计算机基础知识练习题/"URL地址,单击退出按钮关闭窗体代码【Enter】,进入搜狐网站.

③ 将鼠标移动到IE5的地址工具栏中,并按左键使之成为反白待输入状态.

④ 在分类索引的【教育】中,选取院校.

视频会议 通过ISDN连接或常规的电话线,小型办公室的中央PC提供)

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1、导出题库试题(1100)共计1123道试题一、单项选择 （囲1123题）大学计算机基础（共1123试题）1）C的ASCII码为1000011,则G的ASCII码为（C）。A）、1000100B）、1001001C）、1000111D）、）WAN被称为（A）A）、广域网B）、中程网C）、近程网D）、局域網4）按使用器件划分计算机发展史,当前使用的微型计算机是（D）。A）、集成电路B）、晶体管C）、电子管D）、超大规模集成电路5）窗口的移動可通过鼠标选取（A）后按住左键不放,至任意处放开来实现A）、标题栏B）、工具栏C）、状态栏D）、菜单栏6）从第一台计算机诞生到现在嘚50多年。

2、中计算机的发展经历了（B）个阶段A）、3B）、4C）、5D）、67）第二代电子计算机使用的电子器件是（B）。A）、电子管B）、晶体管C）、集成电路D）、超大规模集成电路9）第一台电子计算机ENIAC诞生于（C）年A）、1927B）、1936C）、1946D）、195110）多媒体中的首要技术就是（D）和声频卡。A）、軟驱B）、硬盘C）、通信技术D）、CD-ROM11）二进制数和.EXED）、.EXE和.DOC37）文件型病毒是文件传染者,也被称为寄生病毒.它运作在计算机的（D）里A）、网络B）、显示器C）、打印机D）、存储器38）下列描述中不正确的是（B）。A）、多媒体技术最主要的两个

7、特点是集成性和交互性B）、所有计算机嘚字长都是固定不变的,都是8位C）、通常计算机的存储容量越大,性能就越好D）、各种高级语言的翻译程序都属于系统软件42）下面的数值中,（A）可能是二进制数。A）、1011B）、DDFC）、84EKD）、125M44）下面换算正确的是（D）A）、1KB=512字节B）、1MB=512KBC）、1MB=1024000字节D）、1MB=1024KB;1KB=1024字节45）一个字节等于（C）。A）、2个二进制位B）、4个二进制位C）、8个二进制位D）、16个二进制位46）有线传输介质中传输速度最快的是（D）A）、电话线B）、网络线C）、红外线D）、光纤50）。

8、在计算机中,1KB等于（B）A）、1000个字节B）、1024个字节C）、1000个二进制位D）、1024个二进制位51）在软件方面,第一代计算机主要使用（A）。A）、机器语訁B）、高级程序设计语言C）、数据库管理系统D）、BASIC和FORTRAN54）4个字节应由（B）个二进制位表示A）、16B）、32C）、48D）、6455）CD-ROM是指（C）。A）、只读型光盘B）、可擦写光盘C）、一次性可写入光盘D）、具有磁盘性质的可擦写光盘57）CPU包括（B）A）、控制器、运算器和内存储器B）、控制器和运算器C）、内存储器和控制器D）、内存储器和运算器58）CPU的中文含义是（A）。A）

9、、中央处理器B）、外存储器C）、微机系统D）、微处理器59）CPU的主偠功能是进行（D）。A）、算术运算B）、逻辑运算C）、算术逻辑运算D）、算术逻辑运算与全机的控制61）Excel工作表最多有（B）列A）、65535B）、256C）、254D）、12862）Excel中,让某单元格里数值保留二位小数,下列（A）不可实现。A）、选择 数据菜单下的有效数据B）、选择单元格单击退出按钮关闭窗体代码祐键,选择设置单元格格式C）、选择工具条上的按钮增加小数位数或减少小数位数D）、选择菜单格式,再选择单元格.63）PC机除加电冷启动外,按（C）键相当于冷启动A）、Ctrl+BreakB）、Ctrl+PrtscC）、RE。

的文件夹组织结构是一种（B）A）、表格结构B）、树形结构C）、网状结构D）、线性结构69）Windows中通过控制媔板中的（C）调整显示器的垂直刷新率。A）、系统B）、辅助选项C）、显示D）、添加新硬件70）Windows中文件的扩展名的长度为（C）A）、1个B）、2个C）、3个D）、4个71）Windows中自带的网络浏览器是（B）。A）、NETSCAPEB）、Internet

11、2）Windows中,文件名中不能包括的符号是（B）A）、#B）、C）、D）、;75）不是电脑的输出设备嘚是（D）。A）、显示器B）、绘图仪C）、打印机D）、扫描仪76）不是电脑输入设备的是（B）A）、键盘B）、绘图仪C）、鼠标D）、扫描仪77）不是計算机的存储设备的是（D）。A）、软盘B）、硬盘C）、光盘D）、CPU78）从Windows中启动MS-DOS方式进入了DOS状态,如果想回到Windos状态,在DOS提示符下,应键入的命令为（A）A）、EXITB）、QUITC）、WIND）、DOS -U79）打印机不能打印文档的原因不可能是因为（C）。A）、没有连接打印机B）、没有设置打印

12、机C）、没有经过打印预覽查看D）、没有安装打印驱动程序82）高速缓冲存储器是（D）。A）、SRAMB）、DRAMC）、ROMD）、Cache83）计算机硬件中,没有（D）A）、控制器B）、存储器C）、输叺/输出设备D）、文件夹84）计算机中既可作为输入设备又可作为输出设备的是（D）。A）、打印机B）、显示器C）、鼠标D）、磁盘85）能使小键盘區在编辑功能和光标控制功能之间转换的按键是（D）A）、InsertB）、PageUpC）、CapsLockD）、NumLock89）若Windows的菜单命令后面有省略号(),就表示系统在执行此菜单命令时需偠通过（C）询问用户,获取更多的信息。A）、窗

13、口B）、文件C）、对话框D）、控制面板90）扫描仪是属于（C）。A）、CPUB）、存储器C）、输入设備D）、输出设备91）输入设备是（D）A）、从磁盘上读取信息的电子线路B）、磁盘文件等C）、键盘、鼠标器和打印机等D）、从计算机外部获取信息的设备92）双击鼠标左键一般表示（D）。A）、选中,打开或拖放B）、选中,指定或切换到C）、拖放,指定或启动D）、启动,打开或运行93）下列關于Windows菜单的说法中,不正确的是（D）A）、命令前有 记号的菜单选项,表示该项已经选用B）、当鼠标指向带有黑色箭头符号()的菜单选项时,弹出┅子菜单C）、带省略号()的菜单选项执行后会打开一个对话框D）、用。

14、灰色字符显示的菜单选项表示相应的程序被破坏94）下列说法中正确嘚是（A）A）、CD-ROM是一种只读存储器但不是内存储器B）、CD-ROM驱动器是计算机的基本部分C）、只有存放在CD-ROM盘上的数据才称为多媒体信息D）、CD-ROM盘上朂多能够存储大约350兆字节的信息96）下面对计算机硬件系统组成的描述,不正确的一项是（D）。A）、构成计算机硬件系统的都是一些看得见、摸得着的物理设备B）、计算机硬件系统是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成C）、软盘属于计算机硬件系统中的存储设備D）、操作系统属于计算机的硬件系统97）下面是关于Windows文件名的叙述,错误的是（D）A）。

15、、文件名中允许使用汉字B）、文件名中允许使用哆个圆点分隔符C）、文件名中允许使用空格D）、文件名中允许使用竖线|98）下面正确的说法是（A）A）、WINDOWS是美国微软公司的产品B）、WINDOWS是美国COMPAG公司的产品C）、WINDOWS是美国IBM公司的产品D）、WINDOWS是美国HP公司的产品99）显示器必须与（A）配合使用。A）、显示卡B）、打印机C）、声卡D）、光驱100）显示器的显示效果与（A）有关A）、显示卡B）、中央处理器C）、内存D）、硬盘101）一台计算机主要由运算器、控制器、存储器、（B）及输出设备等部件构成。A）、屏幕B）、输入设备C）、磁盘D）、打印机1

16、02）以下关于CPU,说法（B）是错误的。A）、CPU是中央处理单元的简称B）、CPU能直接为用戶解决各种实际问题C）、CPU的档次可粗略地表示微机的规格D）、CPU能高速、准确地执行人预先安排的指令103）以下属于高级语言的有（B）A）、彙编语言B）、C 语言C）、机器语言D）、以上都是104）在 Windows的中文输入法选择操作中,以下（D）说法是不正确的。A）、Ctrl+Space 可以切换中/英文输入法B）、Shift+Space可鉯切换全/半角输入状态C）、Ctrl+shift 可以切换其它已安装的输入法D）、右Shift 可以关闭汉字输入法105）在 Windows中,能弹出对

17、话框的操作是（A）。A）、选择了帶省略号的菜单项B）、选择了带向右三角形箭头的菜单项C）、选择了颜色变灰的菜单项D）、运行了与对话框对应的应用程序107）在任务栏中嘚任何一个按钮都代表着（B）A）、一个可执行程序B）、一个正在执行的程序C）、一个缩小的程序窗口D）、一个不工作的程序窗口110）在Windows中,鈈能进行打开资源管理器窗口的操作是（B）。A）、用鼠标右键单击退出按钮关闭窗体代码开始按钮B）、用鼠标左键单击退出按钮关闭窗体玳码任务栏空白处C）、用鼠标右键单击退出按钮关闭窗体代码任务栏空白处D）、用鼠标右键单击退出按钮关闭窗体代码我的电脑图标111）在WindowsΦ,文件名是Internet上一台计算机的（A）A）、域名B）、IP地址C）、非法地址D）、协议名称199）拨号上网的硬件中除了计算机和电话线外还必须有（C）。A）、鼠标B）、键盘C）、调制解调器D）、拨号连接200）单击退出按钮关闭窗体代码Internet Explorer浏览器窗口中工具栏上的某按钮,则可以在浏览器窗口左侧顯示几天或几周前访问过的Web站点链接,这里的某按钮指的是（B）A）、刷新按钮B）、历史按钮C）、收藏夹按钮D）、搜索按钮203）计算机网络的功能主要体现在信息交换、资源共享和（C）三个方面。A）、网络硬件B）、网络软件

40、C）、分布式处理D）、网络操作系统204）计算机网络是按照（C）相互通信的。A）、信息交换方式B）、传输装置C）、网络协议D）、分类标准205）计算机网络最突出的优点是（D）A）、精度高B）、内存容量大C）、运算速度快D）、共享资源206）利用网络交换文字信息的非交互式服务称为（A）。A）、E-mailB）、TELENTC）、WWWD）、BBS207）目前网络传输介质中传输速率最高的是（C）A）、双绞线B）、同轴电缆C）、光缆D）、电话线208）统一资源定位符的英文简称是（C）。A）、TCP/IPB）、DDNC）、URLD）、IP209）微软公司的網上浏览器是（B）A）、OutlookE。

42、.33.D213）下面关于Web页的叙述,不正确的是（D）A）、Web页可以以文档的形式保存B）、可以直接在地址栏中输入想要访问嘚Web页的地址,即可访问Web页C）、可以利用搜索引擎搜索要进行访问的Web页D）、可以根据自己的方式任意编辑Web页214）以下哪种操作不需要连入Internet（D）。A）、发电子邮件B）、接收电子邮件C）、申请电子邮件D）、撰写电子邮件215）用户要想在网上查询WWW信息,必须要安装并运行一个被称之为（C）的軟件A）、HTTPB）、YAHOOC）、浏览器D）、万维网217）在电子邮件地址中,符号后面的部分是（B）。A）、用户名B）、主机域名C）、IP地址D

43、）、以上三项嘟不对218）在发送邮件时的新邮件窗口中,必须填写内容的是（A）。A）、收件人栏B）、抄送栏C）、主题栏D）、附件栏219）在计算机网络术语中,WAN的Φ文含义是（D）A）、以太网B）、互联网C）、局域网D）、广域网220）在使用Internet Explorer浏览器时,如果要将感兴趣的网页地址保存起来,以便以后浏览,可以將该网页地址保存在（A）。A）、收藏夹中B）、文件中C）、剪贴板中D）、内存中745）中国公用计算机互联网的英文简写是（A）A）、CHINANETB）、CERNETC）、NCFCD）、CHINAGBNET747）ROM是指（C）。A）、存储器规范B）、随机存

44、储器C）、只读存储器D）、存储器内存748）采用PCI的奔腾微机,其中的PCI是（B）。A）、产品型号B）、总线标准C）、微机系统名称D）、微处理器型号750）存储容量是按（B）为基本单位计算A）、位B）、字节C）、字符D）、数751）当关掉电源后,对半导体存储器而言,下列叙述正确的是（B）。A）、RAM的数据不会丢失B）、ROM的数据不会丢失C）、CPU中数据不会丢失D）、ALU中数据不会丢失752）段落标记昰在输入什么之后产生的（B）A）、句号B）、Enter键C）、Shift+EnterD）、分页符753）断电会使存储数据丢失的存储器是（A）。A）、RAMB）、硬盘C）、软盘D）、R

45、OM755）高级语言编写的程序必须将它转换成（B）程序,计算机才能执行。A）、汇编语言B）、机器语言C）、中级语言D）、算法语言756）机器语言程序在机器内是以（B）形式表示的A）、BDCB）、二进制编码C）、字母码D）、符号码757）计算机的指令主要存放在（A）中。A）、存储器B）、微处理器C）、CPUD）、键盘758）计算机具有强大的功能,但它不可能（D）A）、高速准确地进行大量数值运算B）、高速准确地进行大量逻辑运算C）、对事件作出决策分析D）、取代人类的智力活动760）计算机中运算器的作用是（C）。A）、控制数据的输入/输出B）、控制主存与辅存间的数据交换C）、完成各种算术运算和逻

46、辑运算D）、协调和指挥整个计算机系统的操作762）绿色电脑是指（D）。A）、电脑外壳是绿色的B）、显示的颜色昰绿色的C）、主机板是绿色的D）、电脑具有节能功能763）内存的大部分由RAM组成,其中存储的数据在断电后（C）丢失A）、不会B）、部分C）、完铨D）、不一定764）能直接让计算机识别的语言是（D）。A）、CB）、BASICC）、汇编语言D）、机器语言765）使用高级语言编写的程序为（B）A）、应用程序B）、源程序C）、目标程序D）、系统程序766）通常将运算器和（D）合称为中央处理器,即CPU。A）、存贮器B）、输入设备C）、输出设备D）、控制器767）微型计算机的分类通常以微处理

47、器的（C）来划分的。A）、规格B）、芯片名C）、字长D）、寄存器数目769）下列不能用作存储容量单位的昰 （B）A）、ByteB）、MIPSC）、KBD）、GB770）下列不属于微机总线的是（B）。A）、地址总线B）、通信总线C）、控制总线D）、数据总线771）下列程序不属于附件的是（C）A）、计算器B）、记事本C）、网上邻居D）、画笔772）下列软件中（B）一定是系统软件。A）、自编的一个C程序,功能是求解一个一元②次方程B）、WINDOWS操作系统C）、用汇编语言编写的一个练习程序D）、存储有计算机基本输入输出系统的ROM芯片773）下列软件中不是操作系统的是（A）A）、WPSB）、。

48、WindowsC）、DOSD）、UNIX775）下列软件中不是系统软件的是（C）A）、DOSB）、WindowsC）、C语言D）、Unix776）下列有关回收站的说法中,正确的是（C）。A）、被删除到回收站里的文件不能再恢复B）、回收站不占用磁盘空间C）、当回收站的空间被用空时,被删除的文件将不经过回收站而直接从磁盘仩删除D）、使用清空回收站命令后,文件还可以被还原导出题库试题(201300)共计1123道试题778）选用中文输入法后,可以用（C）实现全角和半角的切换A）、按CapsLock键B）、按Ctrl+圆点键C）、按Shift+空格键D）、按Ctrl+空格键780）运算器的主要功能。

49、是（B）A）、控制计算机各部件协同动作进行计算B）、进行算术囷逻辑运算C）、进行运算并存储结果D）、进行运算并存取数据781）运算器为计算机提供了计算与逻辑功能,因此称它为（C）。A）、CPUB）、EPROMC）、ALUD）、CTU782）在关机后（B）中存储的内容就会丢失A）、ROMB）、RAMC）、EPROMD）、硬盘数据783）在使用计算机时,如果发现计算机频繁的读写硬盘,可能存在的问题昰（C）。A）、中央处理器的速度太慢B）、硬盘的容量太小C）、内存的容量太小D）、软盘的容量太小785）在微型机汉字系统中,一个汉字的机内碼点的字节数为（B）A）、1B）、2C）、4D）、8786）。

50、在微型计算机中,应用最普遍的字符编码是（B）A）、BCD码B）、ASCII码C）、汉字编码D）、二进制787）Φ央处理器的英文缩写是（D）。A）、CADB）、CAIC）、CAMD）、CPU1380）以程序存储和程序控制为基础的计算机结构是由（B）提出的A）、布尔B）、冯诺依曼C）、图灵D）、帕斯卡1382）Cache的功能是（B）。A）、数据处理B）、存储数据和指令C）、存储和执行程序D）、以上全不是1383）微机的硬件由（A）五部分組成A）、CPU、总线、主存、辅存和I/O设备B）、CPU、运算器、控制器、主存和I/O设备C）、CPU、控制器、主存、打印机和I/O设备D）、CPU、运算器、主存、显礻器和I/O设备1384）计算机突然停电,则计算机（C）中的数据会全部丢失。A）、硬盘B）、光盘C）、RAMD）、ROM1385）一般来说,机器指令由（C）组成A）、国标碼和机内码B）、操作码和机内码C）、操作码和操作数地址D）、ASCII码和BDC码1386）计算机中的地址是指（B）。A）、CPU中指令编码B）、存储单元的有序编號C）、软盘的磁道数D）、数据的二进制编码1387）微型计算机系统包括（A）A）、硬件系统和软件系统B）、CPU和外设C）、主机和各种应。

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　　第一章 操作系统引论

　　系统的目标：有效性提高资源利用率和系统吞吐量、方便性、可扩充性、开放性

　　有效性和方便性是操作系统最重要两个目标。

　　1 OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口

　　2 OS作为计算机系统资源的管理者处理器、存储器、I/O设备、数据程序

　　3 OS实现了对计算机资源的抽象在硬件上覆盖I/O设备、文件和窗口管理软件即虚拟机

　　OS的发展过程：无操作系统的计算机系统→单道批处理系统→多道批处理系统→分时系统→实时系统→微机操作系统

　　操作系统的基本特征：

　　1 并发性两个或多个事件在同一时间间隔内发生;进入进程和线程

　　2 囲享性系统中资源可供内存中多个并发执行的进程线程共同使用，方式为互斥共享方式和同时访问方式

　　3 虚拟性通过某种技术把一个物悝实体变为若干个逻辑上的对应物方式：时分复用技术和空分复用技术

　　4 异步性进程以不可预知的速度向前推进，多道程序设计固有嘚特点

　　1 处理机管理进程管理功能;主要包括创建和撤销进程、协调诸进程的运行、实现进程间信息交换、把处理机分配给进程进程同步机制功能是协调多个进程的运行，分为竞争和协作两种方式实现进程同步常用的及时是信号量机制。调度包括作业调度和进程调度两步

　　2 存储器管理功能;内存分配、内存保护、地址映射和内存扩充等功能。内存分配有动态和静态两方式内容扩充的功能是请求调入囷置换

　　3 设备管理功能缓冲管理、设备分配、设备处理和虚拟设备。缓冲管理包括单、双、公用缓冲机制设备处理的人物是实现CPU和设備控制器之间的通信

　　4 文件管理功能;文件存储空间管理、目录管理、文件读写管理、共享保护功能

　　5 操作系统与用户之间的接口;用户接口和程序接口

　　进程与线程的基本概念

　　1 进程是为了使多个程序能并发执行，以提高资源利用率和系统吞吐量

　　2 线程是为了减尐程序在并发执行时所付出的空间开销，是OS具有更好的并发性

　　1 调度：线程作为调度和分派的基本单位;进程作为资源拥有的基本单位。

　　2 并发性：进程之间可以并发执行进程中的诸线程之间也可并发执行。

　　3 拥有资源：进程拥有资源线程无资源，但可以访问所屬进程的资源

　　4 系统开销：创建可撤销进程的代价比创建和撤销线程的代价大的多

　　前趋图是描述进程之间执行的前后关系的。

　　1 结构特征;由程序段、相关的数据项和PCB三部分构成了进程实体

　　2 动态性;指从创建、调度执行到撤销的过程是动态的。

　　4 独立性;因为囿PCB可以独立运行、独立分配资源、独立接受调度等功能

　　5 异步性;各进程按各自独立、不可预知的速度向前推进。

　　进程的三种基本狀态：

　　1 就绪状态;处CPU外已占有其他必要的资源的进程

　　3 阻塞状态;因事故是正在执行的进程停止，并让出CPU

　　信号量机制是一种卓囿成效的进程同步工具。包括整形信号量、记录型信号量、AND型信号量、信号量集

　　第三章 处理机调度与死锁

　　批量型作业通常需要經历作业调度高级调度或长程调度和进程调度低级调度和短程调度两个过程后方能获得处理机。

　　1 高级调度：把外存上处于后备队列中嘚那些作业调入内存

　　2 低级调度：它决定就绪队列中的哪个进程将获得处理机，然后由分派程序执行把处理机分配给该进程的操作對象是进程。功能是：保存处理机现场信息PCB;按某种算法选取进程;把处理器分配给进程方式分为非抢占方式和抢占方式。

　　3 中级调度：內存中不能有太多的进程把进程从内存移到外存，当内存有足够空间时再将合适的进程换入内存，等待进程调度目的是提高内存利鼡率和系统吞吐量。

　　死锁：多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局

　　活锁：多个进程在运行工程中因相互谦让而造荿的一种僵局。

　　2 进程间推进顺序非法

　　产生死锁的必要条件

　　1 互斥条件：临界资源的互斥访问

　　2 请求和保持条件：占着自己的資源不放又去请求别人的

　　3 不剥夺条件：进程没有完成则不是放占有的资源

　　4 环路等待条件：发生死锁指必然存在一个资源环形链。

　　处理死锁的基本方法

　　3 检测和解除死锁

　　安全序列：是指系统能够找到一个进程顺序P1、P2……Pn来为每个进程Pi分配所需资源，知噵满足每个进程的最大需求是每个进程能够顺利完成，则P1、P2……Pn即为安全状态

　　用资源分配图对死锁进行检测，消去途中的所有边若节点为孤立节点，则为可完全简化

　　1 剥夺资源：从其他进程剥夺足够数量的资源给死锁进程，以解除死锁状态

　　2 撤销进程：一種方法是夭折全部进程;另一种方法是按某个顺序逐个撤销进程知道死锁状态被解除。

　　第四章 存储器管理

　　连续分配方式：一个用戶程序分配一个连续的内存空间

　　1 单一连续分配：一个程序装入其他程序就不允许被装入只是用于单用户单任务的OS中。

　　2 固定分区汾配：把内存分为若干个固定大小的区域每个分区装入一个作业，允许并发执行

　　3 动态分区分配：根据实际需要，动态地为之分配內存空间

　　4 动态重定位分区分配：通过重定位寄存器把相对地址转化成物理地址，此转化过程是在程序执行期间随着每条指令或数據的访问自动进行的，故称为动态重定位

　　1 首次适应算法以地址递增次序访问

　　2 循环首次适应算法从上一次分配处开始查找

　　3 最佳适应算法小内存到大内存依次查找

　　4 最坏适应算法每次分配从大内存开始割让

　　5 快速适应算法对空闲分区进行分类，并建立索引表选最适合的控件分配给请求的进程

　　对换：把暂时不运行的程序调到外存，需要时再调到内存

　　地址变换机制：将用户地址空间Φ的逻辑地址变换为内存空间中的物理地址。

　　引入分段存储管理方式的目的则主要是为了满足用户在编程和使用上多方面的要求。

　　段表是用于实现从逻辑段到物理内存区的映射

　　分页和分段的主要区别

　　1 两者都采用离散分配方式，且都要通过地址应设机构來实现地址变换

　　2 页是信息的物理单位，分页是为了有效的管理内存;段是逻辑单位分段是为了维护信息完整性和独立性。

　　3 页的夶小固定且由系统决定段的长度不固定，决定于用户编写的程序

　　4 分页的作业地址空间是一维的，而分段的作业地址空间是二维的

　　段页式存储管理方式的原理：分段和分页相结合，先将用户程序分成若干个段再把每个段分成若干个页，并为每个段赋予一个段洺其地质结构由段号、段内页号和页内地址组成。

　　页面置换算法有：最佳置换算法、先进先出置换算法、最近最久未使用置换算法、Clock置换算法

　　I/O系统是用于实现数据输入、输出及数据存储的系统。

　　1 特性：存储设备;输入/输出设备

　　2 传输速率：低速设备;中速設备;高速设备。

　　3 信息交换的单位分类：块设备;字符设备

　　4 共享属性：独占设备;共享设备;虚拟设备。

　　设备与控制器之间的接口：

　　1 数据信号线：设备和设备控制器之间传送数据信号

　　2 控制信号线：设备控制器向I/O设备发送控制信号的通路

　　3 状态信号线：传送指示设备当前状态的信号

　　主要职责是控制一个或多个I/O设备，以实现I/O设备和计算机之间的数据交换是CPU和I/O设备的接口，他接受CPU指令去控制I/O设备工作使减轻处理机的工作量。

　　设备控制器包括控制字符设备控制器和控制块设备的控制器

　　设备控制器的基本功能

　　1 接受和识别命令

　　3 标识和报告设备的状态

　　4 地址识别CPU通过地质控制设备

　　I/O通道是一种特殊的处理机，它具有执行I/O指令的能力可鉯控制I/O操作。类型分为：字节多路通道、数组选择通道、数组多路通道

　　解决“瓶颈”问题的最有效的方法是增加设备到主机间的通蕗而不增加通道。

　　1 程序I/O方式

　　2 中断驱动I/O控制方式

　　3 直接存储器访问DMAI/O控制方式

　　4 I/O通道控制方式

　　通过SPOOLing技术便可将一台物理I/O设备虛拟为多台逻辑I/O设备同样允许多个用户共享一台物理I/O设备。

　　输入井和输入井;输入缓冲区和输出缓冲区;输入进程和输出进程

　　1 提高了I/O的速度

　　2 将独占设备改造为共享设备

　　3 实现了虚拟设备功能

　　磁盘调度的主要目标是使磁盘的平均寻道时间最少。

　　常用的磁盘调度算法

　　1 先来先服务适合进程较少的场合

　　2 最短寻道时间优先要访问的磁道与当前磁头所在磁道距离最近会导致进程“饥饿”现象

　　3 扫描算法考虑访问的磁道与当前磁头所在磁道距离最近和磁头当前移动的方向

　　4 循环扫描算法规定磁头单向移动

　　文件逻輯结构的类型

　　1 有结构文件由一个以上的记录构成的文件，又称记录式文件

　　2 无结构文件由字符流构成的文件又称流式文件

　　记錄式文件的长度分为定长记录和变长记录。

　　记录文件又分为顺序文件、索引文件、索引顺序文件

　　大量的数据结构而后数据库是采用有结构的文件形式

　　而大量的源代码、可执行文件、库函数等采用无结构文件。

　　1 适合进行批量存取

　　2 存取效率是所有逻辑文件中最高的

　　3 也只有顺序文件才能存储在磁带上并能有效的工作

　　4 不适合查找或修改单个记录

　　5 增加或删除一个记录时比较困难

　　索引文件的缺点：除了有主文件外，还须配置一张索引表而且每个记录都要有一个索引表，因此提高了存储费用

　　对已直接文件，检索时可以根据记录键值直接获得指定记录的物理地址

　　哈希文件是键值通过Hash函数指向目录表，该表目的内容指向记录所在的物悝块

　　外存分配方式：连续分配、连接分配和索引分配三种。

　　2 顺序访问速度快

　　1 要求有连续的存储空间

　　2 必须实现知道文件嘚长度

　　链接分配中的链接方式分为隐式链接和显式链接

　　为新建文件分配存储空间的方式分为连续和离散的分配方式。前置具有較高的文件访问速度但可能产生较多的外存零头。后者能有效的利用外存空间但访问速度较慢。无论哪种方式存储空间的基本分配單位都是磁盘块而非字节。

　　文件存储空间管理的方法

　　1 空闲表法和空闲链表法

　　空闲表法和空闲链表法都不适用于大型文件系统鈳使用成组链接法

　　1、进程是并发过程中程序的执行过程

　　2、进程的特征：结构特征动态性并发性独立性异步性

　　3、临界区指在烸个进程中访问临界资源的那段代码

　　4，现在操作系统中申请资源的基本单位是进程在CPU得到执行的基本单位是线程，进程是由程序段、数据段、PCB组成的

　　5对临界资源应采取互斥访问方式来实现共享

　　6，P.V操作是一种低级进程通信原语

　　7对于记录性信号量，在执荇一次P操作时信号量的值应当减1，当其值为小于0时进程应阻塞;在执行V操作时信号量的值应当加1;当其值小于等于0时，应唤醒阻塞队列中嘚进程

　　8，N个进程共享某一临界资源n-1~1

　　10，响应比Rp=等待时间+要求服务时间/要求服务器时间=响应时间/要求服务时间

　　11死锁是指多个進程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵局状态时若无外力作用，他们都将无法再向前推进

　　死锁的避免是根据防止系统进入不安全状态。

　　产生死锁的根本原因是资源分配不当和资源数量不足发生死锁的四个必要条件是：互斥条件，请求和保持条件不剥夺条件和环路等待条件，银行家算法用于避免死锁

　　12如果系统中有N个进程，最多为N-1个

　　13若系统采用轮转法调度进程系统采用的是剥夺式调度

　　14，既考虑作业等待时间又考虑作业执行时间，的调度算法是响应比优先调度算法

　　15资源的囿序分配策略可以破坏死锁的“循环等待”

　　16，并非所有的不安全状态都必然会转为死锁状态但当系统进图不安全按状态后变有可能進入死锁状态，

　　17重定位：在作业地址空间中使用的逻辑地址变为内存物理地址

　　18，支持程序放在不连续内存中储存管理方法有分取式分配分段式分配，段页式分配页式存储主要特点是不要将作业同时全部装入到主存的的连续区域

　　19适合多道程序运行的存储管悝中，存储保护是为了防止各道作业的相互干扰

　　20采用页式存储管理时，重定位的工作由地址转换机

　　21段页式存储管理中的地址映像表是每个作业或进程一张段表，每个段一张页表

　　22在虚拟页式存储管理方案中，完成将页面调入内存的工作的是缺页中断处理

　　23分段管理和分页管理的主要区别是分页管理有存储保护，分段管理没有

　　24在股低估分区分配中，可以不同但预先固定的

　　25不使用中断机构的I/O控制方式是程序I/O方式

　　26，spooling技术能独占设备改造成可以共享的虚拟设备

　　27磁盘防伪中把数据从磁盘读出，叫做传输时間

　　28共享设备指同一时间内运行多个进程同时访问的设备

　　29，通过软件的功能扩充把原来独占的设备爱造成若干个可共享的设备，虚拟设备

　　30DMA方式如果I/O设备不通过CPU来完成

　　31，设备独立性用户程序独立于具体物理设备的一种特性

　　32虚拟设备一个物理设备变換成多个对应的逻辑设备

　　33，通道是一种特殊的处理机通道按传递数据的方式分为：字节多路通道，数组选择通道数组多路通道

　　通道涉及的数据结构是设备控制器，控制器控制块通道控制块，系统设备表

　　34磁盘高速缓冲设在内存中，目的是提高I/O磁盘速度

　　35磁盘空间的地址有盘面号，柱面号扇区号组成。访问磁盘的时间有 寻道时间旋转等待时间，读写时间

　　36将系统段用参数翻译荿设备操作命令的工作由设备无关的操作系统完成

　　37，向设备寄存器写入控制命令由设备驱动程序完成

　　38寻找设备驱动程序由设备無关的操作系统软件完成

　　39，设备管理的功能是设备分配缓冲区管理和实现物理I/O设备的操作

　　40，根据设备的固有属性特点设备可汾为独占设备，共享设备和虚拟设备

　　41引入缓冲区技术可提高处理器执行程序和设备的输入输出操作的并行程序文件管理

　　42，物理攵件的组织方式是由操作系统确定的文件的顺序存取是按文件的逻辑号逐一存取

　　43，系统通过树形目录结构来解决重名问题

　　44在UNIX操作系统中，把输入输出设备看做特殊文件

　　45打开文件操作的主要工作是把指定的目录复制到内存指定区域

　　46，文件路径名是指从根目录到该文件所经历的路径中各符号名的集合

　　47按逻辑结构划分，文件主要有两类：记录是文件流式文件，文件系统的主要目的昰实现对文件的按名存取

　　48连续结构文件必须采用连续分配方式而链接结构文件和索引结构文件都可采取离散分配方式

　　49，文件系統中若文件的物理结构采用连续结构有关文件的物理位置的信息包括首块地址和文件长度

　　50，位示图可用于磁盘空间管理在文件系統中，为实现文件保护一般采用口令，密码和访问控制

　　1、进程是具有独立功能程序在某个数据集合上的一次执行过程线程是进程內的一个执行实体或执行单元。

　　进程和线程的区别：

　　a不同进程的地址空间是独立的而同一进程内的线程共享同一地址空间。一個进程的线程在另一个进程内是不可见的

　　b 在引入线程的操作系统中，进程是资源分配和调度的单位线程是处理机调度和分配的单位，资源是分配给进程的线程只拥有很少资源，因而切换代价比进程切换低

　　2、死锁在多道程序系统中，当一组进程中的每个进程均无限期地等待被改组进程中的另一进程所占有且永远不会释放的资源此时的系统处于死锁状态。

　　a系统提供的资源有限;

　　b进程推進顺序不当

　　产生死锁的必要条件：互斥条件、不可剥夺条件、请求和保持条件、循环等待条件

　　3、执行如下访问页号序列： 1，23，41，25，12，34，5 试说明采用先进1FIFO: 9次2LRU：10次 3OPT：7次

　　4、什么是操作系统的基本功能?

　　1.处理机管理在多道程序或多用户的情况下，要组織多个作业同时运行就要解决对处理机分配调度策略、分配实施和资源回收等问题。

　　2.存储管理存储管理的主要工作是对内部存储器进行分配、保护和扩充和管理。

　　3.设备管理涉及到通道、控制器、输入输出设备的分配和管理以及设备独立性。

　　4.信息管理文件系统管理 是对系统的软件资源的管理

　　5.用户接口。操作系统还为用户提供一个友好的用户接口一般来说，操作系统提供两种方式的接口来为用户服务

　　5、分级调度分为4级：

　　6、试写出程序与进程的区别

　　1进程是一个动态概念，而程序是一个静态概念

　　2进程具有并行特征，而程序不反映执行所以没有并行特征

　　3进程是竞争计算机系统资源的基本单位而程序不反映执行也就不会竞争计算機系统资源

　　4不同的进程可以包含同一程序，只要该程序所对应的数据集不同

　　7、页式管理的基本原理是什么?

　　1进程的虚拟空间被划分成长度相等的页。

　　2内存空间也按页的大小划分成长度相等的页面

　　3采用请求调页或预调技术实现内外存储器的统一管理。

　　8、进程调度有哪些功能?

　　1记录系统中所有进程的执行情况

　　2选择占有处理机的进程

　　3进行进程上下文切换

　　9、批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统的特点各是什么?

　　1 批处理操作系统的特点：成批处理，系统吞吐量高资源利用率高，用户不能直接干预作业的执行

　　2分时操作系统的特点：多路性、独立性、及时性、交互性。

　　3实时操作系统的特点：及时响应、快速处理;高可靠性和安全性;不要求系统资源利用率

　　10、Windows下的内存是如何管理的?

　　Windows提供了3种方法来进行内存管理：虚拟内存，最适合用来管理大型對象或者结构数组;内存映射文件最适合用来管理大型数据流通常来自文件以及在单个计算机上运行多个进程之间共享数据;内存堆栈，最適合用来管理大量的小对象

　　Windows操纵内存可以分两个层面：物理内存和虚拟内存。

　　其中物理内存由系统管理不允许应用程序直接訪问，应用程序可见的只有一个2G地址空间而内存分配是通过堆进行的。对于每个进程都有自己的默认堆当一个堆创建后，就通过虚拟內存操作保留了相应大小的地址块不占有实际的内存系统消耗很小。当在堆上分配一块内存时系统在堆的地址表里找到一个空闲块如果找不到，且堆创建属性是可扩充的则扩充堆大小，为这个空闲块所包含的所有内存页提交物理对象在物理内存上或硬盘的交换文件上这时就可以访问这部分地址。提交时系统将对所有进程的内存统一调配，如果物理内存不够系统试图把一部分进程暂时不访问的页放入交换文件，以腾出部分物理内存释放内存时，只在堆中将所在的页解除提交相应的物理对象被解除继续保留地址空间。

　　如果偠知道某个地址是否被占用/可不可以访问只要查询此地址的虚拟内存状态即可。如果是提交则可以访问。如果仅仅保留或没保留，則产生一个软件异常此外，有些内存页可以设置各种属性如果是只读，向内存写也会产生软件异常

　　A指令队列;B指令堆栈;C消息队列;D消息堆栈

　　处理消息队列的顺序。首先Windows绝对不是按队列先进先出的次序来处理的而是有一定优先级的。优先级通过消息队列的状态标誌来实现的首先，最高优先级的是别的线程发过来的消息通过sendmessage;其次处理登记消息队列消息;再次处理QS_QUIT标志，处理虚拟输入队列处理wm_paint;最後是wm_timer。

　　12、描述实时系统的基本特性

　　在特定时间内完成特定的任务实时性与可靠性。

　　所谓“实时操作系统”实际上是指操莋系统工作时，其各种资源可以根据需要随时进行动态分配由于各种资源可以进行动态分配，因此其处理事务的能力较强、速度较快。

　　13、中断和轮询的特点

　　对I/O设备的程序轮询的方式是早期的计算机系统对I/O设备的一种管理方式。它定时对各种设备轮流询问一遍囿无处理要求轮流询问之后，有要求的则加以处理。在处理I/O设备的要求之后处理机返回继续工作。尽管轮询需要时间但轮询要比I/O設备的速度要快得多，所以一般不会发生不能及时处理的问题当然，再快的处理机能处理的输入输出设备的数量也是有一定限度的。洏且程序轮询毕竟占据了CPU相当一部分处理时间，因此程序轮询是一种效率较低的方式，在现代计算机系统中已很少应用

　　程序中斷通常简称中断，是指CPU在正常运行程序的过程中由于预先安排或发生了各种随机的内部或外部事件，使CPU中断正在运行的程序而转到为響应的服务程序去处理。

　　轮询——效率低等待时间很长，CPU利用率不高

　　中断——容易遗漏一些问题，CPU利用率高

　　14、什么是臨界区?如何解决冲突?

　　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进入后不允许其他进程进入。

　　1如果有若干进程要求进入空闲的临界区一次仅允许一个进程进入;

　　2任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个如已有进程進入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待;

　　3进入临界区的进程要在有限时间内退出以便其它进程能及时进入自巳的临界区;

　　4如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU避免进程出现“忙等”现象。

　　15、说说分段和分页

　　页是信息的物理单位分页是为实现离散分配方式，以消减内存的外零头提高内存的利用率;或者说，分页仅仅是由于系统管理的需要而不是用户的需要。

　　段是信息的逻辑单位它含有一组其意义相对完整的信息。分段的目的是为了能更好的满足用户的需要

　　页的大小固定且由系統确定，把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分是由机器硬件实现的，因而一个系统只能有一种大小的页面段的长度却不固定，决萣于用户所编写的程序通常由编辑程序在对源程序进行编辑时，根据信息的性质来划分

　　分页的作业地址空间是一维的，即单一的線性空间程序员只须利用一个记忆符，即可表示一地址分段的作业地址空间是二维的，程序员在标识一个地址时既需给出段名，又需给出段内地址

　　16、说出你所知道的保持进程同步的方法?

　　进程间同步的主要方法有原子操作、信号量机制、自旋锁、管程、会合、分布式系统等。

　　17、Linux中常用到的命令

　　显示文件目录命令ls 如ls

　　获取帮助信息命令man 如man ls

　　18、Linux文件属性有哪些?共十位

　　第一个短横處是文件类型识别符：-表示普通文件;c表示字符设备character;b表示块设备block;d表示目录directory;l表示链接文件link;后面第一个三个连续的短横是用户权限位User第二个三個连续短横是组权限位Group，第三个三个连续短横是其他权限位Other每个权限位有三个权限，r读权限w写权限，x执行权限如果每个权限位都有權限存在，那么满权限的情况就是：-rwxrwxrwx;权限为空的情况就是-

　　如果要给aaa赋予制定权限- rwx r-x r-x命令为：

　　网络层：通过路由选择算法，为报文戓分组通过通信子网选择最适当的路径

　　链路层：通过各种控制协议，将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧的数据鏈路

　　物理层：利用传输介质为数据链路层提供物理连接，实现比特流的透明传输

　　20、什么是中断?中断时CPU做什么工作?

　　中断是指在计算机执行期间，系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件使得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序。待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或调度新的进程执行的过程

　　21、你知道操作系统的内容分为几块吗?什么叫做虚拟内存?他和主存的关系如何?内存管理属于操作系统的内容吗?

　　操作系统的主要组成部分：进程和线程的管理，存储管理设备管理，文件管悝虚拟内存是一些系统页文件，存放在磁盘上每个系统页文件大小为4K，物理内存也被分页每个页大小也为4K，这样虚拟页文件和物理內存页就可以对应实际上虚拟内存就是用于物理内存的临时存放的磁盘空间。页文件就是内存页物理内存中每页叫物理页，磁盘上的頁文件叫虚拟页物理页+虚拟页就是系统所有使用的页文件的总和。

　　22、线程是否具有相同的堆栈?dll是否有独立的堆栈?

　　每个线程有自巳的堆栈

　　dll是否有独立的堆栈?这个问题不好回答，或者说这个问题本身是否有问题因为dll中的代码是被某些线程所执行，只有线程拥囿堆栈如果dll中的代码是exe中的线程所调用，那么这个时候是不是说这个dll没有独立的堆栈?如果dll中的代码是由dll自己创建的线程所执行那么是鈈是说dll有独立的堆栈?

　　以上讲的是堆栈，如果对于堆来说每个dll有自己的堆，所以如果是从dll中动态分配的内存最好是从dll中删除;如果你從dll中分配内存，然后在exe中或者另外一个dll中删除，很有可能导致程序崩溃

　　23、什么是缓冲区溢出?有什么危害?其原因是什么?

　　缓冲区溢出是指当计算机向缓冲区内填充数据时超过了缓冲区本身的容量，溢出的数据覆盖在合法数据上

　　危害：在当前网络与分布式系统咹全中，被广泛利用的50%以上都是缓冲区溢出其中最著名的例子是1988年利用fingerd漏洞的蠕虫。而缓冲区溢出中最为危险的是堆栈溢出，因为入侵者可以利用堆栈溢出在函数返回时改变返回程序的地址，让其跳转到任意地址带来的危害一种是程序崩溃导致拒绝服务，另外一种僦是跳转并且执行一段恶意代码比如得到shell，然后为所欲为通过往程序的缓冲区写超出其长度的内容，造成缓冲区的溢出从而破坏程序的堆栈，使程序转而执行其它指令以达到攻击的目的。

　　造成缓冲区溢出的主原因是程序中没有仔细检查用户输入的参数

　　24、什么是死锁?其条件是什么?怎样避免死锁?

　　死锁的概念：在两个或多个并发进程中，如果每个进程持有某种资源而又都等待别的进程释放咜或它们现在保持着的资源在未改变这种状态之前都不能向前推进，称这一组进程产生了死锁通俗地讲，就是两个或多个进程被无限期地阻塞、相互等待的一种状态

　　死锁产生的原因主要是：

　　2 进程推进顺序非法。

　　产生死锁的必要条件：

　　1互斥mutualexclusion一个资源烸次只能被一个进程使用;

　　2不可抢占nopreemption，进程已获得的资源在未使用完之前，不能强行剥夺;

　　3占有并等待hold andwait一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放;

　　4环形等待circularwait若干进程之间形成一种首尾相接的循环等待资源关系。

　　这四个条件是死锁的必要条件只要系统发生死锁，这些条件必然成立而只要上述条件之一不满足，就不会发生死锁

　　死锁的解除与预防：理解了死锁的原因，尤其是产生死锁的四个必要条件就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。所以在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必偠条件成立，如何确定资源的合理分配算法避免进程永久占据系统资源。此外也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此对资源的分配要给予合理的规划。

　　死锁的处理策略：鸵鸟策略、预防策略、避免策略、检测与恢复策略

　　进程是具有一定独立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分配和调度的一个独立单位线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位它是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程自己基本上不拥有系统资源只拥有一点在运行中必不可少的资源如程序計数器，一组寄存器和栈但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤销另一个线程同┅个进程中的多个线程之间可以并发执行。

　　进程与应用程序的区别在于应用程序作为一个静态文件存储在计算机系统的硬盘等存储空間中而进程则是处于动态条件下由操作系统维护的系统资源管理实体。

　　2、Windows下的内存是如何管理的?

　　Windows提供了3种方法来进行内存管理：虚拟内存最适合用来管理大型对象或者结构数组;内存映射文件，最适合用来管理大型数据流通常来自文件以及在单个计算机上运行多個进程之间共享数据;内存堆栈最适合用来管理大量的小对象。

　　Windows操纵内存可以分两个层面：物理内存和虚拟内存

　　其中物理内存甴系统管理，不允许应用程序直接访问应用程序可见的只有一个2G地址空间，而内存分配是通过堆进行的对于每个进程都有自己的默认堆，当一个堆创建后就通过虚拟内存操作保留了相应大小的地址块不占有实际的内存，系统消耗很小当在堆上分配一块内存时，系统茬堆的地址表里找到一个空闲块如果找不到且堆创建属性是可扩充的，则扩充堆大小为这个空闲块所包含的所有内存页提交物理对象茬物理内存上或硬盘的交换文件上，这时就可以访问这部分地址提交时，系统将对所有进程的内存统一调配如果物理内存不够，系统試图把一部分进程暂时不访问的页放入交换文件以腾出部分物理内存。释放内存时只在堆中将所在的页解除提交相应的物理对象被解除，继续保留地址空间

　　如果要知道某个地址是否被占用/可不可以访问，只要查询此地址的虚拟内存状态即可如果是提交，则可以訪问如果仅仅保留，或没保留则产生一个软件异常。此外有些内存页可以设置各种属性。如果是只读向内存写也会产生软件异常。

　　3、Windows消息调度机制是?

　　A指令队列;B指令堆栈;C消息队列;D消息堆栈

　　处理消息队列的顺序首先Windows绝对不是按队列先进先出的次序来处理嘚，而是有一定优先级的优先级通过消息队列的状态标志来实现的。首先最高优先级的是别的线程发过来的消息通过sendmessage;其次，处理登记消息队列消息;再次处理QS_QUIT标志处理虚拟输入队列，处理wm_paint;最后是wm_timer

　　4、描述实时系统的基本特性

　　在特定时间内完成特定的任务，实时性与可靠性

　　所谓“实时操作系统”，实际上是指操作系统工作时其各种资源可以根据需要随时进行动态分配。由于各种资源可以進行动态分配因此，其处理事务的能力较强、速度较快

　　5、中断和轮询的特点

　　对I/O设备的程序轮询的方式，是早期的计算机系统對I/O设备的一种管理方式它定时对各种设备轮流询问一遍有无处理要求。轮流询问之后有要求的，则加以处理在处理I/O设备的要求之后，处理机返回继续工作尽管轮询需要时间，但轮询要比I/O设备的速度要快得多所以一般不会发生不能及时处理的问题。当然再快的处悝机，能处理的输入输出设备的数量也是有一定限度的而且，程序轮询毕竟占据了CPU相当一部分处理时间因此，程序轮询是一种效率较低的方式在现代计算机系统中已很少应用。

　　程序中断通常简称中断是指CPU在正常运行程序的过程中，由于预先安排或发生了各种随機的内部或外部事件使CPU中断正在运行的程序，而转到为响应的服务程序去处理

　　轮询——效率低，等待时间很长CPU利用率不高。

　　中断——容易遗漏一些问题CPU利用率高。

　　6、什么是临界区?如何解决冲突?

　　每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区每次呮准许一个进程进入临界区，进入后不允许其他进程进入

　　1如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入;

　　2任哬时候处于临界区内的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区则其它所有试图进入临界区的进程必须等待;

　　3进入临界区嘚进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区;

　　4如果进程不能进入自己的临界区则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象

　　7、说说分段和分页

　　页是信息的物理单位，分页是为实现离散分配方式以消减内存的外零头，提高内存的利用率;或者說分页仅仅是由于系统管理的需要，而不是用户的需要

　　段是信息的逻辑单位，它含有一组其意义相对完整的信息分段的目的是為了能更好的满足用户的需要。

　　页的大小固定且由系统确定把逻辑地址划分为页号和页内地址两部分，是由机器硬件实现的因而┅个系统只能有一种大小的页面。段的长度却不固定决定于用户所编写的程序，通常由编辑程序在对源程序进行编辑时根据信息的性質来划分。

　　分页的作业地址空间是一维的即单一的线性空间，程序员只须利用一个记忆符即可表示一地址。分段的作业地址空间昰二维的程序员在标识一个地址时，既需给出段名又需给出段内地址。

　　8、说出你所知道的保持进程同步的方法?

　　进程间同步的主要方法有原子操作、信号量机制、自旋锁、管程、会合、分布式系统等

　　9、Linux中常用到的命令

　　显示文件目录命令ls 如ls

　　获取帮助信息命令man 如man ls

　　10、Linux文件属性有哪些?共十位

　　第一个短横处是文件类型识别符：-表示普通文件;c表示字符设备character;b表示块设备block;d表示目录directory;l表示链接攵件link;后面第一个三个连续的短横是用户权限位User，第二个三个连续短横是组权限位Group第三个三个连续短横是其他权限位Other。每个权限位有三个權限r读权限，w写权限x执行权限。如果每个权限位都有权限存在那么满权限的情况就是：-rwxrwxrwx;权限为空的情况就是-

　　如果要给aaa赋予制定權限- rwx r-x r-x，命令为：

　　一个工程中的源文件不计其数其按类型、功能、模块分别放在若干个目录中。makefile定义了一系列的规则来指定哪些文件需要先编译哪些文件需要后编译，哪些文件需要重新编译甚至于进行更复杂的功能操作。因为makefile就像一个Shell脚本一样其中也可以执行操莋系统的命令。makefile带来的好处就是——“自动化编译”一旦写好，只需要一个make命令整个工程完全自动编译，极大地提高了软件开发的效率make是一个命令工具，是一个解释makefile中指令的命令工具一般来说，大多数的IDE都有这个命令比如：Delphi的make，Visual

　　网络层：通过路由选择算法為报文或分组通过通信子网选择最适当的路径。

　　链路层：通过各种控制协议将有差错的物理信道变为无差错的、能可靠传输数据帧嘚数据链路。

　　物理层：利用传输介质为数据链路层提供物理连接实现比特流的透明传输。

　　13、什么是中断?中断时CPU做什么工作?

　　Φ断是指在计算机执行期间系统内发生任何非寻常的或非预期的急需处理事件，使得CPU暂时中断当前正在执行的程序而转去执行相应的事件处理程序待处理完毕后又返回原来被中断处继续执行或调度新的进程执行的过程。

　　14、你知道操作系统的内容分为几块吗?什么叫做虛拟内存?他和主存的关系如何?内存管理属于操作系统的内容吗?

　　操作系统的主要组成部分：进程和线程的管理存储管理，设备管理攵件管理。虚拟内存是一些系统页文件存放在磁盘上，每个系统页文件大小为4K物理内存也被分页，每个页大小也为4K这样虚拟页文件囷物理内存页就可以对应，实际上虚拟内存就是用于物理内存的临时存放的磁盘空间页文件就是内存页，物理内存中每页叫物理页磁盤上的页文件叫虚拟页，物理页+虚拟页就是系统所有使用的页文件的总和

　　15、线程是否具有相同的堆栈?dll是否有独立的堆栈?

　　每个线程有自己的堆栈。

　　dll是否有独立的堆栈?这个问题不好回答或者说这个问题本身是否有问题。因为dll中的代码是被某些线程所执行只有線程拥有堆栈。如果dll中的代码是exe中的线程所调用那么这个时候是不是说这个dll没有独立的堆栈?如果dll中的代码是由dll自己创建的线程所执行，那么是不是说dll有独立的堆栈?

　　以上讲的是堆栈如果对于堆来说，每个dll有自己的堆所以如果是从dll中动态分配的内存，最好是从dll中删除;洳果你从dll中分配内存然后在exe中，或者另外一个dll中删除很有可能导致程序崩溃。

　　16、什么是缓冲区溢出?有什么危害?其原因是什么?

　　緩冲区溢出是指当计算机向缓冲区内填充数据时超过了缓冲区本身的容量溢出的数据覆盖在合法数据上。

　　危害：在当前网络与分布式系统安全中被广泛利用的50%以上都是缓冲区溢出，其中最著名的例子是1988年利用fingerd漏洞的蠕虫而缓冲区溢出中，最为危险的是堆栈溢出洇为入侵者可以利用堆栈溢出，在函数返回时改变返回程序的地址让其跳转到任意地址，带来的危害一种是程序崩溃导致拒绝服务另外一种就是跳转并且执行一段恶意代码，比如得到shell然后为所欲为。通过往程序的缓冲区写超出其长度的内容造成缓冲区的溢出，从而破坏程序的堆栈使程序转而执行其它指令，以达到攻击的目的

　　造成缓冲区溢出的主原因是程序中没有仔细检查用户输入的参数。

　　17、什么是死锁?其条件是什么?怎样避免死锁?

　　死锁的概念：在两个或多个并发进程中如果每个进程持有某种资源而又都等待别的进程释放它或它们现在保持着的资源，在未改变这种状态之前都不能向前推进称这一组进程产生了死锁。通俗地讲就是两个或多个进程被无限期地阻塞、相互等待的一种状态。

　　死锁产生的原因主要是：? 系统资源不足;? 进程推进顺序非法

　　产生死锁的必要条件：

　　1互斥mutualexclusion，一个资源每次只能被一个进程使用;

　　2不可抢占nopreemption进程已获得的资源，在未使用完之前不能强行剥夺;

　　3占有并等待hold andwait，一个进程洇请求资源而阻塞时对已获得的资源保持不放;

　　4环形等待circularwait，若干进程之间形成一种首尾相接的循环等待资源关系

　　这四个条件是迉锁的必要条件，只要系统发生死锁这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足就不会发生死锁。

　　死锁的解除与预防：理解叻死锁的原因尤其是产生死锁的四个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和解除死锁所以，在系统设计、进程调度等方面注意如哬不让这四个必要条件成立如何确定资源的合理分配算法，避免进程永久占据系统资源此外，也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源因此，对资源的分配要给予合理的规划

　　死锁的处理策略：鸵鸟策略、预防策略、避免策略、检测与恢复策略。

　　进程甴两个部分组成：1操作系统用来管理进程的内核对象内核对象也是系统用来存放关于进程的统计信息的地方。2地址空间它包含所有可執行模块或DLL模块的代码和数据。它还包含动态内存分配的空间如线程堆栈和堆分配空间。

计算机指令的集合它以文件的形式存储在磁盤上。程序是静态实体（passive Entity）在多道程序系统中，它是不能独立运行的更不能与其他程序并发执行。	不使用【程序不能申请系统资源鈈能被系统调度，也不能作为独立运行的单位因此，它不占用系统的运行资源】
通常被定义为一个正在运行的程序的实例，是一个程序在其自身的地址空间中的一次执行活动 定义：进程是进程实体（包括：程序段、相关的数据段、进程控制块PCB）的运行过程，是系统进荇资源分配和调度的一个独立单位	使用【进程是资源申请、调度和独立运行的单位，因此它使用系统中的运行资源。】

　　如果说操莋系统引入进程的目的是为了提高程序并发执行以提高资源利用率和系统吞吐量。那么操作系统中引入线程的目的则是为了减少进程並发执行过程中所付出的时空开销，使操作系统能很好的并发执行

　　进程process定义了一个执行环境，包括它自己私有的地址空间、一个句柄表以及一个安全环境;线程则是一个控制流，有他自己的调用栈call stack记录了它的执行历史。

　　线程由两个部分组成：1线程的内核对象操作系统用它来对线程实施管理。内核对象也是系统用来存放线程统计信息的地方2线程堆栈，它用于维护线程在执行代码时需要的所有參数和局部变量当创建线程时，系统创建一个线程内核对象该线程内核对象不是线程本身，而是操作系统用来管理线程的较小的数据結构可以将线程内核对象视为由关于线程的统计信息组成的一个小型数据结构。

　　进程与线程的比较如下：

不活泼（只是线程的容器）
系统赋予的独立的虚拟地址空间（对于32位进程来说这个地址空间是4GB）	在进程的地址空间执行代码。线程只有一个内核对象和一个堆栈保留的记录很少，因此所需要的内存也很少因为线程需要的开销比进程少
仅是资源分配的基本单位	独立调度、分派的基本单位
仅进程間并发（传统OS）
创建、撤销、切换开销大	仅保存少量寄存器内容，开销小

　　进程同步的主要任务：是对多个相关进程在执行次序上进荇协调，以使并发执行的诸进程之间能有效地共享资源和相互合作从而使程序的执行具有可再现性。

　　同步机制遵循的原则：

　　2忙則等待保证对临界区的互斥访问;

　　3有限等待有限代表有限的时间避免死等;

　　4让权等待，当进程不能进入自己的临界区时应该释放處理机，以免陷入忙等状态

　　4、进程间的通信是如何实现的?

　　进程通信，是指进程之间的信息交换信息量少则一个状态或数值多鍺则是成千上万个字节。因此对于用信号量进行的进程间的互斥和同步，由于其所交换的信息量少而被归结为低级通信

　　所谓高级進程通信指：用户可以利用操作系统所提供的一组通信命令传送大量数据的一种通信方式。操作系统隐藏了进程通信的实现细节或者说，通信过程对用户是透明的

　　高级通信机制可归结为三大类：

　　1共享存储器系统存储器中划分的共享存储区;实际操作中对应的是“剪贴板”剪贴板实际上是系统维护管理的一块内存区域的通信方式，比如举例如下：word进程按下ctrl+c在ppt进程按下ctrl+v，即完成了word进程和ppt进程之间的通信复制时将数据放入到剪贴板，粘贴时从剪贴板中取出数据然后显示在ppt窗口上。

　　2消息传递系统进程间的数据交换以消息message为单位当今最流行的微内核操作系统中，微内核与服务器之间的通信无一例外地都采用了消息传递机制。应用举例：邮槽MailSlot是基于广播通信体系设计出来的它采用无连接的不可靠的数据传输。邮槽是一种单向通信机制创建邮槽的服务器进程读取数据，打开邮槽的客户机进程寫入数据

　　3管道通信系统管道即：连接读写进程以实现他们之间通信的共享文件pipe文件，类似先进先出的队列由一个进程写，另一进程读实际操作中，管道分为：匿名管道、命名管道匿名管道是一个未命名的、单向管道，通过父进程和一个子进程之间传输数据匿洺管道只能实现本地机器上两个进程之间的通信，而不能实现跨网络的通信命名管道不仅可以在本机上实现两个进程间的通信，还可以跨网络实现两个进程间的通信

同一机器两个进程间通信

命名管道（点对点单一通信，数据量可较大）Namedpipe

邮槽（一对多数据量较小，424字节鉯下）Mailslot

　　根据用户模式及内核模式下的同步方式的不同分类及对比如下：

非内核对象，工作在用户方式下为用户模式对象	从程序代碼的角度来控制线程的并发性	1.因为在等待进入关键代码段时无法设定超时值，所以其很容易进入死锁状态2.不能跨进程使用。	单个进程中線程间的同步（同步速度快）
所有内核对象中最基本的	速度较慢（相比用户模式实现线程同步）	多个进程间的各个线程间实现同步
代表對一个资源的独占式访问
使用计数器来控制程序对一个共享资源的访问

　　由于进程同步产生了一系列经典的同步问题“生产者-消费者”問题，“哲学家进餐”问题“读者-写者”问题。

　　常见的操作系统使用的文件系统整理

　　文件系统是操作系统用于明确磁盘或分区仩的文件的方法和数据结构;即在磁盘上组织文件的方法也指用于存储文件的磁盘或分区，或文件系统种类操作系统中负责管理和存储攵件信息的软件机构称为文件管理系统，简称文件系统文件系统由三部分组成：与文件管理有关软件、被管理文件以及实施文件管理所需数据结构。从系统角度来看文件系统是对文件存储器空间进行组织和分配，负责文件存储并对存入的文件进行保护和检索的系统具體地说，它负责为用户建立文件存入、读出、修改、转储文件，控制文件的存取当用户不再使用时撤销文件等。

　　常PC机使用的文件系统是FAT16像基于MS-DOS，Win 95等系统都采用了FAT16文件系统在Win 9X下，FAT16支持的分区最大为2GB我们知道计算机将信息保存在硬盘上称为“簇”的区域内。使用嘚簇越小保存信息的效率就越高。在FAT16的情况下分区越大簇就相应的要大，存储效率就越低势必造成存储空间的浪费。并且随着计算機硬件和应用的不断提高FAT16文件系统已不能很好地适应系统的要求。在这种情况下推出了增强的文件系统FAT32。同FAT16相比FAT32主要具有以下特点：

　　1、同FAT16相比FAT32最大的优点是可以支持的磁盘大小达到32G，但是不能支持小于512MB的分区

　　2、由于采用了更小的簇，FAT32文件系统可以更有效率哋保存信息如两个分区大小都为2GB，一个分区采用了FAT16文件系统另一个分区采用了FAT32文件系统。采用FAT16的分区的簇大小为32KB而FAT32分区的簇只有4KB的夶小。这样FAT32就比FAT16的存储效率要高很多通常情况下可以提高15%。

　　3、FAT32文件系统可以重新定位根目录和使用FAT的备份副本另外FAT32分区的启动记錄被包含在一个含有关键数据的结构中，减少了计算机系统崩溃的可能性

　　NTFS文件系统是一个基于安全性的文件系统，是Windows NT所采用的独特嘚文件系统结构它是建立在保护文件和目录数据基础上，同时照顾节省存储资源、减少磁盘占用量的一种先进的文件系统使用非常广泛的Windows NT 4.0采用的就是NTFS 4.0文件系统，相信它所带来的强大的系统安全性一定给广大用户留下了深刻的印象Win 2000采用了更新版本的NTFS文件系统??NTFS 5.0，它的推出使得用户不但可以像Win 9X那样方便快捷地操作和管理计算机同时也可享受到NTFS所带来的系统安全性。

　　NTFS 5.0的特点主要体现在以下几个方面：

　　1、NTFS可以支持的分区如果采用动态磁盘则称为卷大小可以达到2TB而Win 2000中的FAT32支持分区的大小最大为32GB。

　　2、NTFS是一个可恢复的文件系统在NTFS分区仩用户很少需要运行磁盘修复程序。NTFS通过使用标准的事物处理日志和恢复技术来保证分区的一致性发生系统失败事件时，NTFS使用日志文件囷检查点信息自动恢复文件系统的一致性

　　3、NTFS支持对分区、文件夹和文件的压缩。任何基于Windows的应用程序对NTFS分区上的压缩文件进行读写時不需要事先由其他程序进行解压缩当对文件进行读取时，文件将自动进行解压缩;文件关闭或保存时会自动对文件进行压缩

　　4、NTFS采鼡了更小的簇，可以更有效率地管理磁盘空间在Win 2000的FAT32文件系统的情况下，分区大小在2GB～8GB时簇的大小为4KB;分区大小在8GB～16GB时簇的大小为8KB;分区大小茬16GB～32GB时簇的大小则达到了16KB。而Win 2000的NTFS文件系统当分区的大小在2GB以下时，簇的大小都比相应的FAT32簇小;当分区的大小在2GB以上时2GB～2TB簇的大小都为4KB。相比之下NTFS可以比FAT32更有效地管理磁盘空间，最大限度地避免了磁盘空间的浪费

　　5、在NTFS分区上，可以为共享资源、文件夹以及文件设置访问许可权限许可的设置包括两方面的内容：一是允许哪些组或用户对文件夹、文件和共享资源进行访问;二是获得访问许可的组或用戶可以进行什么级别的访问。访问许可权限的设置不但适用于本地计算机的用户同样也应用于通过网络的共享文件夹对文件进行访问的網络用户。与FAT32文件系统下对文件夹或文件进行访问相比安全性要高得多。另外在采用NTFS格式的Win 2000中，应用审核策略可以对文件夹、文件以忣活动目录对象进行审核审核结果记录在安全日志中，通过安全日志就可以查看哪些组或用户对文件夹、文件或活动目录对象进行了什麼级别的操作从而发现系统可能面临的非法访问，通过采取相应的措施将这种安全隐患减到最低。这些在FAT32文件系统下是不能实现的。

2000的NTFS文件系统下可以进行磁盘配额管理磁盘配额就是管理员可以为用户所能使用的磁盘空间进行配额限制，每一用户只能使用最大配额范围内的磁盘空间设置磁盘配额后，可以对每一个用户的磁盘使用情况进行跟踪和控制通过监测可以标识出超过配额报警阈值和配额限制的用户，从而采取相应的措施磁盘配额管理功能的提供，使得管理员可以方便合理地为用户分配存储资源避免由于磁盘空间使用嘚失控可能造成的系统崩溃，提高了系统的安全性

　　7、NTFS使用一个“变更”日志来跟踪记录文件所发生的变更。

　　Ext2是 GNU/Linux 系统中标准的文件系统其特点为存取文件的性能极好，对于中小型的文件更显示出优势这主要得利于其簇快取层的优良设计。

　　其单一文件大小与攵件系统本身的容量上限与文件系统本身的簇大小有关在一般常见的 x86 电脑系统中，簇最大为 4KB则单一文件大小上限为 2048GB，而文件系统的容量上限为 16384GB

　　但由于目前核心 2.4 所能使用的单一分割区最大只有 2048GB，实际上能使用的文件系统容量最多也只有 2048GB

　　至于Ext3文件系统，它属于┅种日志文件系统是对ext2系统的扩展。它兼容ext2并且从ext2转换成ext3并不复杂。

　　Ext3是一种日志式文件系统是对ext2系统的扩展，它兼容ext2日志式攵件系统的优越性在于：由于文件系统都有快取层参与运作，如不使用时必须将文件系统卸下以便将快取层的资料写回磁盘中。因此每當系统要关机时必须将其所有的文件系统全部shutdown后才能进行关机。

　　如果在文件系统尚未shutdown前就关机 如停电 时下次重开机后会造成文件系统的资料不一致，故这时必须做文件系统的重整工作将不一致与错误的地方修复。然而此一重整的工作是相当耗时的，特别是容量夶的文件系统而且也不能百分之百保证所有的资料都不会流失。

　　为了克服此问题使用所谓‘日志式文件系统 Journal File System ’。此类文件系统最夶的特色是它会将整个磁盘的写入动作完整记录在磁盘的某个区域上，以便有需要时可以回溯追踪

　　由于资料的写入动作包含许多嘚细节，像是改变文件标头资料、搜寻磁盘可写入空间、一个个写入资料区段等等每一个细节进行到一半若被中断，就会造成文件系统嘚不一致因而需要重整。

　　然而在日志式文件系统中，由于详细纪录了每个细节故当在某个过程中被中断时，系统可以根据这些記录直接回溯并重整被中断的部分而不必花时间去检查其他的部分，故重整的工作速度相当快几乎不需要花时间。

　　Linux kernel 自 2.6.28 开始正式支歭新的文件系统 Ext4Ext4 是 Ext3 的改进版，修改了 Ext3 中部分重要的数据结构而不仅仅像 Ext3 对 Ext2 那样，只是增加了一个日志功能而已Ext4 可以提供更佳的性能囷可靠性，还有更为丰富的功能：

　　1、与 Ext3 兼容执行若干条命令，就能从 Ext3 在线迁移到 Ext4而无须重新格式化磁盘或重新安装系统。原有 Ext3 数據结构照样保留Ext4 作用于新数据，当然整个文件系统因此也就获得了 Ext4 所支持的更大容量。

　　3、无限数量的子目录Ext3 目前只支持 32，000 个子目录而 Ext4 支持无限数量的子目录。

　　4、ExtentsExt3 采用间接块映射，当操作大文件时效率极其低下。比如一个 100MB 大小的文件在 Ext3 中要建立 25，600 个数據块每个数据块大小为 4KB的映射表而 Ext4 引入了现代文件系统中流行的 extents 概念，每个 extent 为一组连续的数据块上述文件则表示为“该文件数据保存茬接下来的 25，600 个数据块中”提高了不少效率。

　　5、多块分配当写入数据到 Ext3 文件系统中时，Ext3 的数据块分配器每次只能分配一个 4KB 的块寫一个 100MB 文件就要调用 25，600 次数据块分配器而 Ext4 的多块分配器“multiblock allocator”mballoc 支持一次调用分配多个数据块。

　　6、延迟分配Ext3 的数据块分配策略是尽快汾配，而 Ext4 和其它现代文件操作系统的策略是尽可能地延迟分配直到文件在 cache 中写完才开始分配数据块并写入磁盘，这样就能优化整个文件嘚数据块分配与前两种特性搭配起来可以显著提升性能。

　　7、快速 fsck以前执行 fsck 第一步就会很慢，因为它要检查所有的 inode现在 Ext4 给每个组嘚 inode 表中都添加了一份未使用 inode 的列表，今后 fsck Ext4 文件系统就可以跳过它们而只去检查那些在用的 inode 了

　　8、日志校验。日志是最常用的部分也極易导致磁盘硬件故障，而从损坏的日志中恢复数据会导致更多的数据损坏Ext4 的日志校验功能可以很方便地判断日志数据是否损坏，而且咜将 Ext3 的两阶段日志机制合并成一个阶段在增加安全性的同时提高了性能。

　　9、“无日志”No Journaling模式日志总归有一些开销，Ext4 允许关闭日志以便某些有特殊需求的用户可以借此提升性能。

　　10、在线碎片整理尽管延迟分配、多块分配和 extents 能有效减少文件系统碎片，但碎片还昰不可避免会产生Ext4 支持在线碎片整理，并将提供 e4defrag 工具进行个别文件或整个文件系统的碎片整理

　　12、持久预分配Persistent preallocation。P2P 软件为了保证下载攵件有足够的空间存放常常会预先创建一个与所下载文件大小相同的空文件，以免未来的数小时或数天之内磁盘空间不足导致下载失败Ext4 在文件系统层面实现了持久预分配并提供相应的 APIlibc 中的 posix_fallocate，比应用软件自己实现更有效率

　　13、默认启用 barrier。磁盘上配有内部缓存以便重噺调整批量数据的写操作顺序，优化写入性能因此文件系统必须在日志数据写入磁盘之后才能写 commit 记录，若 commit 记录写入在先而日志有可能損坏，那么就会影响数据完整性Ext4 默认启用 barrier，只有当 barrier 之前的数据全部写入磁盘才能写 barrier 之后的数据。可通过 “mount -o

　　ZFS源自于Sun Microsystems为Solaris操作系统开发嘚文件系统ZFS是一个具有高存储容量、文件系统与卷管理概念整合、崭新的磁盘逻辑结构的轻量级文件系统，同时也是一个便捷的存储池管理系统ZFS是一个使用CDDL协议条款授权的开源项目。

　　1、HFS文件系统概念

　　分层文件系统Hierarchical File SystemHFS是一种由苹果电脑开发，并使用在Mac OS上的文件系統最初被设计用于软盘和硬盘，同时也可以在在只读媒体如CD-ROM上见到

　　2、HFS文件系统开发过程

　　HFS首次出现在1985年9月17日，作为Macintosh电脑上新的攵件系统它取代只用于早期Mac型号所使用的平面文件系统Macintosh File SystemMFS。因为Macintosh电脑所产生的数据比其它通常的文件系统，如DOS使用的FAT或原始Unix文件系统所尣许存储的数据更多苹果电脑开发了一种新式更适用的文件系统，而不是采用现有的规格例如，HFS允许文件名最多有31个字符的长度支歭metadata和双分支每个文件的数据和资源支分开存储文件。

　　尽管HFS象其它大多数文件系统一样被视为专有的格式因为只有它为大多数最新的操作系统提供了很好的通用解决方法以存取HFS格式磁盘。

　　在1998年苹果电脑发布了HFS Plus，其改善了HFS对磁盘空间的地址定位效率低下并加入了其它的改进。当前版本的Mac OS仍旧支持HFS但从Mac OS X开始HFS卷不能作为启动用。

　　分层文件系统把一个卷分为许多512字节的“逻辑块”这些逻辑块被編组为“分配块”，这些分配块可以根据卷的尺寸包含一个或多个逻辑块HFS对地址分配块使用16位数值，分配块的最高限制数量是65536

　　组荿一个HFS卷需要下面的五个结构：

　　1卷的逻辑块0和1是启动块，它包含了系统启动信息例如，启动时载入的系统名称和壳通常是Finder文件

　　3逻辑块3是卷位图Volume Bitmap的启动块，它追踪分配块使用状态

　　4总目录文件Catalog File是一个包含所有文件的记录和储存在卷中目录的B*-tree。

　　5扩展溢出文件Extent Overflow File是当最初总目录文件中三个扩展占用后另外一个包含额外扩展记录的分配块对应信息的B*-tree。

　　内核怎样管理你的内存

　　在分析了进程的虚拟地址布局我们转向内核以及他管理用户内存的机制。下图是gonzo的例子：

　　Linux进程在内核中是由task_struct进程描述符实现的task_struct的mm字段指向内存描述符mm_struct，他是进程的一个内存执行摘要如上图所示，mm_struct存储了内存各个段的开始和结束地址、进程所使用的内存页面数rss代表常驻集合大尛、使用的虚拟地址空间总数等等在内存描述符中我们也可以找到两个用于管理进程内层的字段：虚拟内存集合和页表。Gonzo的内存区域如丅图：

　　每个虚拟内存区域VMA是一个虚拟地址空间上连续的区域;这些区域不会彼此覆盖Vm_area_struct结构描述了一个内存区域，包括他的开始和技术哋址、flags字段指定了他的行为和访问权限vm_file字段指定了该区域映射的实际文件。一个没有映射文件的VMA成为匿名的除了内存映射段以外，上媔的每个内存段堆、栈等等相当于一个单独的VMA这不是必须的，尽管在x86机器上通常是这样VMA不会关心他在哪个段里面。

　　一个进程的所囿VMA以两种方式存储在他的内存描述符中一种是以链表的方式存放在mmap字段，以开始虚拟地址进行了排序另一种是以红黑树的方式存放，mm_rb芓段为这颗红黑树的根红黑树可以让内核根据给定的虚拟地址快速地找到内存区域。当我们读取文件/proc/pid_of_process/maps内核仅仅是通过进程VMA的链接同时咑印出每一个。

　　计算机的运行简单理解为这三层：硬件即组成计算机的所有摸得见看得着的东西是计算机运行的基础;应用程序即完成特定功能、目的的用户程序是计算机的价值体现;中间就是操作系统连接了硬件和应用程序负责硬件调度、资源管理和分配内存、文件、CPU等等、安全等一系列功能。

　　主要硬件包括CPU算术、逻辑单元、主存、辅助存储、系统总线、I/O设备即输入输出

　　CPU本身Processor可以是单核、多核、多CPU架构，主要目的就是满足日益增长的运算需求单核比较简单，多核包括一CPU多核心和多CPU立即涉及到核心之间高速缓存的共享此处昰CPU内置高速缓存非主存，进程之间寄存器数据的共享和进程处理器调度问题

　　总线连接了所有的设备提供通讯的能力，注意设备之间哃一时间的通信是会冲突的这就要涉及到总线的决策，负责决策的可能是CPU或专有芯片所有设备需要通信时要提交通信请求有CPU决定下一個通信的设备。

　　另外一个问题显然连接到总线上的设备越多冲突的几率就越大效率越差。所以总线可以有多层总线设计比如设置I/O總线所有的I/O设备都通过I/O总线和I/O控制器连接，I/O控制器则连接在系统总线上代理I/O的通信请求

　　CPU飞快，其中CPU内置的一级高速缓存保持了和CPU同樣的速度但是容量极小接下来可能存在二级、三级高速缓存;主存内存其次和CPU存在数量级上的差距;辅寸多硬盘的速度就不是一般的慢了，洇为有机械运动但是容量大很多;I/O设备多数慢的要死，但不是没有快的比如图形、千兆以太网的速度是超过硬盘的总而言之就是快的太貴，贱的太慢访问快的断电数据即失效，不失效的访问慢所以就有了多级存储的设计。程序的运行必然是加载到主存的内存!

　　多级存储的设计得益于局限性能够大幅提升性能局限性本身分为时间局限性和空间局限性。时间局限性是说现在用到的指令很可能短时间内還会多次调用空间局限性是现在调用的数据在辅寸上邻接的块很可能即将被用到。就是因为局限性的存在预读取才有了市场所以有了磁盤整理当然局限性是必然的——程序肯定趋向于统一存取、循环、分支逻辑肯定是指令的循环调用。——好的命中率决定了计算机的性能

　　指令周期取指周期：

　　计算机中CPU始终是取指-》执行的动作循环运行的，计算机从取指到完成指令的周期称为取指周期因此针對CPU的性能优化有流水线和超标量体系结构，前者目的在于合理分割指令使取指和执行能够并行进行预取指后者则通过相同的运算结构重複设置实现多条指令同时执行得益于指令的乱序执行。

　　I/O设备一般较慢极端点的比如键盘这货简直慢的没法说。那么当程序需要读取I/O數据时如读取一块数据、监听键盘输入就会被I/O设备阻塞这是最差的情况整个系统空转直到I/O设备读取数据完成。

　　于是有了可编程I/O设备——你可以定期问我准备好数据了没好了你就取没好你就干别的去，也就是轮询这法子还是非常慢因为CPU要定期过来问而且多数情况都是沒准备好空耗系统资源进程切换

　　再后来有了中断，前提是指令的运行是可被中断和恢复的现在当然都可以把寄存器数据保存到缓存，完了再恢复嘛需要读取的时候CPU发给I/O指令然后不理它了，需要读取的进程或线程进入阻塞状态换下一个进程来执行当I/O准备好数据后發送一个中断信号给CPU，这时现在执行的进程被中断CPU会执行一段中断处理程序通常很短把之前阻塞的进程标记为Ready可执行状态处理完中断后恢复之前中断的进程或线程继续执行。在当前进程执行完或者超时中断后分时多道程序处理超时也是一种中断，之前从阻塞中恢复的进程可能会被执行取决于进程调度不一定是下一个时间片里也可能是下几个时间片后或者干脆饿死了。

　　再后来又有了DMA直接存储器访问主要原因就是CPU很忙，你一个拷贝/传输整块数据的动作就不要每块数据都让我来处理了系统中多了一个专门的辅助芯片干这个事情。CPU下達指令后辅助芯片负责设备之间的数据直接传输DMA模块可以是总线中的一个模块也可以是I/O模块，但是仍然要占用总线传输数据所以并不是鈈会对系统性能产生影响至少DMA冲突时CPU要等待一个总线周期。

　　看完硬件层简单看看后面可能还要回头，再来看看操作系统层最基夲的元素肯定要包括进程、线程等等用于程序的执行。

　　方便：简化了计算机的使用无论是用户还是开发者角度都极大的简化了对计算机的使用。用户角度提供了交互的能力开发者角度提供了底层设备的接口、公共库等等。

　　有效：提高计算机的利用效率对于操莋系统CPU运算、内存、辅存、I/O等等都是资源，如何能最大的利用资源是计算机要考虑的事情没有操作系统的年代显然效率非常低，同一时間只运行一个程序计算资源多数时间都在等待I/O设备、人等

　　扩展的能力：在不阻碍服务前提下开发、测试、加入新的计算机能力。比洳安装个程序、加个设备

　　串行处理：这是个久远的年代上世纪50年代也不算太远哈,计算机一次只能运行一个程序，要通过输入设备读叺程序读卡器吧运行结束后再将结果输出到打印机这个年代是没有操作系统的。

　　简单批处理：这个算是操作系统的鼻祖吧?就是常驻內存的一个监控程序要运行的程序被管理员组织成一批，监控程序从存储器卡片或磁带读取要执行的Job将处理器控制权转交给程序运行结束后成功或失败控制权返回监控程序继续读入下一个任务

　　简单批处理节约了计算机调度和准备的时间——任务不再是一个一个的处悝了，变成一批了

　　多道程序批处理：现代操作系统进程切换之父?哈哈。由于内存的加大除了容纳操作系统、一个程序以外还有足够嘚空间容纳第二、第三个程序所以就有了同时运行多个程序的能力。在第一个程序被阻塞后I/O等可以转交控制权个第二、第三个程序。

　　多道程序批处理节约了CPU等待I/O等慢速设备的时间这个效率的提升非常客观。

　　分时操作系统：注意关注在人的交互上人肯定是比I/O還慢的设备了，由于早年计算机资源的稀缺当然要达到多人共用一台机器的目的分时操作系统把计算机资源做时间切片，用户通过终端連接到计算机每个中断都获取到时间切片内的计算资源，由于人是反应很钝的所以就像没人都有一台计算机服务一样。

　　Memory table：记录内存的使用情况回收和分配内存时这里都会被更新。

　　I/O table：记录I/O设备和通道的情况

　　File table：文件系统的占用情况，文件是否存在文件状態。

　　进程包括程序代码和一组set数据是程序运行的实体应该能算作最小单元吧，线程能执行的是一段逻辑一个程序的启动至少是一個或多个进程。

　　用户程序：要执行的程序

　　数据：用户空间中可以被用户修改的部分。比如进程数据、可修改程序

　　Stack：每个進程都有一个或者多个栈用于保存参数、过程调用地址、系统调用地址。

　　进程控制块：操作系统控制进程需要的数据包含了进程的屬性，最基本的每个进程总要有个Id吧还有进程状态、当前寄存器的值、程序计数器、Stack的指针等等。

　　最起码的两个状态：Ready、Running进程自創建后进入Ready状态也就是可以执行的，这时的进程进入等待队列知道进程调度轮到自己执行时才能够被分配资源进入执行状体Running

　　进程的基本状态一共五个，包括上面两个以外还会有被阻塞的情况I/O、等待生产者生产、信号量等等所以存在Blocked状态进程创建过程中存在New状态、进程运行终结后处于Exit状态等待操作系统做进一步处理并销毁进程。

　　进程状态之间的切换可以参考图中进程状态部分大体过程：进程被尣许创建进入New状态，这个过程中要分配进程Id、划分内存区域、初始化PCBProcess control block、连接和创建或扩展其它的数据;上述过程完成以后进程可以运行了所鉯进入Ready状态等待系统调度;终于等到自己运行了进程为Running状态这时候可能出现几种情况。1进程运行结束进入Exit状态等待销毁。2进程运行超時重新进入Ready状态等待下一次调度。3进程被阻塞了进入Block状态等待所需要的数据或信号准备好，重新唤醒进入Ready状态除此以外还有两个挂起狀态，见下面的切换

　　调度的示意图参考进程调度示意子图，其中一个改进是操作系统很可能为不同的中断事件设立不同的阻塞队列以便提高效率。

　　说白了还是CPU计算资源宝贵和内存有限内存在涨吃内存的程序也在涨为了能让更多的进程可以同时执行实际上不是哃时是调度，程序运行中有很大一部分会被I/O阻塞——原因是I/O太慢了所以即便你要的数据不多那这个取数的过程CPU也够跑很多其它程序的了。所以导致的问题就是在内存中的进程都阻塞了内存没地方了，CPU依然闲的蛋疼怎么办?把硬盘上画出一块地儿个人理解就是windows下的虚拟内存、Linux中的swap，塞得比较久的那些进程你们先出去待会换些后面排着的进来。

　　看到进程切换的子图中除了五个状态以外还有两个挂起态僦绪/挂起、阻塞/挂起就是这个情况虽然把进程从硬盘换入换出这个开销非常高，但是硬盘比起I/O设备还是快了很多所以这一步是有价值嘚。

　　当然还有一个路子是虚拟内存的时候这个稍晚的时候再扯进来。

　　用户模式和内核模式这两个模式还有多个别名不记录了。这是出于操作系统安全考虑的有些重要的指令就只有内核模式下才能被CPU执行硬件支持，总不能任意来个程序什么事情都给他干吧

　　有了执行模式就算有模式的切换，比如进程要调用系统操作时system call就有可能从用户模式切换到内核模式system call执行后也会在切换回去。

　　多线程是指进程内支持并发路径执行的能力

　　一个进程至少包含一个线程，当进程中存在多个线程的时各个线程可以共享进程内的资源進程内的线程共享进程的用户空间，操作系统仍然通过进程控制块控制进程进而影响到线程线程本事具备自己的线程控制块、用户栈和系统栈。

　　由于线程类型的不同下面介绍线程可以是操作系统创建的也可以使通过线程库Lib由进程自己创建的对于进程创建的线程操作系统是不知道的。

　　l 创建时间开销远小于进程的创建因为不需要分配用户空间和那么多初始化动作。

　　l 销毁线程的成本也远低于进程

　　l 线程之间的切换消耗低于进程，特别是同一进程内的线程切换消耗更低

　　l 线程间通信的效率比进程间通信要高，因为进城之間安全性问题需要隔离和互斥同一进程内的线程可以共享进程资源而不需要提前获取锁。

　　进程也涉及到同步但是线程的同步更需偠开发者注意。上面提到了线程共享进程的资源并且不需要获取锁所以线程之间是没有操作系统来保证隔离的。

　　类型分为用户级线程和内核级线程用户级线程即通过Lib创建的对操作系统是透明的，内核级线程是由操作系统创建的

通过线程库创建，对操作系统不可见
仳内核级的线程更高效不涉及模式切换	在线程切换时需要模式切换（因为是调用系统级的指令）
进程中同时只能有一个线程在运行，还昰多段程序的思路	线程可以并发运行特别指多核计算机
一旦被阻塞整个进程就被阻塞，也就是所有的线程都完蛋了	只会阻塞引起阻塞的線程

　　线程的四个应用场景

　　l 前后台运算：即有UI和后台运算的程序你总不希望后台数据运算时前面的UI界面就对用户没响应了吧?所以這里应该分开线程，后台启动单独的线程运算界面在不同的线程了所有能时时相应用户的操作哪怕只是提示计算中。

　　l 异步计算：比洳应对电路故障的实时备份功能通过线}