進(jìn)程和線程的區(qū)別。
（1）進(jìn)程是操作系統(tǒng)分配和管理資源的單位赵刑，線程是CPU調(diào)度和管理的單位玲躯，是CPU調(diào)度的最小單元。它們擁有的資源也不相同
（2）進(jìn)程擁有獨(dú)立的地址空間减拭，而線程間共享地址空間
（3）進(jìn)程創(chuàng)建的開(kāi)銷比較大蔽豺，線程創(chuàng)建的開(kāi)銷小
（4）一個(gè)進(jìn)程擁有多個(gè)線程，線程可以創(chuàng)建線程死鎖的必要條件拧粪，怎么處理死鎖修陡。
答案：
死鎖是指多個(gè)進(jìn)程因循環(huán)等待資源而造成無(wú)法執(zhí)行的現(xiàn)象。死鎖會(huì)造成進(jìn)程無(wú)法執(zhí)行可霎，同時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)資源的極大浪費(fèi)(資源無(wú)法釋放)魄鸦。
死鎖產(chǎn)生的四個(gè)必要條件
? 互斥使用：指進(jìn)程對(duì)所分配到的資源進(jìn)行排它性使用，即在一段時(shí)間內(nèi)某資源只由一個(gè)進(jìn)程占用啥纸。如果此時(shí)還有其它進(jìn)程請(qǐng)求資源号杏，則請(qǐng)求者只能等待，直至占有資源的進(jìn)程用畢釋放斯棒。
? 不可搶占：指進(jìn)程已獲得的資源盾致，在未使用完之前，不能被剝奪荣暮，只能在使用完時(shí)由自己釋放庭惜。
? 請(qǐng)求和保持：指進(jìn)程已經(jīng)保持至少一個(gè)資源，但又提出了新的資源請(qǐng)求穗酥，而該資源已被其它進(jìn)程占有护赊，此時(shí)請(qǐng)求進(jìn)程阻塞惠遏，但又對(duì)自己已獲得的其它資源保持不放。
? 循環(huán)等待：指在發(fā)生死鎖時(shí)骏啰，必然存在一個(gè)進(jìn)程——資源的環(huán)形鏈节吮，即進(jìn)程集合{P0，P1判耕，P2透绩，···，Pn}中的P0正在等待一個(gè)P1占用的資源壁熄；P1正在等待P2占用的資源帚豪，……，Pn正在等待已被P0占用的資源草丧。
死鎖避免
銀行家算法：判斷此次請(qǐng)求是否造成死鎖若會(huì)造成死鎖狸臣，則拒絕該請(qǐng)求。
3.內(nèi)存管理方式：段存儲(chǔ)昌执，頁(yè)存儲(chǔ)烛亦，段頁(yè)存儲(chǔ)。
內(nèi)存為程序分配空間有四種分配方式：
連續(xù)分配方式
首先講連續(xù)分配方式懂拾。連續(xù)分配方式出現(xiàn)的時(shí)間比較早此洲，曾廣泛應(yīng)用于20世紀(jì)60~70年代的OS中，但是它至今仍然在內(nèi)存管理方式中占有一席之地委粉，原因在于它實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較方便，所需的硬件支持最少娶桦。連續(xù)分配方式又可細(xì)分為四種：?jiǎn)我贿B續(xù)分配贾节、固定分區(qū)分配、動(dòng)態(tài)分區(qū)分配和動(dòng)態(tài)重定位分區(qū)分配衷畦。
其中固定分區(qū)分配方式栗涂，因?yàn)榉謪^(qū)固定，所以缺乏靈活性祈争，即當(dāng)程序太小時(shí)斤程，會(huì)造成內(nèi)存空間的浪費(fèi)（內(nèi)部碎片）；程序太大時(shí)菩混，一個(gè)分區(qū)又不足以容納忿墅，致使程序無(wú)法運(yùn)行（外部碎片）。但盡管如此沮峡，當(dāng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)去控制多個(gè)相同對(duì)象的時(shí)候疚脐，由于這些對(duì)象內(nèi)存大小相同，所以完全可以采用這種內(nèi)存管理方式邢疙，而且是最高效的棍弄。這里我們可以看出存儲(chǔ)器管理機(jī)制的多面性：即沒(méi)有那種存儲(chǔ)器管理機(jī)制是完全沒(méi)有用的望薄，在適合的場(chǎng)合下，一種被認(rèn)為最不合理的分配方案卻可能稱為最高效的分配方案呼畸。一切都要從實(shí)際問(wèn)題出發(fā)痕支，進(jìn)行設(shè)計(jì)。
為了解決固定分區(qū)分配方式的缺乏靈活性蛮原，出現(xiàn)了動(dòng)態(tài)分配方式卧须。動(dòng)態(tài)分配方式采用一些尋表（Eg：空閑鏈表）的方式，查找能符合程序需要的空閑內(nèi)存分區(qū)瞬痘。但代價(jià)是增加了系統(tǒng)運(yùn)行的開(kāi)銷故慈，而且內(nèi)存空閑表本身是一個(gè)文件，必然會(huì)占用一部分寶貴的內(nèi)存資源框全，而且有些算法還會(huì)增加內(nèi)存碎片察绷。
可重定位分區(qū)分配通過(guò)對(duì)程序?qū)崿F(xiàn)成定位，從而可以將內(nèi)存塊進(jìn)行搬移津辩，將小塊拼成大塊拆撼，將小空閑“緊湊”成大空閑，騰出較大的內(nèi)存以容納新的程序進(jìn)程喘沿。
基本分頁(yè)存儲(chǔ)管理方式
連續(xù)分配方式會(huì)形成許多“碎片”闸度，雖然可以通過(guò)“緊湊”方式將許多碎片拼接成可用的大塊空間，但須為之付出很大開(kāi)銷蚜印。所以提出了“離散分配方式”的想法莺禁。如果離散分配的基本單位是頁(yè)，則稱為分頁(yè)管理方式窄赋；如果離散分配的基本單位是段哟冬，則稱為分段管理方式。
分頁(yè)存儲(chǔ)管理是將一個(gè)進(jìn)程的邏輯地址空間分成若干個(gè)大小相等的片忆绰，稱為頁(yè)面或頁(yè)浩峡，并為各頁(yè)加以編號(hào)，從0開(kāi)始错敢，如第0頁(yè)翰灾、第1頁(yè)等。相應(yīng)地稚茅，也把內(nèi)存空間分成與頁(yè)面相同大小的若干個(gè)存儲(chǔ)塊纸淮，稱為(物理)塊或頁(yè)框(frame)，也同樣為它們加以編號(hào)峰锁，如0#塊萎馅、1#塊等等。在為進(jìn)程分配內(nèi)存時(shí)虹蒋，以塊為單位將進(jìn)程中的若干個(gè)頁(yè)分別裝入到多個(gè)可以不相鄰接的物理塊中糜芳。由于進(jìn)程的最后一頁(yè)經(jīng)常裝不滿一塊而形成了不可利用的碎片飒货，稱之為“頁(yè)內(nèi)碎片”。
在分頁(yè)系統(tǒng)中峭竣，允許將進(jìn)程的各個(gè)頁(yè)離散地存儲(chǔ)在內(nèi)存不同的物理塊中（所以能實(shí)現(xiàn)離散分配方式）塘辅，但系統(tǒng)應(yīng)能保證進(jìn)程的正確運(yùn)行，即能在內(nèi)存中找到每個(gè)頁(yè)面所對(duì)應(yīng)的物理塊皆撩。為此扣墩，系統(tǒng)又為每個(gè)進(jìn)程建立了一張頁(yè)面映像表，簡(jiǎn)稱頁(yè)表扛吞。在進(jìn)程地址空間內(nèi)的所有頁(yè)呻惕，依次在頁(yè)表中有一頁(yè)表項(xiàng)，其中記錄了相應(yīng)頁(yè)在內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的物理塊號(hào)滥比。在配置了頁(yè)表后亚脆，進(jìn)程執(zhí)行時(shí)，通過(guò)查找該表盲泛，即可找到每頁(yè)在內(nèi)存中的物理塊號(hào)濒持。可見(jiàn)寺滚，頁(yè)表的作用是實(shí)現(xiàn)從頁(yè)號(hào)到物理塊號(hào)的地址映射柑营。
為了能夠?qū)⒂脩舻刂房臻g中的邏輯地址，變換為內(nèi)存空間中的物理地址村视，在系統(tǒng)中必須設(shè)置地址變換機(jī)構(gòu)官套。地址變換任務(wù)是借助于頁(yè)表來(lái)完成的。
頁(yè)表的功能可由一組專門(mén)的寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)蚁孔。由于寄存器成本較高虏杰，且大多數(shù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的頁(yè)表又很大，使頁(yè)表項(xiàng)總數(shù)可達(dá)幾千甚至幾十萬(wàn)個(gè)勒虾，顯然這些頁(yè)表項(xiàng)不可能都用寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此瘸彤，頁(yè)表大多駐留在內(nèi)存中修然。因?yàn)橐粋€(gè)進(jìn)程可以通過(guò)它的PCB來(lái)時(shí)時(shí)保存自己的狀態(tài)，等到CPU要處理它的時(shí)候才將PCB交給寄存器质况，所以愕宋，系統(tǒng)中雖然可以運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程，但也只需要一個(gè)頁(yè)表寄存器就可以了结榄。
由于頁(yè)表是存放在內(nèi)存中的中贝，這使得CPU在每存取一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，都要兩次訪問(wèn)內(nèi)存臼朗。為了提高地址變換速度邻寿，在地址變化機(jī)構(gòu)中增設(shè)了一個(gè)具有并行查詢能力的告訴緩沖寄存器蝎土，又稱為“聯(lián)想寄存器”（Associative Lookaside Buffer）。
在單級(jí)頁(yè)表的基礎(chǔ)上绣否，為了適應(yīng)非常大的邏輯地址空間誊涯，出現(xiàn)了兩級(jí)和多級(jí)頁(yè)表，但是蒜撮，他們的原理和單級(jí)頁(yè)表是一樣的暴构，只不過(guò)為了適應(yīng)地址變換層次的增加，需要在地址變換機(jī)構(gòu)中增設(shè)外層的頁(yè)表寄存器段磨。
基本分段存儲(chǔ)管理方式
分段存儲(chǔ)管理方式的目的取逾，主要是為了滿足用戶（程序員）在編程和使用上多方面的要求，其中有些要求是其他幾種存儲(chǔ)管理方式所難以滿足的苹支。因此砾隅，這種存儲(chǔ)管理方式已成為當(dāng)今所有存儲(chǔ)管理方式的基礎(chǔ)。
（1）方便編程沐序；
（2）信息共享：分頁(yè)系統(tǒng)中的“頁(yè)”只是存放信息的物理單位（塊）琉用，并無(wú)完整的意義，不便于實(shí)現(xiàn)共享策幼；然而段卻是信息的邏輯單位邑时。由此可知，為了實(shí)現(xiàn)段的共享特姐，希望存儲(chǔ)器管理能與用戶程序分段的組織方式相適應(yīng)晶丘。
（3）信息保護(hù)；
（4）動(dòng)態(tài)增長(zhǎng)唐含；
（5）動(dòng)態(tài)鏈接浅浮。
分段管理方式和分頁(yè)管理方式在實(shí)現(xiàn)思路上是很相似的，只不過(guò)他們的基本單位不同捷枯。分段有段表滚秩，也有地址變換機(jī)構(gòu)，為了提高檢索速度淮捆，同樣增設(shè)聯(lián)想寄存器（具有并行查詢能力的告訴緩沖寄存器）郁油。所以有些具體細(xì)節(jié)在這個(gè)不再贅述。
分頁(yè)和分段的主要區(qū)別：
1攀痊、兩者相似之處：兩者都采用離散分配方式桐腌，且都要通過(guò)地址映射機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)地址變換。
2苟径、兩者不同之處：
（1）頁(yè)是信息的物理單位案站，分頁(yè)是為實(shí)現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外零頭棘街，提高內(nèi)存的利用率蟆盐〕斜撸或者說(shuō)，分頁(yè)僅僅是由于系統(tǒng)管理的需要而不是用戶的需要舱禽。段則是信息的邏輯單位炒刁，它含有一組其意義相對(duì)完整的信息。分段的目的是為了能更好地滿足用戶的需要誊稚。
（2）頁(yè)的大小固定且由系統(tǒng)決定翔始，而段的長(zhǎng)度卻不固定。
（3）分頁(yè)的作業(yè)地址空間是一維的里伯，即單一的線性地址空間城瞎；而分段的作業(yè)地址空間則是二維的。
段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式
前面所介紹的分頁(yè)和分段存儲(chǔ)管理方式都各有優(yōu)缺點(diǎn)疾瓮。分頁(yè)系統(tǒng)能有效地提高內(nèi)存利用率脖镀，而分段系統(tǒng)則能很好地滿足用戶需求。我們希望能夠把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合狼电，于是出現(xiàn)了段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式蜒灰。
段頁(yè)式系統(tǒng)的基本原理，是分段和分頁(yè)原理的結(jié)合肩碟，即先將用戶程序分成若干個(gè)段强窖，再把每個(gè)段分成若干個(gè)頁(yè)，并為每一個(gè)段賦予一個(gè)段名削祈。在段頁(yè)式系統(tǒng)中翅溺，地址結(jié)構(gòu)由段號(hào)、段內(nèi)頁(yè)號(hào)和頁(yè)內(nèi)地址三部分所組成髓抑。
和前兩種存儲(chǔ)管理方式相同咙崎，段頁(yè)式存儲(chǔ)管理方式同樣需要增設(shè)聯(lián)想寄存器。
離散分配方式基于將一個(gè)進(jìn)程直接分散地分配到許多不相鄰的分區(qū)中的思想吨拍，分為分頁(yè)式存儲(chǔ)管理褪猛，分段存儲(chǔ)管理和段頁(yè)式存儲(chǔ)管理. 分頁(yè)式存儲(chǔ)管理旨在提高內(nèi)存利用率，滿足系統(tǒng)管理的需要羹饰，分段式存儲(chǔ)管理則旨在滿足用戶(程序員)的需要握爷，在實(shí)現(xiàn)共享和保護(hù)方面優(yōu)于分頁(yè)式存儲(chǔ)管理，而段頁(yè)式存儲(chǔ)管理則是將兩者結(jié)合起來(lái)严里，取長(zhǎng)補(bǔ)短，即具有分段系統(tǒng)便于實(shí)現(xiàn)追城，可共享刹碾，易于保護(hù)，可動(dòng)態(tài)鏈接等優(yōu)點(diǎn)座柱，又能像分頁(yè)系統(tǒng)那樣很好的解決外部碎片的問(wèn)題迷帜，以及為各個(gè)分段可離散分配內(nèi)存等問(wèn)題物舒，顯然是一種比較有效的存儲(chǔ)管理方式。
5戏锹、頁(yè)面置換算法：
FIFO算法：先入先出冠胯，即淘汰最早調(diào)入的頁(yè)面。
OPT(MIN)算法：選未來(lái)最遠(yuǎn)將使用的頁(yè)淘汰锦针，是一種最優(yōu)的方案荠察，可以證明缺頁(yè)數(shù)最小∧嗡眩可惜悉盆，MIN需要知道將來(lái)發(fā)生的事，只能在理論中存在馋吗，實(shí)際不可應(yīng)用焕盟。
LRU(Least-Recently-Used)算法：用過(guò)去的歷史預(yù)測(cè)將來(lái)，選最近最長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有使用的頁(yè)淘汰(也稱最近最少使用)宏粤。性能最接近OPT脚翘。與頁(yè)面使用時(shí)間有關(guān)。
LFU(Least Frequently Used)算法：即最不經(jīng)常使用頁(yè)置換算法绍哎，要求在頁(yè)置換時(shí)置換引用計(jì)數(shù)最小的頁(yè)来农，因?yàn)榻?jīng)常使用的頁(yè)應(yīng)該有一個(gè)較大的引用次數(shù)。與頁(yè)面使用次數(shù)有關(guān)蛇摸。
6备图、內(nèi)部碎片和外部碎片的區(qū)別
（1）內(nèi)部碎片：由于采用分頁(yè)的方式分配出去的內(nèi)存的單位是頁(yè)，而程序使用的內(nèi)存不一定占滿一頁(yè)從而產(chǎn)生的未使用的內(nèi)存稱為內(nèi)部碎片赶袄；
（2）外部碎片：即傳統(tǒng)的內(nèi)存碎片揽涮，分配過(guò)的內(nèi)存被回收之后由于太小不能被利用的即為外部碎片。
- 進(jìn)程的幾種狀態(tài)饿肺。
進(jìn)程的基本狀態(tài)：
(1) 阻塞態(tài)：等待某個(gè)事件的完成
(2) 就緒態(tài)：等待系統(tǒng)分配處理器以便運(yùn)行
(3) 執(zhí)行態(tài)：占有處理器正在運(yùn)行
執(zhí)行態(tài) -> 阻塞態(tài)：往往是由于等待外設(shè)蒋困，等待主存等資源分配或等待人工干預(yù)而引起的。
阻塞態(tài) -> 就緒態(tài)：則是等待的條件已滿足敬辣，只需分配到處理器后就能運(yùn)行雪标。
執(zhí)行態(tài) -> 就緒態(tài)：不是由于自身原因，而是由外界原因使運(yùn)行狀態(tài)的進(jìn)程讓出處理器溉跃，這時(shí)候就變成就緒態(tài)村刨。例如時(shí)間片用完，或有更高優(yōu)先級(jí)的進(jìn)程來(lái)?yè)屨继幚砥鞯取?br>
就緒態(tài) -> 執(zhí)行態(tài)：系統(tǒng)按某種策略選中就緒隊(duì)列中的一個(gè)進(jìn)程占用處理器撰茎，此時(shí)就變成了運(yùn)行態(tài)
- IPC幾種通信方式嵌牺。
（1）管道：半雙工，一個(gè)可讀一個(gè)可寫(xiě)；
（2）消息隊(duì)列
（3）共享內(nèi)存
（4）socket
（5）共享文件
- 什么是虛擬內(nèi)存逆粹。
虛擬內(nèi)存的基本思想是每個(gè)程序都擁有自己的地址空間募疮，這個(gè)空間被分割成多個(gè)塊，每塊成稱為一頁(yè)或者頁(yè)面僻弹，每一頁(yè)有連續(xù)的地址范圍阿浓，這些頁(yè)被映射到物理內(nèi)存中，但不是所有頁(yè)都必須在物理內(nèi)存中才能運(yùn)行蹋绽。當(dāng)程序引用自己地址空間的內(nèi)容時(shí)芭毙，由硬件執(zhí)行必要的映射，如果引用不再內(nèi)存中的地址時(shí)蟋字，由操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)將缺失部分裝入物理內(nèi)存中并重新執(zhí)行失敗的指令稿蹲。
- 虛擬地址、邏輯地址鹊奖、線性地址苛聘、物理地址的區(qū)別。
- 線程間同步的方式
（1）互斥量
（2）信號(hào)量
- 常見(jiàn)的進(jìn)程調(diào)度策略
（1）調(diào)度的分類
非搶占式：分派程序一旦把處理器分配給某個(gè)進(jìn)程就讓他一直運(yùn)行下去忠聚，直到進(jìn)程完成或發(fā)生調(diào)度進(jìn)程調(diào)度某事件而阻塞時(shí)设哗，才把處理機(jī)分配給另一個(gè)進(jìn)程
搶占式：操作系統(tǒng)將正在運(yùn)行的進(jìn)程強(qiáng)行暫停，由調(diào)度程序?qū)PU分配給其他就緒進(jìn)程的調(diào)度方式两蟀。
（2）常見(jiàn)調(diào)度策略
(1)FCFS:調(diào)度的順序就是任務(wù)到達(dá)就緒隊(duì)列的順序网梢，對(duì)短作業(yè)不公平
(2)SJF:短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度
(3)HRN:最高響應(yīng)比優(yōu)先法（響應(yīng)比：R=1+W/T W:作業(yè)在等待隊(duì)列中等待的時(shí)間，T:估計(jì)作業(yè)執(zhí)行的時(shí)間）
(4)優(yōu)先權(quán)調(diào)度:每個(gè)任務(wù)關(guān)聯(lián)一個(gè)優(yōu)先級(jí)赂毯，調(diào)度優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)
(5)Round Robin(RR):設(shè)置一個(gè)時(shí)間片战虏，按時(shí)間片來(lái)輪轉(zhuǎn)調(diào)度
10、中斷的概念
中斷（英語(yǔ)：Interrupt）是指 處理器接收到來(lái)自硬件或軟件的信號(hào)党涕，提示發(fā)生了某個(gè)事件烦感，應(yīng)該被注意，這種情況就稱為中斷膛堤。通常手趣，在接收到來(lái)自外圍硬件（相對(duì)于中央處理器和內(nèi)存）的異步信號(hào)，或來(lái)自軟件的同步信號(hào)之后肥荔，處理器將會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的 硬件／軟件 處理绿渣。發(fā)出這樣的信號(hào)稱為進(jìn)行中斷請(qǐng)求（interrupt request，IRQ）燕耿。硬件中斷導(dǎo)致處理器通過(guò)一個(gè)運(yùn)行信息切換（context switch）來(lái)保存執(zhí)行狀態(tài)（以程序計(jì)數(shù)器和程序狀態(tài)字等寄存器信息為主）中符；軟件中斷則通常作為CPU指令集中的一個(gè)指令，以可編程的方式直接指示這種運(yùn)行信息切換誉帅，并將處理導(dǎo)向一段中斷處理代碼淀散。中斷在計(jì)算機(jī)多任務(wù)處理谭期，尤其是即時(shí)系統(tǒng)中尤為有用。
1吧凉、硬件中斷
由硬件發(fā)出或產(chǎn)生的中斷稱為硬中斷，按硬中斷事件的來(lái)源和實(shí)現(xiàn)手段可將中斷劃分為外中斷和內(nèi)中斷：
（1）外中斷：又稱為中斷或異步中斷踏志，是指 來(lái)自處理器以外的中斷信號(hào)阀捅，包括時(shí)鐘中斷、鍵盤(pán)中斷针余、外部設(shè)備中斷等饲鄙。外中斷又分為可屏蔽中斷和不可屏蔽中斷，各個(gè)中斷具有不同的優(yōu)先級(jí)圆雁，表示事件的緊急程度忍级，在處理高一級(jí)中斷時(shí)，往往會(huì)部分或全部屏蔽低等級(jí)中斷伪朽。
（2）內(nèi)中斷：又稱為異持嵩郏或同步中斷（產(chǎn)生時(shí)必須考慮與處理器時(shí)鐘同步），是指來(lái)自處理器內(nèi)部的中斷信號(hào)烈涮，通常是由于程序執(zhí)行過(guò)程中朴肺，發(fā)現(xiàn)與當(dāng)前指令關(guān)聯(lián)的、不正常的或錯(cuò)誤的事件坚洽。內(nèi)中斷可以細(xì)分為：
o 訪管中斷戈稿，由執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)用而引起的。
o 硬件故障中斷讶舰，如電源失效鞍盗、總線超時(shí)等。
o 程序性中斷跳昼，如非法操作般甲、地址越界、除數(shù)為0和浮點(diǎn)溢出等庐舟。
2欣除、軟件中斷：是一條CPU指令，用以產(chǎn)生一個(gè)中斷挪略。由于軟中斷指令通常要運(yùn)行一個(gè)切換CPU至內(nèi)核態(tài)（Kernel Mode/Ring 0）的子例程历帚，它常被用作實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)用（System call）。處理器通常含有一個(gè)內(nèi)部中斷屏蔽位杠娱，并允許通過(guò)軟件來(lái)設(shè)定挽牢。一旦被設(shè)定，所有外部中斷都將被系統(tǒng)忽略摊求。這個(gè)屏蔽位的訪問(wèn)速度顯然快于中斷控制器上的中斷屏蔽寄存器禽拔，因此可提供更快速地中斷屏蔽控制。
