畢業(yè)季將臨近，許多同學(xué)開始面試找工作，那么面試操作系統(tǒng)相關(guān)的時候會問到什么問題呢?下面由學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了操作系統(tǒng)面試總結(jié)，希望對大家有所幫助!

　　操作系統(tǒng)面試總結(jié)一

　　1. 進程的有哪幾種狀態(tài)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，及導(dǎo)致轉(zhuǎn)換的事件。

　　狀態(tài)：

　　1)就緒狀態(tài) 　進程已獲得除處理機外的所需資源，等待分配處理機資源，只要分配到CPU就可執(zhí)行。在某一時刻，可能有若干個進程處于該狀態(tài)。

　　2)運行狀態(tài) 占用處理機資源運行，處于此狀態(tài)的進程的數(shù)目小于等于CPU的數(shù)目。

　　3)阻塞狀態(tài) 　由于進程等待某種條件(如I/O操作或進程同步)，在條件滿足之前無法繼續(xù)執(zhí)行。該事件發(fā)生前即使把處理機分配給該進程，也無法運行。

　　轉(zhuǎn)換解釋：從狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖中，存在四種狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

　　當(dāng)進程調(diào)度程序從就緒隊列中選取一個進程投入運行時引起轉(zhuǎn)換1;

　　正在執(zhí)行的進程如因時間片用完而被暫停執(zhí)行就會引起轉(zhuǎn)換2;

　　正在執(zhí)行的進程因等待的事件尚未發(fā)生而無法執(zhí)行(如進程請求完成I/O)會引去轉(zhuǎn)換3;

　　當(dāng)進程等待的事件發(fā)生時(如I/O完成)則會引起轉(zhuǎn)換4。

　　事件：就緒隊列非空，則一個進程的轉(zhuǎn)換3會立即引去另一個進程的轉(zhuǎn)換1。這是因為一個進程發(fā)生轉(zhuǎn)換3意味著正在執(zhí)行的進程由執(zhí)行狀態(tài)變?yōu)樽枞麪顟B(tài)，這時處理機空閑，進程調(diào)度程序必然會從就緒隊列中選取一個進程并將它投入運行，因此只要就緒隊列非空，一個進程的轉(zhuǎn)換3能立即引起一個進程的轉(zhuǎn)換1。

　　2. 進程與線程的區(qū)別。dll是否有獨立的堆棧?

　　進程是具有一定獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動,進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位.

　　線程是進程的一個實體,是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進程更小的能獨立運行的基本單位.線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點在運行中必不可少的資源(如程序計數(shù)器,一組寄存器和棧),但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源.

　　一個線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個線程;同一個進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行

　　進程是死的，只是一些資源的集合，真正的程序執(zhí)行都是線程來完成的，程序啟動的時候操作系統(tǒng)就幫你創(chuàng)建了一個主線程。每個線程有自己的堆棧。 DLL(動態(tài)連接庫)中有沒有獨立的堆棧，這個問題不好回答，或者說這個問題本身是否有問題。因為DLL中的代碼是被某些線程所執(zhí)行，只有線程擁有堆棧，如果DLL中的代碼是EXE中的線程所調(diào)用，那么這個時候是不是說這個DLL沒有自己獨立的堆棧?如果DLL中的代碼是由DLL自己創(chuàng)建的線程所執(zhí)行，那么是不是說DLL有獨立的堆棧?以上講的是堆棧，如果對于堆來說，每個DLL有自己的堆，所以如果是從DLL中動態(tài)分配的內(nèi)存，最好是從DLL中刪除，如果你從DLL中分配內(nèi)存，然后在EXE中，或者另外一個DLL中刪除，很有可能導(dǎo)致程序崩潰。

　　另進程和程序的區(qū)別：進程即運行中的程序，從中即可知，進程是在運行的，程序是非運行的，當(dāng)然本質(zhì)區(qū)別就是動態(tài)和靜態(tài)的區(qū)別。程序可以存在外存中，也可以存在內(nèi)存中

　　3. 進程通信的幾種方式。

　　管道( pipe )：管道是一種半雙工的通信方式，數(shù)據(jù)只能單向流動，而且只能在具有親緣關(guān)系的進程間使用。進程的親緣關(guān)系通常是指父子進程關(guān)系。

　　有名管道 (named pipe) ： 有名管道也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關(guān)系進程間的通信。

　　信號量( semophore ) ： 信號量是一個計數(shù)器，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問。它常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。因此，主要作為進程間以及同一進程內(nèi)不同線程之間的同步手段。

　　消息隊列( message queue ) ： 消息隊列是由消息的鏈表，存放在內(nèi)核中并由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞信息少、管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點。

　　信號 ( signal ) ： 信號是一種比較復(fù)雜的通信方式，用于通知接收進程某個事件已經(jīng)發(fā)生。

　　共享內(nèi)存( shared memory ) ：共享內(nèi)存就是映射一段能被其他進程所訪問的內(nèi)存，這段共享內(nèi)存由一個進程創(chuàng)建，但多個進程都可以訪問。共享內(nèi)存是最快的 IPC 方式，它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設(shè)計的。它往往與其他通信機制，如信號量，配合使用，來實現(xiàn)進程間的同步和通信。

　　套接字( socket ) ： 套解字也是一種進程間通信機制，與其他通信機制不同的是，它可用于不同及其間的進程通信。

　　4. 線程同步幾種方式。(一定要會寫生產(chǎn)者、消費者問題，完全消化理解)

　　臨界區(qū)(CCriticalSection)：通過對多線程的串行化來訪問公共資源或一段代碼，速度快，適合控制數(shù)據(jù)訪問。

　　事件(CEvent)：為協(xié)調(diào)共同對一個共享資源的單獨訪問而設(shè)計的。

　　互斥量(CMutex)：為控制一個具有有限數(shù)量用戶資源而設(shè)計。

　　信號量(CSemaphore)：用來通知線程有一些事件已發(fā)生，從而啟動后繼任務(wù)的開始。

　　生產(chǎn)者、消費者問題

　　Var mutex,empty,full:semaphore:=1,n,0; // 定義三個信號量

　　buffer:array[0,...,n-1]of item; // 定義緩沖池，容量為n

　　in,out:integer:=0,0;

　　begin

　　parbegin

　　proceducer:begin // 生產(chǎn)者

　　repeat

　　producer an item nextp; // 生產(chǎn)一個產(chǎn)品 .

　　wait(empty); // 申請一個空緩沖區(qū)

　　wait(mutex); // 申請緩沖池的使用權(quán)

　　buffer(in):=nextp; // 將產(chǎn)品放入緩沖池中

　　in:=(in+1)mod n; // 下一個空緩沖區(qū)地址

　　signal(mutex); //釋放緩沖池使用權(quán)

　　signal(full); // 釋放一個滿緩沖區(qū)

　　until false;

　　end

　　consumer:begin

　　repeat

　　wait(full);

　　wait(mutex);

　　nextc:=buffer(out);

　　out:=(out+1)mod n;

　　signal(mutex);

　　signal(empty);

　　consumer the item in nextc;

　　until false;

　　end

　　parend

　　end

　　nextp 應(yīng)該是next proceducer的意思吧

　　nextc 應(yīng)該是next consumer

　　貌似也不是什么變量，屬于語言描述而已

　　下面的消費者也是差不多的。

　　至于生產(chǎn)者進程如何被阻塞和喚醒，因為程序中有一個 repeat語句，所以進程不斷測試緩沖池是否有空緩沖區(qū)，以及緩沖池是否有其他進程使用。若兩個條件不滿足，則進入阻塞隊列等待。若某一時刻兩個條件都能滿足，則能喚醒該進程。

　　信號量：

　　只支持兩種操作,wait()和signal()，也叫做P、V操作，這兩個操作是

　　原子操作，不會被打斷。信號量機制有以下幾種：

　　1.整型信號量--------------------一個整數(shù)，只能由PV操作對其加減

　　2.記錄型信號量------------------在1的基礎(chǔ)上種了一個鏈表，記錄請求該資源的線程，解決1中沒有讓權(quán)等待的問題

　　3.AND信號量---------------------1和2只是對一個資源，而這個機制能解決一次請求多個資源的情況

　　4.一般信號量--------------------這是最一般的信號量機制，能夠表示以上幾種，表示方法也比較特殊，見操作系統(tǒng)

　　3和4又屬于信號量集機制。

　　5. 線程的實現(xiàn)方式. (也就是用戶線程與內(nèi)核線程的區(qū)別)

　　用戶線程與內(nèi)核線程的區(qū)別

　　根據(jù)操作系統(tǒng)內(nèi)核是否對線程可感知，可以把線程分為內(nèi)核線程和用戶線程。

　　內(nèi)核線程建立和銷毀都是由操作系統(tǒng)負責(zé)、通過系統(tǒng)調(diào)用完成的，操作系統(tǒng)在調(diào)度時，參考各進程內(nèi)的線程運行情況做出調(diào)度決定，如果一個進程中沒有就緒態(tài)的線程，那么這個進程也不會被調(diào)度占用CPU。

　　和內(nèi)核線程相對應(yīng)的是用戶線程，用戶線程指不需要內(nèi)核支持而在用戶程序中實現(xiàn)的線程，其不依賴于操作系統(tǒng)核心，用戶進程利用線程庫提供創(chuàng)建、同步、調(diào)度和管理線程的函數(shù)來控制用戶線程。用戶線程多見于一些歷史悠久的操作系統(tǒng)，例如Unix操作系統(tǒng)，不需要用戶態(tài)/核心態(tài)切換，速度快，操作系統(tǒng)內(nèi)核不知道多線程的存在，因此一個線程阻塞將使得整個進程(包括它的所有線程)阻塞。由于這里的處理器時間片分配是以進程為基本單位，所以每個線程執(zhí)行的時間相對減少為了在操作系統(tǒng)中加入線程支持，采用了在用戶空間增加運行庫來實現(xiàn)線程，這些運行庫被稱為“線程包”，用戶線程是不能被操作系統(tǒng)所感知的。

　　引入用戶線程，具體而言，有以下四個方面的優(yōu)勢：

　　(1)可以在不支持線程的操作系統(tǒng)中實現(xiàn)。

　　(2)創(chuàng)建和銷毀線程、線程切換代價等線程管理的代價比內(nèi)核線程少得多。

　　(3)允許每個進程定制自己的調(diào)度算法，線程管理比較靈活。

　　(4)線程能夠利用的表空間和堆棧空間比內(nèi)核級線程多。

　　用戶線程的缺點主要有以下兩點：

　　(1)同一進程中只能同時有一個線程在運行，如果有一個線程使用了系統(tǒng)調(diào)用而阻塞，那么整個進程都會被掛起。

　　(2)頁面失效也會產(chǎn)生類似的問題。

　　內(nèi)核線程的優(yōu)缺點剛好跟用戶線程相反。實際上，操作系統(tǒng)可以使用混合的方式來實現(xiàn)線程。

　　Java實現(xiàn)線程的方式有三種：

　　(1)繼承Thread類，重寫run函數(shù)

　　創(chuàng)建：

　　class xx extends Thread{

　　public void run(){

　　Thread.sleep(1000) //線程休眠1000毫秒，sleep使線程進入Block狀態(tài)，并釋放資源

　　}}

　　開啟線程：

　　對象.start() //啟動線程，run函數(shù)運行

　　public class java_thread extends Thread{

　　public static void main(String args[])

　　{

　　(new java_thread()).run();

　　System.out.println("main thread run ");

　　}

　　public synchronized void run()

　　{

　　System.out.println("sub thread run ");

　　}

　　}

　　(2)實現(xiàn)Runnable接口，重寫run函數(shù)

　　開啟線程：

　　Thread t = new Thread(對象) //創(chuàng)建線程對象

　　t.start()

　　public class java_thread implements Runnable{

　　public static void main(String args[])

　　{

　　(new Thread(new java_thread())).start();

　　System.out.println("main thread run ");

　　}

　　public void run()

　　{

　　System.out.println("sub thread run ");

　　}

　　}

　　(3)實現(xiàn)Callable接口，重寫call函數(shù)

　　Callable是類似于Runnable的接口，實現(xiàn)Callable接口的類和實現(xiàn)Runnable的類都是可被其它線程執(zhí)行的任務(wù)。

　　import java.util.concurrent.Callable;

　　public class CallableWorker implements Callable{

　　private int i;

　　public CallableWorker(int i) throws Exception {

　　this.i = i;}

　　@Override

　　public Integer call() throws Exception {

　　System.out.println("Thread-" + Thread.currentThread().getId() + " CallableWorker test count " + i + "begin...");

　　try {

　　Thread.sleep(1000);

　　} catch (InterruptedException e) {

　　e.printStackTrace();

　　}

　　System.out.println("Thread-" + Thread.currentThread().getId() + " CallableWorker test count " + i + "end");

　　return i+1;

　　}}

　　Callable和Runnable有幾點不同:

　?、貱allable規(guī)定的方法是call()，而Runnable規(guī)定的方法是run().

　?、贑allable的任務(wù)執(zhí)行后可返回值，而Runnable的任務(wù)是不能返回值的

　?、踓all()方法可拋出異常，而run()方法是不能拋出異常的。

　?、苓\行Callable任務(wù)可拿到一個Future對象，F(xiàn)uture表示異步計算的結(jié)果。它提供了檢查計算是否完成的方法,以等待計算的完成,并檢索計算的結(jié)果.通過Future對象可了解任務(wù)執(zhí)行情況,可取消任務(wù)的執(zhí)行,還可獲取任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果

　　6. 用戶態(tài)和核心態(tài)的區(qū)別。

　　當(dāng)一個任務(wù)(進程)執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用而陷入內(nèi)核代碼中執(zhí)行時，我們就稱進程處于內(nèi)核運行態(tài)(或簡稱為內(nèi)核態(tài))。此時處理器處于特權(quán)級最高的(0級)內(nèi)核代碼中執(zhí)行。當(dāng)進程處于內(nèi)核態(tài)時，執(zhí)行的內(nèi)核代碼會使用當(dāng)前進程的內(nèi)核棧。每個進程都有自己的內(nèi)核棧。當(dāng)進程在執(zhí)行用戶自己的代碼時，則稱其處于用戶運行態(tài)(用戶態(tài))。即此時處理器在特權(quán)級最低的(3級)用戶代碼中運行。當(dāng)正在執(zhí)行用戶程序而突然被中斷程序中斷時，此時用戶程序也可以象征性地稱為處于進程的內(nèi)核態(tài)。因為中斷處理程序?qū)⑹褂卯?dāng)前進程的內(nèi)核棧。這與處于內(nèi)核態(tài)的進程的狀態(tài)有些類似。

　　用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)的3種方式：系統(tǒng)調(diào)用、異常、外圍設(shè)備中斷。

　　7. 用戶棧和內(nèi)核棧的區(qū)別。

　　內(nèi)核棧和用戶棧區(qū)別：

　　intel的cpu分為四個運行級別ring0~ring3，內(nèi)核創(chuàng)建進程，創(chuàng)建進程的同時創(chuàng)建進程控制塊，創(chuàng)建進程自己的堆棧。一個進程有兩個堆棧，用戶棧和系統(tǒng)棧。用戶堆棧的空間指向用戶地址空間，內(nèi)核堆棧的空間指向內(nèi)核地址空間。

　　有個CPU堆棧指針寄存器，進程運行的狀態(tài)有用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)，當(dāng)進程運行在用戶態(tài)時。CPU堆棧指針寄存器指向的是用戶堆棧地址，使用的是用戶堆棧;當(dāng)進程運行在內(nèi)核態(tài)時，CPU堆棧指針寄存器指向的是內(nèi)核堆棧地址，使用的是內(nèi)核堆棧。

　　堆棧切換

　　當(dāng)系統(tǒng)因為系統(tǒng)調(diào)用(軟中斷)或硬件中斷，CPU切換到特權(quán)工作模式，進程陷入內(nèi)核態(tài)，進程使用的棧也要從用戶棧轉(zhuǎn)向系統(tǒng)棧。

　　從用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)要兩步驟，首先是將用戶堆棧地址保存到內(nèi)核堆棧中，然后將CPU堆棧指針寄存器指向內(nèi)核堆棧。

　　當(dāng)由內(nèi)核態(tài)轉(zhuǎn)向用戶態(tài)，步驟首先是將內(nèi)核堆棧中得用戶堆棧地址恢復(fù)到CPU堆棧指針寄存器中。

　　內(nèi)核棧和用戶棧區(qū)別

　　1.棧是系統(tǒng)運行在內(nèi)核態(tài)的時候使用的棧，用戶棧是系統(tǒng)運行在用戶態(tài)時候使用的棧。

　　當(dāng)進程由于中斷進入內(nèi)核態(tài)時，系統(tǒng)會把一些用戶態(tài)的數(shù)據(jù)信息保存到內(nèi)核棧中，當(dāng)返回到用戶態(tài)時，取出內(nèi)核棧中得信息恢復(fù)出來，返回到程序原來執(zhí)行的地方。用戶棧就是進程在用戶空間時創(chuàng)建的棧，比如一般的函數(shù)調(diào)用，將會用到用戶棧。

　　2.內(nèi)核棧是屬于操作系統(tǒng)空間的一塊固定區(qū)域，可以用于保存中斷現(xiàn)場、保存操作系統(tǒng)子程序間相互調(diào)用的參數(shù)、返回值等。用戶棧是屬于用戶進程空間的一塊區(qū)域，用戶保存用戶進程子程序間的相互調(diào)用的參數(shù)、返回值等。

　　3.每個Windows 都有4g的進程空間，系統(tǒng)棧使用進程空間的地段部分，用戶棧是高端部分如果用戶要直接訪問系統(tǒng)棧部分，需要有特殊的方式。

　　為何要設(shè)置兩個不同的棧?

　　共享原因：內(nèi)核的代碼和數(shù)據(jù)是為所有的進程共享的，如果不為每一個進程設(shè)置對應(yīng)的內(nèi)核棧，那么就不能實現(xiàn)不同的進程執(zhí)行不同的代碼。

　　安全原因：如果只有一個棧，那么用戶就可以修改棧內(nèi)容來突破內(nèi)核安全保護。

　　8. 內(nèi)存池、進程池、線程池。(c++程序員必須掌握)

　　自定義內(nèi)存池的思想通過這個"池"字表露無疑，應(yīng)用程序可以通過系統(tǒng)的內(nèi)存分配調(diào)用預(yù)先一次性申請適當(dāng)大小的內(nèi)存作為一個內(nèi)存池，之后應(yīng)用程序自己對內(nèi)存的分配和釋放則可以通過這個內(nèi)存池來完成。只有當(dāng)內(nèi)存池大小需要動態(tài)擴展時，才需要再調(diào)用系統(tǒng)的內(nèi)存分配函數(shù)，其他時間對內(nèi)存的一切操作都在應(yīng)用程序的掌控之中。

　　應(yīng)用程序自定義的內(nèi)存池根據(jù)不同的適用場景又有不同的類型。

　　從線程安全的角度來分，內(nèi)存池可以分為單線程內(nèi)存池和多線程內(nèi)存池。單線程內(nèi)存池整個生命周期只被一個線程使用，因而不需要考慮互斥訪問的問題;多線程內(nèi)存池有可能被多個線程共享，因此則需要在每次分配和釋放內(nèi)存時加鎖。相對而言，單線程內(nèi)存池性能更高，而多線程內(nèi)存池適用范圍更廣。

　　從內(nèi)存池可分配內(nèi)存單元大小來分，可以分為固定內(nèi)存池和可變內(nèi)存池。所謂固定內(nèi)存池是指應(yīng)用程序每次從內(nèi)存池中分配出來的內(nèi)存單元大小事先已經(jīng)確定，是固定不變的;而可變內(nèi)存池則每次分配的內(nèi)存單元大小可以按需變化，應(yīng)用范圍更廣，而性能比固定內(nèi)存池要低。

　　9. 死鎖的概念，導(dǎo)致死鎖的原因.

　　死鎖: 是指兩個或兩個以上的進程在執(zhí)行過程中,因爭奪資源而造成的一種互相等待的現(xiàn)象,若無外力作用,它們都將無法推進下去.此時稱系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)或系統(tǒng)產(chǎn)生了死鎖,這些永遠在互相等待的進程稱為死鎖進程.

　　主要原因(1) 因為系統(tǒng)資源不足。(2) 進程運行推進的順序不合適。(3) 資源分配不當(dāng)?shù)取?/p>

　　10. 導(dǎo)致死鎖的四個必要條件。

　　產(chǎn)生死鎖的四個必要條件：

　　(1) 互斥條件：一個資源每次只能被一個進程使用。

　　(2) 請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放。

　　(3) 不剝奪條件:進程已獲得的資源，在末使用完之前，不能強行剝奪。

　　(4) 循環(huán)等待條件:若干進程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。

　　這四個條件是死鎖的必要條件，只要系統(tǒng)發(fā)生死鎖，這些條件必然成立，而只要上述條件之一不滿足，就不會發(fā)生死鎖。

　　操作系統(tǒng)面試總結(jié)二

　　11. 處理死鎖的四個方式。

　　1)忽略該問題。例如鴕鳥算法，該算法可以應(yīng)用在極少發(fā)生死鎖的的情況下。為什么叫鴕鳥算法呢，(鴕鳥策略)

　　2)檢測死鎖并且恢復(fù)。(檢測與解除策略)

　　3)仔細地對資源進行動態(tài)分配，以避免死鎖。(避免策略)

　　4)通過破除死鎖四個必要條件之一，來防止死鎖產(chǎn)生。(預(yù)防策略)

　　12. 預(yù)防死鎖的方法、避免死鎖的方法。

　　通過破除死鎖四個必要條件之一，來預(yù)防死鎖產(chǎn)生，有兩種方法，一種是當(dāng)其申請的資源得不到滿足時，也必須放棄其原先占有的資源;另一種方法是只適用于申請資源的進程優(yōu)先級比占有該資源的進程優(yōu)先級高時，如果一個進程申請的資源被其它進程占用，而申請進程的優(yōu)先級較高，那么它可以強迫占有資源的進程放棄。

　　仔細地對資源進行動態(tài)分配，以避免死鎖。

　　13. 進程調(diào)度算法。(周轉(zhuǎn)時間 = 程序結(jié)束時間 -- 開始服務(wù)時間、帶權(quán)周轉(zhuǎn)時間= 周轉(zhuǎn)時間 / 要求服務(wù)時間)

　　先來先服務(wù)(First Come First Service，F(xiàn)CFS)調(diào)度算法按照進程進入就緒隊列的先后順序選擇可以占用處理器的進程。這是一種不可搶占方式的調(diào)度算法，優(yōu)點是實現(xiàn)簡單，缺點是后來的進程等待CPU的時間較長。它現(xiàn)今主要用作輔助調(diào)度法;例如結(jié)合在優(yōu)先級調(diào)度算法中使用，當(dāng)有兩個最高優(yōu)先級的進程時，則誰先來，誰就先被調(diào)度。

　　短執(zhí)行進程優(yōu)先算法(Shortest Process First，SPF)就是從就緒隊列中選擇一個CPU執(zhí)行時間預(yù)期最短的進程，將處理器分配給它。雖然較公平，但實現(xiàn)難度較大，因為要準確預(yù)定下一個進程的CPU執(zhí)行周期是很困難的。

　　•最高優(yōu)先級優(yōu)先(Highest Priority First，HPF)調(diào)度算法的核心是確定進程的優(yōu)先級。首先，系統(tǒng)或用戶按某種原則為進程指定一個優(yōu)先級來表示該進程所享有的調(diào)度優(yōu)先權(quán)。確定優(yōu)先級的方法較多，一般可分為兩類，即靜態(tài)法和動態(tài)法。靜態(tài)法根據(jù)進程的靜態(tài)特性，在進程開始執(zhí)行之前就確定它們的優(yōu)先級，一旦開始執(zhí)行之后就不能改變。動態(tài)法則不然，它把進程的靜態(tài)特性和動態(tài)特性結(jié)合起來確定進程的優(yōu)先級，隨著進程的執(zhí)行過程，其優(yōu)先級不斷變化。

　　•進程的靜態(tài)優(yōu)先級確定最基本的方法是按照進程的類型給予不同的優(yōu)先級。例如，在有些系統(tǒng)中，進程被劃分為系統(tǒng)進程和用戶進程。系統(tǒng)進程享有比用戶進程高的優(yōu)先級;對于用戶進程來說，則可以分為：I/O繁忙的進程、CPU繁忙的進程、I/O與CPU均衡的進程和其他進程等。

　　•對系統(tǒng)進程，也可以根據(jù)其所要完成的功能劃分為不同的類型。例如，調(diào)度進程、I/O進程、中斷處理進程、存儲管理進程等。這些進程還可進一步劃分為不同類型并賦予不同的優(yōu)先級。例如，在操作系統(tǒng)中，對于鍵盤中斷的處理優(yōu)先級和對于電源掉電中斷的處理優(yōu)先級是不相同的。

　　•基于靜態(tài)優(yōu)先級的調(diào)度算法實現(xiàn)簡單，系統(tǒng)開銷小，但由于靜態(tài)優(yōu)先級一旦確定之后，直到執(zhí)行結(jié)束為止始終保持不變，從而系統(tǒng)效率較低，調(diào)度性能不高?，F(xiàn)在的操作系統(tǒng)中，如果使用優(yōu)先級調(diào)度的話，則大多采用動態(tài)優(yōu)先級的調(diào)度策略。

　　•進程的動態(tài)優(yōu)先級一般可以根據(jù)以下兩個方面來確定：

　　• (1)根據(jù)進程占有CPU時間的長短來決定。一個進程占有處理機的時間愈長，則在被阻塞之后再次獲得調(diào)度的優(yōu)先級就越低。反之，其獲得調(diào)度的可能性就會越大。

　　• (2)根據(jù)就緒進程等待CPU的時間長短來決定。一個就緒進程在就緒隊列中等待的時間越長，則它獲得調(diào)度選中的優(yōu)先級就越高。

　　•由于動態(tài)優(yōu)先級隨時間的推移而變化，系統(tǒng)要經(jīng)常計算各個進程的優(yōu)先級，因此，系統(tǒng)要為此付出一定的開銷。

　　•最高優(yōu)先級優(yōu)先調(diào)度算法用于多道批處理系統(tǒng)中較好，但它使得優(yōu)先級較低的進程等待時間較長，這對于分時系統(tǒng)中要想獲得較好的響應(yīng)時間是不允許的，所以在分時系統(tǒng)中多采用時間片輪轉(zhuǎn)法來進行進程調(diào)度。

　　時間片輪轉(zhuǎn)(Round Robin，RR)法的基本思路是讓每個進程在就緒隊列中的等待時間與享受服務(wù)的時間成比例。在時間片輪轉(zhuǎn)法中，需要將CPU的處理時間分成固定大小的時間片，例如，幾十毫秒至幾百毫秒。如果一個進程在被調(diào)度選中之后用完了系統(tǒng)規(guī)定的時間片，但又未完成要求的任務(wù)，則它自行釋放自己所占有的CPU而排到就緒隊列的末尾，等待下一次調(diào)度。同時，進程調(diào)度程序又去調(diào)度當(dāng)前就緒隊列中的第一個進程。

　　•顯然，輪轉(zhuǎn)法只能用來調(diào)度分配一些可以搶占的資源。這些可以搶占的資源可以隨時被剝奪，而且可以將它們再分配給別的進程。CPU是可搶占資源的一種。但打印機等資源是不可搶占的。由于作業(yè)調(diào)度是對除了CPU之外的所有系統(tǒng)硬件資源的分配，其中包含有不可搶占資源，所以作業(yè)調(diào)度不使用輪轉(zhuǎn)法。在輪轉(zhuǎn)法中，時間片長度的選取非常重要。首先，時間片長度的選擇會直接影響到系統(tǒng)的開銷和響應(yīng)時間。如果時間片長度過短，則調(diào)度程序搶占處理機的次數(shù)增多。這將使進程上下文切換次數(shù)也大大增加，從而加重系統(tǒng)開銷。反過來，如果時間片長度選擇過長，例如，一個時間片能保證就緒隊列中所需執(zhí)行時間最長的進程能執(zhí)行完畢，則輪轉(zhuǎn)法變成了先來先服務(wù)法。時間片長度的選擇是根據(jù)系統(tǒng)對響應(yīng)時間的要求和就緒隊列中所允許最大的進程數(shù)來確定的。

　　• 在輪轉(zhuǎn)法中，加入到就緒隊列的進程有3種情況，一種是分給它的時間片用完，但進程還未完成，回到就緒隊列的末尾等待下次調(diào)度去繼續(xù)執(zhí)行。另一種情況是分給該進程的時間片并未用完，只是因為請求I/O或由于進程的互斥與同步關(guān)系而被阻塞。當(dāng)阻塞解除之后再回到就緒隊列。第三種情況就是新創(chuàng)建進程進入就緒隊列。如果對這些進程區(qū)別對待，給予不同的優(yōu)先級和時間片，從直觀上看，可以進一步改善系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量和效率。例如，我們可把就緒隊列按照進程到達就緒隊列的類型和進程被阻塞時的阻塞原因分成不同的就緒隊列，每個隊列按FCFS原則排列，各隊列之間的進程享有不同的優(yōu)先級，但同一隊列內(nèi)優(yōu)先級相同。這樣，當(dāng)一個進程在執(zhí)行完它的時間片之后，或從睡眠中被喚醒以及被創(chuàng)建之后，將進入不同的就緒隊列。

　　14. Windows內(nèi)存管理的方式(塊式、頁式、段式、段頁式).

　　內(nèi)存管理是操作系統(tǒng)中的重要部分，兩三句話恐怕誰也說不清楚吧～～我先說個大概，希望能夠拋磚引玉吧 當(dāng)程序運行時需要從內(nèi)存中讀出這段程序的代碼。代碼的位置必須在物理內(nèi)存中才能被運行，由于現(xiàn)在的操作系統(tǒng)中有非常多的程序運行著，內(nèi)存中不能夠完全放下，所以引出了虛擬內(nèi)存的概念。把哪些不常用的程序片斷就放入虛擬內(nèi)存，當(dāng)需要用到它的時候在load入主存(物理內(nèi)存)中。這個就是內(nèi)存管理所要做的事。內(nèi)存管理還有另外一件事需要做：計算程序片段在主存中的物理位置，以便CPU調(diào)度。 內(nèi)存管理有塊式管理，頁式管理，段式和段頁式管理?，F(xiàn)在常用段頁式管理。

　　塊式管理：把主存分為一大塊、一大塊的，當(dāng)所需的程序片斷不在主存時就分配一塊主存空間，把程序片斷l(xiāng)oad入主存，就算所需的程序片度只有幾個字節(jié)也只能把這一塊分配給它。這樣會造成很大的浪費，平均浪費了50%的內(nèi)存空間，但是易于管理。

　　頁式管理：把主存分為一頁一頁的，每一頁的空間要比一塊一塊的空間小很多，顯然這種方法的空間利用率要比塊式管理高很多。

　　段式管理：把主存分為一段一段的，每一段的空間又要比一頁一頁的空間小很多，這種方法在空間利用率上又比頁式管理高很多，但是也有另外一個缺點。一個程序片斷可能會被分為幾十段，這樣很多時間就會被浪費在計算每一段的物理地址上(計算機最耗時間的大家都知道是I/O吧)。

　　段頁式管理：結(jié)合了段式管理和頁式管理的優(yōu)點。把主存分為若干頁，每一頁又分為若干段。

　　二維邏輯地址：段號+段內(nèi)地址

　　分頁與分段的主要區(qū)別：

　　1)、段是信息的邏輯單位，它是根據(jù)用戶的需要劃分的，因此段對用戶是可見的;頁是信息的物理單位，是為了管理主存的方便而劃分的，對用戶是透明的。

　　2)、頁的大小固定不變，由系統(tǒng)決定。段的大小是不固定的，它由其完成的功能決定。

　　3)、段式向用戶提供的是二維地址空間，頁式向用戶提供的是一維地址空間，其頁號和頁內(nèi)偏移是機器硬件的功能。

　　4)、由于段是信息的邏輯單位，因此便于存貯保護和信息的共享，頁的保護和共享受到限制。

　　分頁與分段存儲管理系統(tǒng)雖然在很多地方相似，但從概念上講，兩者是完全不同的，它們之間的區(qū)別如下：

　?、夙撌切畔⒌奈锢韱挝?。分頁的目的是實現(xiàn)離散分配，減少外部碎片，提高內(nèi)存利用率。段是信息的邏輯單位。每一段在邏輯上是一組相對完整的信息集合。

　?、诜猪撌酱鎯芾淼淖鳂I(yè)地址空間是一維的，而分段式存儲管理的作業(yè)地址空間是二維的。

　?、垌摰拇笮」潭ㄇ矣上到y(tǒng)確定，是等長的。而段的長度不定。

　?、芊猪摰膬?yōu)點體現(xiàn)在內(nèi)存空間的管理上，而分段的優(yōu)點體現(xiàn)在地址空間的管理上。

　　15. 內(nèi)存連續(xù)分配方式采用的幾種算法及各自優(yōu)劣。

　　1) 單一連續(xù)分配 是一種最簡單的存儲管理方式，其優(yōu)點是軟件處理簡單，最大缺點是存儲器不能充分利用。多用于單用戶微機操作系統(tǒng)中。

　　2) 動態(tài)分區(qū)分配 是多道程序環(huán)境下各種存儲管理方式中最簡單的一種。它將內(nèi)存劃分成若干個分區(qū)，在每個分區(qū)中按照連續(xù)分配方式分配給一個作業(yè)。分區(qū)形式: a) 固定分區(qū)分配：指內(nèi)存在處理作業(yè)前已被劃分成若干個大小不等的分區(qū)，存儲管理程序根據(jù)每個作業(yè)步的最大存儲量分配一個足夠大的分區(qū)給它。當(dāng)找不到一個足夠大的分區(qū)時，則通知作業(yè)調(diào)度挑選另一作業(yè)，這種方式分配和回收內(nèi)存簡單，但內(nèi)存利用不充分，會產(chǎn)生“碎片”空間。b) 可變分區(qū)分配：指內(nèi)存事先并未被分區(qū)，只有當(dāng)作業(yè)進入內(nèi)存時，才根據(jù)作業(yè)的大小建立分區(qū)。其特點是分區(qū)的個數(shù)和大小都是可變的，但需要建立分配區(qū)表和空白區(qū)表，且表的長度是不固定的。

　　3) 可重定位分區(qū)分配 為使各分區(qū)中的用戶程序能移到內(nèi)存的一端，使碎片集中于另一端成為一個大分區(qū)，在程序執(zhí)行過程中，需對作業(yè)移動過程中的與地址有關(guān)項進行調(diào)整。這種分配方法的優(yōu)點是清除碎片，更大程度地利用內(nèi)存空間，但必須硬件的支持，且要花費時間。

　　16. 動態(tài)鏈接及靜態(tài)鏈接.

　　靜態(tài)鏈接庫與動態(tài)鏈接庫都是共享代碼的方式，如果采用靜態(tài)鏈接庫，則無論你愿不愿意，lib 中的指令都全部被直接包含在最終生成的 EXE 文件中了。但是若使用 DLL，該 DLL 不必被包含在最終 EXE 文件中，EXE 文件執(zhí)行時可以“動態(tài)”地引用和卸載這個與 EXE 獨立的 DLL 文件。靜態(tài)鏈接庫和動態(tài)鏈接庫的另外一個區(qū)別在于靜態(tài)鏈接庫中不能再包含其他的動態(tài)鏈接庫或者靜態(tài)庫，而在動態(tài)鏈接庫中還可以再包含其他的動態(tài)或靜態(tài)鏈接 庫

　　動態(tài)鏈接是指在生成可執(zhí)行文件時不將所有程序用到的函數(shù)鏈接到一個文件，因為有許多函數(shù)在操作系統(tǒng)帶的dll文件中，當(dāng)程序運行時直接從操作系統(tǒng)中找。

　　而靜態(tài)鏈接就是把所有用到的函數(shù)全部鏈接到exe文件中。

　　動態(tài)鏈接是只建立一個引用的接口，而真正的代碼和數(shù)據(jù)存放在另外的可執(zhí)行模塊中，在運行時再裝入;

　　而靜態(tài)鏈接是把所有的代碼和數(shù)據(jù)都復(fù)制到本模塊中，運行時就不再需要庫了。

　　17. 基本分頁、請求分頁儲存管理方式。18. 基本分段、請求分段儲存管理方式。

　　分頁式存儲管理的基本原理：采用分頁存儲器允許把一個作業(yè)存放到若干不相鄰的分區(qū)中，既可免去移動信息的工作，又可盡量減少主存的碎片。分頁式存儲管理的基本原理如下：

　　1、 頁框：物理地址分成大小相等的許多區(qū)，每個區(qū)稱為一塊;

　　2、址分成大小相等的區(qū)，區(qū)的大小與塊的大小相等，每個稱一個頁面。

　　3、 邏輯地址形式：與此對應(yīng)，分頁存儲器的邏輯地址由兩部分組成，頁號和單元號。邏輯地址格式為

　　頁號 單元號(頁內(nèi)地址)

　　采用分頁式存儲管理時，邏輯地址是連續(xù)的。所以，用戶在編制程序時仍只須使用順序的地址，而不必考慮如何去分頁。

　　4、頁表和地址轉(zhuǎn)換：如何保證程序正確執(zhí)行呢?采用的辦法是動態(tài)重定位技術(shù)，讓程序的指令執(zhí)行時作地址變換，由于程序段以頁為單位，所以，我們給每個頁設(shè)立一個重定位寄存器，這些重定位寄存器的集合便稱頁表。頁表是操作系統(tǒng)為每個用戶作業(yè)建立的，用來記錄程序頁面和主存對應(yīng)頁框的對照表，頁表中的每一欄指明了程序中的一個頁面和分得的頁框的對應(yīng)關(guān)系。絕對地址=塊號*塊長+單元號

　　以上從拓撲結(jié)構(gòu)角度分析了對稱式與非對稱式虛擬存儲方案的異同,實際從虛擬化存儲的實現(xiàn)原理來講也有兩種方式;即數(shù)據(jù)塊虛擬與虛擬文件系統(tǒng).

　　數(shù)據(jù)塊虛擬存儲方案著重解決數(shù)據(jù)傳輸過程中的沖突和延時問題.在多交換機組成的大型Fabric結(jié)構(gòu)的SAN中,由于多臺主機通過多個交換機端口訪問存儲設(shè)備,延時和數(shù)據(jù)塊沖突問題非常嚴重.數(shù)據(jù)塊虛擬存儲方案利用虛擬的多端口并行技術(shù),為多臺客戶機提供了極高的帶寬,最大限度上減少了延時與沖突的發(fā)生,在實際應(yīng)用中,數(shù)據(jù)塊虛擬存儲方案以對稱式拓撲結(jié)構(gòu)為表現(xiàn)形式.

　　虛擬文件系統(tǒng)存儲方案著重解決大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中文件共享的安全機制問題.通過對不同的站點指定不同的訪問權(quán)限,保證網(wǎng)絡(luò)文件的安全.在實際應(yīng)用中,虛擬文件系統(tǒng)存儲方案以非對稱式拓撲結(jié)構(gòu)為表現(xiàn)形式.

　　虛擬存儲技術(shù),實際上是虛擬存儲技術(shù)的一個方面,特指以CPU時間和外存空間換取昂貴內(nèi)存空間的操作系統(tǒng)中的資源轉(zhuǎn)換技術(shù)

　　基本思想:程序,數(shù)據(jù),堆棧的大小可以超過內(nèi)存的大小,操作系統(tǒng)把程序當(dāng)前使用的部分保留在內(nèi)存,而把其他部分保存在磁盤上,并在需要時在內(nèi)存和磁盤之間動態(tài)交換,虛擬存儲器支持多道程序設(shè)計技術(shù)

　　目的:提高內(nèi)存利用率

　　管理方式

　　A 請求式分頁存儲管理

　　在進程開始運行之前,不是裝入全部頁面,而是裝入一個或零個頁面,之后根據(jù)進程運行的需要,動態(tài)裝入其他頁面;當(dāng)內(nèi)存空間已滿,而又需要裝入新的頁面時,則根據(jù)某種算法淘汰某個頁面,以便裝入新的頁面

　　B 請求式分段存儲管理

　　為了能實現(xiàn)虛擬存儲,段式邏輯地址空間中的程序段在運行時并不全部裝入內(nèi)存,而是如同請求式分頁存儲管理,首先調(diào)入一個或若干個程序段運行,在運行過程中調(diào)用到哪段時,就根據(jù)該段長度在內(nèi)存分配一個連續(xù)的分區(qū)給它使用.若內(nèi)存中沒有足夠大的空閑分區(qū),則考慮進行段的緊湊或?qū)⒛扯位蚰承┒翁蕴鋈?這種存儲管理技術(shù)稱為請求式分段存儲管理

　　19. 分段分頁方式的比較各自優(yōu)缺點。

　　頁和分段系統(tǒng)有許多相似之處，但在概念上兩者完全不同，主要表現(xiàn)在：

　　1、頁是信息的物理單位，分頁是為實現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外零頭，提高內(nèi)存的利用率;或者說，分頁僅僅是由于系統(tǒng)管理的需要，而不是用戶的需要。

　　段是信息的邏輯單位，它含有一組其意義相對完整的信息。分段的目的是為了能更好的滿足用戶的需要。

　　2、頁的大小固定且由系統(tǒng)確定，把邏輯地址劃分為頁號和頁內(nèi)地址兩部分，是由機器硬件實現(xiàn)的，因而一個系統(tǒng)只能有一種大小的頁面。

　　段的長度卻不固定，決定于用戶所編寫的程序，通常由編輯程序在對源程序進行編輯時，根據(jù)信息的性質(zhì)來劃分。

　　3、分頁的作業(yè)地址空間是維一的，即單一的線性空間，程序員只須利用一個記憶符，即可表示一地址。

　　分段的作業(yè)地址空間是二維的，程序員在標識一個地址時，既需給出段名，又需給出段內(nèi)地址。

　　20. 幾種頁面置換算法，會算所需換頁數(shù)。(LRU用程序如何實現(xiàn)?)

　　地址映射過程中，若在頁面中發(fā)現(xiàn)所要訪問的頁面不再內(nèi)存中，則產(chǎn)生缺頁中斷。當(dāng)發(fā)生缺頁中斷時操作系統(tǒng)必須在內(nèi)存選擇一個頁面將其移出內(nèi)存，以便為即將調(diào)入的頁面讓出空間。而用來選擇淘汰哪一頁的規(guī)則叫做頁面置換算法。常見的置換算法有：

　　1)最佳置換算法(OPT)(理想置換算法)

　　這是一種理想情況下的頁面置換算法，但實際上是不可能實現(xiàn)的。該算法的基本思想是：發(fā)生缺頁時，有些頁面在內(nèi)存中，其中有一頁將很快被訪問(也包含緊接著的下一條指令的那頁)，而其他頁面則可能要到10、100或者1000條指令后才會被訪問，每個頁面都可以用在該頁面首次被訪問前所要執(zhí)行的指令數(shù)進行標記。最佳頁面置換算法只是簡單地規(guī)定：標記最大的頁應(yīng)該被置換。這個算法唯一的一個問題就是它無法實現(xiàn)。當(dāng)缺頁發(fā)生時，操作系統(tǒng)無法知道各個頁面下一次是在什么時候被訪問。雖然這個算法不可能實現(xiàn)，但是最佳頁面置換算法可以用于對可實現(xiàn)算法的性能進行衡量比較。

　　2)先進先出置換算法(FIFO)

　　最簡單的頁面置換算法是先入先出(FIFO)法。這種算法的實質(zhì)是，總是選擇在主存中停留時間最長(即最老)的一頁置換，即先進入內(nèi)存的頁，先退出內(nèi)存。理由是：最早調(diào)入內(nèi)存的頁，其不再被使用的可能性比剛調(diào)入內(nèi)存的可能性大。建立一個FIFO隊列，收容所有在內(nèi)存中的頁。被置換頁面總是在隊列頭上進行。當(dāng)一個頁面被放入內(nèi)存時，就把它插在隊尾上。

　　這種算法只是在按線性順序訪問地址空間時才是理想的，否則效率不高。因為那些常被訪問的頁，往往在主存中也停留得最久，結(jié)果它們因變“老”而不得不被置換出去。

　　FIFO的另一個缺點是，它有一種異常現(xiàn)象，即在增加存儲塊的情況下，反而使缺頁中斷率增加了。當(dāng)然，導(dǎo)致這種異?，F(xiàn)象的頁面走向?qū)嶋H上是很少見的。

　　3)最近最久未使用(LRU)算法

　　FIFO算法和OPT算法之間的主要差別是，F(xiàn)IFO算法利用頁面進入內(nèi)存后的時間長短作為置換依據(jù)，而OPT算法的依據(jù)是將來使用頁面的時間。如果以最近的過去作為不久將來的近似，那么就可以把過去最長一段時間里不曾被使用的頁面置換掉。它的實質(zhì)是，當(dāng)需要置換一頁時，選擇在最近一段時間里最久沒有使用過的頁面予以置換。這種算法就稱為最久未使用算法(Least Recently Used，LRU)。

　　LRU算法是與每個頁面最后使用的時間有關(guān)的。當(dāng)必須置換一個頁面時，LRU算法選擇過去一段時間里最久未被使用的頁面。

　　LRU算法是經(jīng)常采用的頁面置換算法，并被認為是相當(dāng)好的，但是存在如何實現(xiàn)它的問題。LRU算法需要實際硬件的支持。其問題是怎么確定最后使用時間的順序，對此有兩種可行的辦法：

　　1.計數(shù)器。最簡單的情況是使每個頁表項對應(yīng)一個使用時間字段，并給CPU增加一個邏輯時鐘或計數(shù)器。每次存儲訪問，該時鐘都加1。每當(dāng)訪問一個頁面時，時鐘寄存器的內(nèi)容就被復(fù)制到相應(yīng)頁表項的使用時間字段中。這樣我們就可以始終保留著每個頁面最后訪問的“時間”。在置換頁面時，選擇該時間值最小的頁面。這樣做，不僅要查頁表，而且當(dāng)頁表改變時(因CPU調(diào)度)要維護這個頁表中的時間，還要考慮到時鐘值溢出的問題。

　　2.棧。用一個棧保留頁號。每當(dāng)訪問一個頁面時，就把它從棧中取出放在棧頂上。這樣一來，棧頂總是放有目前使用最多的頁，而棧底放著目前最少使用的頁。由于要從棧的中間移走一項，所以要用具有頭尾指針的雙向鏈連起來。在最壞的情況下，移走一頁并把它放在棧頂上需要改動6個指針。每次修改都要有開銷，但需要置換哪個頁面卻可直接得到，用不著查找，因為尾指針指向棧底，其中有被置換頁。

　　因?qū)崿F(xiàn)LRU算法必須有大量硬件支持，還需要一定的軟件開銷。所以實際實現(xiàn)的都是一種簡單有效的LRU近似算法。

　　一種LRU近似算法是最近未使用算法(Not Recently Used，NUR)。它在存儲分塊表的每一表項中增加一個引用位，操作系統(tǒng)定期地將它們置為0。當(dāng)某一頁被訪問時，由硬件將該位置1。過一段時間后，通過檢查這些位可以確定哪些頁使用過，哪些頁自上次置0后還未使用過。就可把該位是0的頁淘汰出去，因為在最近一段時間里它未被訪問過。

　　4)Clock置換算法(LRU算法的近似實現(xiàn))

　　5)最少使用(LFU)置換算法

　　在采用最少使用置換算法時，應(yīng)為在內(nèi)存中的每個頁面設(shè)置一個移位寄存器，用來記錄該頁面被訪問的頻率。該置換算法選擇在最近時期使用最少的頁面作為淘汰頁。由于存儲器具有較高的訪問速度，例如100 ns，在1 ms時間內(nèi)可能對某頁面連續(xù)訪問成千上萬次，因此，通常不能直接利用計數(shù)器來記錄某頁被訪問的次數(shù)，而是采用移位寄存器方式。每次訪問某頁時，便將該移位寄存器的最高位置1，再每隔一定時間(例如100 ns)右移一次。這樣，在最近一段時間使用最少的頁面將是∑Ri最小的頁。

　　LFU置換算法的頁面訪問圖與LRU置換算法的訪問圖完全相同;或者說，利用這樣一套硬件既可實現(xiàn)LRU算法，又可實現(xiàn)LFU算法。應(yīng)該指出，LFU算法并不能真正反映出頁面的使用情況，因為在每一時間間隔內(nèi)，只是用寄存器的一位來記錄頁的使用情況，因此，訪問一次和訪問10 000次是等效的。

　　21. 虛擬內(nèi)存的定義及實現(xiàn)方式。

　　虛擬內(nèi)存，它的作用與物理內(nèi)存基本相似，但它是作為物理內(nèi)存的“后備力量”而存在的，也就是說，只有在物理內(nèi)存已經(jīng)不夠使用的時候，它才會發(fā)揮作用。

　　改變頁面文件位置的方法是：用鼠標右鍵點擊“我的電腦”，選擇“屬性→高級→性能設(shè)置→高級→更改虛擬內(nèi)存”，在驅(qū)動器欄里選擇想要改變到的位置

　　22. 操作系統(tǒng)的四個特性。

　　并發(fā)性(concurrency)：指在計算機系統(tǒng)中存在著許多并發(fā)執(zhí)行的活動。對計算機系統(tǒng) 而言，并發(fā)是指宏觀上看系統(tǒng)內(nèi)有多道程序同時運行，微觀上看是串行運行。因為在 大多數(shù)計算機系統(tǒng)中一般只有一個CPU，在任意時刻只能有一道程序占用CPU。

　　共享性(sharing)：系統(tǒng)中各個并發(fā)活動要共享計算機系統(tǒng)中的各種軟、硬件資源，因此操作系統(tǒng)必須解決在多道程序間合理地分配和使用資源問題。

　　虛擬性(virtual)：虛擬是操作系統(tǒng)中的重要特征，所謂虛擬是指把物理上的一臺設(shè)備 變成邏輯上的多臺設(shè)備。例如，在操作系統(tǒng)中采用了spooling技術(shù)，可以利用快速、 大容量可共享的磁盤作為中介，模擬多個非共享的低速的輸入輸出設(shè)備，這樣的設(shè)備 稱為虛擬設(shè)備。

　　異步性：在多道程序環(huán)境下允許多個進程并發(fā)執(zhí)行，但只有進程在獲得所需的資源后方能執(zhí)行。在單處理機環(huán)境下，由于系統(tǒng)中只有一臺處理機，因而每次只允許一個進程執(zhí)行，其余進程只能等待。

　　23. DMA。

　　直接內(nèi)存存取(Direct Memory Access) 改善系統(tǒng)實時效能的一個熟知的方法是，額外提供一個邏輯模塊，在事件發(fā)生時產(chǎn)生響應(yīng)，并允許處理器在較方便的時間來處理信息。這個DMA控制器通常將傳送到模塊的信息復(fù)制到內(nèi)存(RAM)，并允許已處理的信息自動從內(nèi)存移到外部外圍裝置。所有這些工作皆獨立于目前的CPU活動-詳見圖1。

　　這種方式肯定有所助益，但其效益僅限于延遲必然發(fā)生的事件-CPU還是得在某一時間處理信息。S12X采用一個根本的方法，即提供「智能型DMA」控制器，不只移動資料，同時直接執(zhí)行所有的處理工作。

　　24. Spooling。

　　脫機輸入和脫機輸出

　　在多道環(huán)境下，可以用OS的一道管理程序?qū)崿F(xiàn)從I/O設(shè)備輸入數(shù)據(jù)并存放到磁盤上，模擬脫機輸入;用OS的另一道管理程序?qū)⒋疟P上的數(shù)據(jù)輸出到I/O設(shè)備上，模擬脫機輸出;這種假脫機I/O操作稱為Spooling技術(shù)。

　　Spooling是一種虛擬設(shè)備技術(shù)、一種資源轉(zhuǎn)換技術(shù)。

　　25. 外存分配的幾種方式，及各種優(yōu)劣。

　　連續(xù)分配：為每一個文件分配一組相鄰接的盤塊;物理上形成了順序文件結(jié)構(gòu);外存上會出現(xiàn)“ 碎片” ，用“ 緊湊” 的方法解決。優(yōu)缺點：順序(批量)訪問容易、速度快;要求有連續(xù)的存儲空間(有時需要作緊湊處理)、必須事先知道文件的長度。

　　鏈接分配：離散分配方式。優(yōu)缺點：消除了“碎片”，有利于文件的增/刪/改。隱式鏈接

　　在文件的每個目錄項中，都含有指向鏈接文件第一盤塊和最后一個盤塊的指針，只適合于順序訪;顯式鏈接，把用于鏈接文件各物理塊的指針，顯式地存放在內(nèi)存的一張“鏈接表”中。

　　索引分配：單級索引分配每個文件一個索引塊(表);多級索引分配當(dāng)文件較大，需要很多個索引塊時，可以為各索引塊建立一個索引表(塊);混合索引分配方式。