn)時(shí)間是一個(gè)要求花費(fèi)在系統(tǒng)上的包括等待時(shí)間和服務(wù)時(shí)間的總的時(shí)間。通常進(jìn)程在處理該請(qǐng)求的同時(shí)，就開始給用戶產(chǎn)生一些輸出。許多系統(tǒng)，比如WINDOWS，剛好相反，大數(shù)值表示高優(yōu)先級(jí)。搶占：當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程可能被操作系統(tǒng)中斷，并轉(zhuǎn)移到就緒態(tài)。 簡(jiǎn)單定義FCFS調(diào)度。當(dāng)當(dāng)前正在運(yùn)行的進(jìn)程停止執(zhí)行時(shí)，選擇在就緒隊(duì)列中存在時(shí)間最長(zhǎng)的進(jìn)程運(yùn)行。 簡(jiǎn)單定義最短進(jìn)程優(yōu)先調(diào)度。 簡(jiǎn)單定義最短剩余時(shí)間調(diào)度。在這種情況下，調(diào)度器總是選擇預(yù)期剩余時(shí)間最短的進(jìn)程。 簡(jiǎn)單定義最高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度。R=(w+s)/s,w等待處理器的時(shí)間，s期待的服務(wù)時(shí)間。調(diào)度基于搶占原則并且使用動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)機(jī)制。當(dāng)它第一次被搶占后并返回就緒狀態(tài)時(shí)，它被防止在RQ1。一個(gè)短進(jìn)程很快會(huì)執(zhí)行完，不會(huì)在就緒隊(duì)列中降很多級(jí)。因此，新到的進(jìn)程和短進(jìn)程優(yōu)先于老進(jìn)程和長(zhǎng)進(jìn)程。一旦一個(gè)進(jìn)程處于優(yōu)先級(jí)最低的隊(duì)列中，它就不可能再降低，但是會(huì)重復(fù)地返回該隊(duì)列，直到運(yùn)行結(jié)束。細(xì)粒度：?jiǎn)沃噶盍髦泄逃械牟⑿?；中等粒度：在一個(gè)單獨(dú)應(yīng)用中的并行處理或多任務(wù)處理；粗粒度：在多道程序環(huán)境中并發(fā)進(jìn)程的多處理；非常粗粒度：在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行分布處理，以形成一個(gè)計(jì)算環(huán)境；無約束粒度：多個(gè)無關(guān)進(jìn)程。加載共享：進(jìn)程不是分配到一個(gè)特定的處理器，而是維護(hù)一個(gè)就緒進(jìn)程的全局隊(duì)列，每個(gè)處理器只要空閑就從隊(duì)列中選擇一個(gè)線程。組調(diào)度：一組相關(guān)的線程基于一對(duì)一的原則，同時(shí)調(diào)度到一組處理器上運(yùn)行。當(dāng)程序終止是，處理器返回到總的處理器池中，可供分配給另一個(gè)程序。 列出并簡(jiǎn)單定義三種版本的負(fù)載分配。當(dāng)一個(gè)處理器變得空閑時(shí)，它選擇下一個(gè)就緒線程執(zhí)行，直到完成或阻塞。具有同等優(yōu)先級(jí)的隊(duì)列按作業(yè)到達(dá)的順序排隊(duì)。可搶占的最少線程數(shù)優(yōu)先：最高的的優(yōu)先級(jí)給予包含的未被調(diào)度的線程數(shù)目最少的作業(yè)。10. 硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)有什么區(qū)別？硬實(shí)時(shí)任務(wù)指必須滿足最后期限的限制，否則會(huì)給系統(tǒng)帶來不可接受的破壞或者致命的錯(cuò)誤。 周期性實(shí)時(shí)任務(wù)和非周期性實(shí)時(shí)任務(wù)有什么區(qū)別？非周期任務(wù)有一個(gè)必須結(jié)束或開始的最后期限，或者有一個(gè)關(guān)于開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間的約束。 列出并簡(jiǎn)單定義對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的五方面的要求。可響應(yīng)性：它關(guān)注的是在知道中斷之后操作系統(tǒng)未中斷提供服務(wù)的時(shí)間用戶控制：用戶應(yīng)該能夠區(qū)分硬實(shí)時(shí)任務(wù)和軟實(shí)時(shí)任務(wù)，并且在每一類中確定相對(duì)優(yōu)先級(jí)?？煽啃?：可靠性必須提供這樣一種方式，以繼續(xù)滿足實(shí)時(shí)最后期限。