Q1: 什么是操作系统，操作系统的作用
- 操作系统是控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，合理地组织、调度计算机的工作和资源的分配，进而为用户和其他软件提供方便接口与环境的程序集合。是计算机系统中最基本的系统软件。
- 基本特征包括：并发、共享、虚拟、异步
- 对计算机系统而言，操作系统是对所有系统资源进行管理的程序的集合；而对用户而言，操作系统提供了调用计算机资源的接口
Q2: 管态和目态的概念
- 管态又称为特权状态、核心态、系统态。操作系统在管态下运行
- 目态又称为用户态，用户程序只能在用户态下运行
- 如果用户程序在目态下执行特权指令，硬件将发生中断，由操作系统获得控制，特权指令被禁止；当用户需要调用系统资源时，必须通过系统调用方式向操作系统提出服务请求，并由操作系统代为完成。
Q3: 程序、进程、线程联系以及进程和线程的区别和联系
程序和进程的区别与联系
- 程序是一组有序的指令集合是一个静态的概念，一个程序由一组指令组成，以二进制方式存在存储器中。
- 进程是程序及其数据在计算机上的一次运行活动，是一个动态的概念。进程的运行实体是程序，离开的程序的进程没有意义。进程是由程序、数据和进程控制块（PCB）三部分组成。进程有生命周期，进程也可以创建进程，这些都是程序所没有的。
进程和线程的区别与联系
- 进程是操作系统系统资源分配基本单位，在没有线程机制的操作系统中，也是处理机调度运行的基本单位。
- 在采用了线程机制的操作系统中，线程是处理机调度的基本单位，一个进程可以有一个或多个线程组成，各线程共享使用进程中的资源。
- 引入进程是为了更好地使多道程序并发执行，提高资源利用率和系统吞吐量，增加并发程度；
- 引入线程则是为了减小程序在并发执行时所付出的时空开销，提高操作系统的并发性能。
Q4: 进程的三个状态
- 进程是计算机程序及其数据在计算机上的一次运行活动，是系统进行资源分配的基本单位，是一个动态的概念，因此具有生命周期，分为就绪态、运行态和阻塞态
- 就绪态即为进程获得所需要的所有资源，等待处理机，只要分配到处理机，就可以执行
- 运行态即为进程在处理机上运行
- 阻塞态是进程正在等待某一事件发生，如等待某一资源的分配，即使处理机现在空闲也不能调度处于阻塞态的进程
- 此外还有创建态和结束态
Q5: 操作系统中死锁的概念和死锁的方法
- 由于系统中存在一些不可剥夺资源，当两个或两个以上的进程占有自身的资源并请求对方的资源时，会导致没个进程都无法向前推进，这就是死锁。
- 死锁产生的必要条件有 4 个，分别是互斥条件、不剥夺条件、请求并保持条件和循环等待条件
- 互斥条件是指，进程要求分配的资源是排他性的，即最多只能同时供一个进程使用
- 不可剥夺是指进程在使用完资源前，资源不能被强制夺走
- 请求并保持是指进程占有自身本来拥有的资源并想要其他资源
- 循环等待条件是指存在一种进程资源的循环等待链
- 避免死锁的办法
- 死锁的处理策略有预防死锁、避免死锁和死锁的检测与解除
- 死锁的预防是通过设立一些限制条件，破坏死锁的必要条件，让死锁无法发生
- 死锁的避免是在动态分配资源时，用一些算法防止系统进入不安全状态，从而避免死锁
- 死锁的检测和解除是指在死锁发生钱不采取任何措施，只检测系统是否发生死锁，如果发生死锁再采取措施解除
Q6: 信号量的概念
- 信号量的提出是为了解决同步和互斥问题，只有 wait() 和 signal() 两种，就是P 操作和 V 操作
Q7: 同步和互斥的概念
- 同步：需要在某些位置上协调进程之间的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系（简单来说就是某一进程需要使用的资源，是之前进程运行后的结果，所以该进程要发生的话，之前的进程必须运行结束）
- 互斥：当一个进程进入临界区使用临界资源时，其他资源必须等待，不能进入临界区使用
Q8: PV原语
- 原语是指完成某种功能且不可被分割、不被中断执行的操作序列，通常可由硬件完成。
- P操作，表示进程请求一个资源，当资源已分配完时，会调用block原语进行阻塞
- V操作，表示进程释放一个资源，使系统中可以分配的该类资源数加 1
Q9: 调度算法有哪些
- 处理机调度就是对处理机进行分配，从就绪队列中按照调度算法选择一个进程并分配处理机，来实现进程的并发执行
- 调度算法包括
- 先来先服务
- 短作业优先（完成时间最短）
- 优先级调度算法
- 高响应比优先调度
- 时间片轮转调度
- 多级反馈队列调度
Q10: 页面置换算法有哪些
- 在进程运行时，若其访问的页面不在内存中，就需要将其调入内存，而内存没有空闲空间的时候，需要从内存中调出一页程序或数据。
- 选择调出页面的算法就是 页面置换算法。常用的有 最佳置换算法OPT、先进先出算法FIFO、最近最久未使用置换算法LRU、时钟置换算法
- OPT：选择的淘汰页是以后用不使用的页面，或是在最长时间内不再被访问的页面，以此获得最低的缺页率。但其实未来哪个进程将被调度是未知的，所以该算法无法实现，只能用来评价其他算法
- FIFO：优先淘汰最早进入内存的页面。FIFO算法会产生所分配的物理块数增大而页故障数也增大的异常现象，成为Belady异常
- LRU：选择最近最长时间未访问过的页面予以淘汰
- 时钟算法：给每帧关联一个附加位。指针循环每一帧的附加位，把满足一定条件的帧给替换。
Q11: 硬链接和软链接的区别
- 软链接，类似于快捷方式，即删除快捷方式，不影响源文件，而删除源文件再通过软链接，也找不到源文件。保存共享文件的路径名
- 硬链接则是共享文件的索引节点，当引用计数值不为0时，不可以删除共享文件。
- 假设F1的指针指向索引节点，索引节点指向对应文件
- 软链接F2指向的是F1，其引用计数值与F1一致。删除源文件对F2不可见，只有再通过F2访问源文件时发现文件不存在，就直接删除软链接F2
- 硬链接F3则是直接指向了文件的索引节点，引用计数值+1，而删除F1，依然可以通过F3访问到源文件。
