操作系统-面试准备

1.操作系统基本特征

  1. 并发
    并发指两个或多个事件同时发生,这些事件宏观上是同时发生的,但微观上还是交替发生的

并发和并行的区别
并发: 指在某段时间内多个任务都会被处理,但某一时刻,只有一个任务执行,单个处理器可以做到并发,如果有AB两个进程,只能保证AB之间切换速度够快,在宏观上体现为一段时间内能运行多个程序
并行: 指在同一个时间点就有多个任务运行,但是需要多核处理器完成,微观上就能执行多条指令,不同的程序放在不同的处理器上完成

  1. 共享
    即资源共享,指系统中的资源可以供多个并发执行的进程共同使用

两种资源共享方式:
互斥共享方式: 系统中的某些资源,虽然可以提供给多个进程使用,但一个时间段内只允许一个进程访问该资源。
同时共享方式: 系统中的某些资源,允许同一个时间段内有多个进程“同时访问”,同时一般是宏观上的,微观上这些进程还是交替的对资源进行访问

生活实例:
互斥共享方式: 使用QQ和微信视频。同一时间内摄像头只能分配给其中一个进程
同时共享方式: 使用QQ发送文件A,微信发送文件B。宏观看,两边都在同时读取并发送文件,说明两个进程都在访问硬盘资源,从中读取数据,微观看,两个进程是交替访问硬盘的。

并发和共享的关系:
并发性指计算机系统中同时存在着多个运行着的程序
共享性指系统中的资源可供内存中多个并发执行的进程共同使用
如果没有并发性,共享性失去了存在的意义
如果没有共享性,两个程序不能同时访问一个资源,无法并发

  1. 虚拟
    虚拟指把一个物理上的实体变为若干个逻辑上的对应物。物理实体是实际存在的,而逻辑上对应物是用户感受到的

虚拟技术分为
空分复用技术: 虚拟内存使用了空分复用技术,它将物理内存抽象为地址空间,每个进程都有各自的地址空间。地址空间的页被映射到物理内存,地址空间的页并不需要全部在物理内存中,当使用到一个没有在物理内存的页时,执行页面置换算法,将该页置换到内存中。
时分复用技术: 多个进程能在同一个处理器上并发执行使用了时分复用技术,让每个进程轮流占用处理器,每次只执行一小个时间片并快速切换。

  1. 异步

异步只在多道程序环境下,允许多个程序并发执行,但由于资源有限,进程的执行不是一贯到底的,而是走走停停,即异步。

重点

  1. 并发和并行的区别
  2. 并发和共享互为存在条件
  3. 没有并发和共享就没有虚拟和异步,并发和共享是操作系统的两个最基本的特征

2.操作系统基本功能

  1. 进程管理
    进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等。
  2. 内存管理
    内存分配、地址映射、内存保护与共享、虚拟内存等。
  3. 文件管理
    文件存储空间的管理、目录管理、文件读写管理和保护等。
  4. 设备管理
    完成用户的 I/O 请求,方便用户使用各种设备,并提高设备的利用率。
    主要包括缓冲管理、设备分配、设备处理、虛拟设备等。

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