操作系统名词解释以及简单题总结

名词解释

进程 与 线程

进程： 是具有一定独立功能的程序关于一个数据集合的一次运行活动。是资源的分配单位。

线程： 又叫轻进程，是进程内的一个相对独立的执行流。是cpu的调度单位。

管程 与 管道

管程： 定义了一个数据结构和能为并发进程所执行的一组操作，这组操作能同步进程和改变管程中的数据。（将共享变量以及对于共享变量所能执行的所有操作集中在一个模块当中）

管道： 是一个共享文件，用于连接一个读进程和一个写进程以实现二者的通信。

互斥 与 同步

互斥： 两个以及两个以上的进程不能同时进入关于同一组共享变量的临界区，否则可能发生与时间有关的错误。
同步： 一组进程，为了协调其推进速度，在某些点处需要相互等待或者唤醒，进程之间这种相互制约的关系称为进程同步，简称，同步。

饥饿 与 死锁

饥饿 当等待事件给进程的推进和响应带来明显的影响时，称，发生进程饥饿
死锁： 一组进程中的每个进程均等待词组进程中其他进程所占有的，因而永远无法得到的资源，这种现象称为死锁。

缓存 与 缓冲

缓存： 为了提高数据访问速度而将部分数据由慢速设备预取到快速设备的技术，此时同一个数据存在多个副本。
缓冲： 处理数据到达速度与离去速度不一致的技术称为缓冲。

中断 与 处理机调度

中断： 在程序运行过程中出现某种紧急事件，必须终止当前运行的程序，转去处理此事件，然后再恢复原来运行的程序，这个过程称为中断。

处理机调度： 是指CPU资源在可运行实体间的分配

并行 与 并发

并行： 要求微观上的同时，即在聚堆的同一时刻有多个程序同时向前推进。
并发： 是指计算机系统上同时存在多个程序。

共享变量 与 临界区

共享变量： 有些变量，需要多个进程都会去访问，称为共享变量，也叫公共变量
临界区： 访问共享变量的程序段称为临界区

忙式等待 与 排队等待

忙式等待： 不进入等待状态的等待叫做忙式等待，进程并未真正的等待状态，实际为运行态或者就绪态
排队等待： 进程得到不共享资源时，进入阻塞状态，让出处理机给其他进程使用。

同步机制

同步机制是指用于实现进程间同步的工具称为同步机制，又称同步设备

工作集

是进程在一段时间内活跃的访问页面的集合

系统开销

一般是指运行操作系统程序，对系统进行管理所花费的时间和空间。

操作系统

位于硬件层之上其他系统软件层之下的一个系统软件，使得管理系统中的各个人间和硬件资源能够得到充分的利用，方便用户使用计算机系统。

文件

文件具有符号名且在逻辑上有完成意义的信息项的有序序列。

简答题

操作系统有哪些？

1. 多道批处理系统
2. 分时操作系统
3. 实时操作系统
4. 通用操作系统
5. 单用户操作系统
6. 网络操作系统
7. 分布式操作系统
8. 多处理器操作系统
9. 嵌入式操作系统等

线程与进程之间的区别和联系

线程是进程中的一个相对独立的执行流，主要有以下区别：

1. 进程是资源分配的最小单位，线程是程序执行的最小单位
2. 进程有自己的独立地址空间，线程共享进程的地址空间
3. 进程切换的开销大，线程之间的切换开销小
4. 进程之间的并发性低，线程之间的并发性高
5. 进程之间的通信苦困难，线程之间的通信容易。

比较管程、PV操作、会合三种同步机制的特点

PV操作是一种基于信号量的同步机制，它允许同一时刻多个线程来访问同一资源，但是需要控制同一时刻访问此资源的最大线程数量。

管程是一种高级的同步机制，它将共享变量和对共享变量的操作封装在一起，以便于管理和控制。

会合是一种基于条件变量的同步机制，它允许线程在共享变量上等待，直到某个线程通知它们可以继续执行

什么是死锁，死锁产生的必要条件，怎么预防死锁

死锁是什么？

一组进程中的每个进程均等待此组进程中其他进程所占有的、因而永远无法得到的资源，称为进程死锁，简称死锁。

死锁发生的必要条件

1. 资源独占。一个资源在同一时刻只能分配给一个进程。
2. 不可剥夺。资源申请者不能强行的从资源占有者手中读取资源。
3. 保持申请。进程在占有部分资源的时候还可以申请新的资源，在申请新资源的时候并不释放已占有的资源。
4. 循环等待。存在一个进程等待序列{p1,p2,…pn},p1等待p2所占有的资源，p2占有p3所占有的资源，…,，pn等待p1所占有的资源。

怎么预防死锁

两种解决方法，一种是允许死锁发发生，发生后能够检测出来并破坏其中的必要条件加以消除。，另一种是不让死锁发生。
不让死锁发生的策略划分为两种，一种是静态的，称为死锁预防，将进程有关资源按照某种协议加以限制。另一种是动态的，称为死锁避免，实时检测，拒接不安全的资源请求命令。

页面的最适大小是什么，设定页面大小需要考虑哪些因素，说明原因

页面大小是指在虚拟内存管理中，将主存和辅存分割成的固定大小的单元。页面大小的选择会影响缺页率、内存利用率、地址转换开销等性能指标。一般来说，页面大小需要考虑以下因素：

1. 页面大小应该是2的幂次方，这样可以方便地址映射和对齐页面大小应该是2的幂次方，这样可以方便地址映射和对齐
2. 页面大小应该适应不同类型的程序，既不能太大也不能太小
3. 页面大小应该与硬件设备相匹配，例如磁盘块的大小

文件名，文件号，文件描述符的区别和联系

文件名是指文件在文件系统中的名称，用于标识文件。文件号是指文件在文件系统中的编号，用于标识文件。文件描述符是指内核为了高效管理已被打开的文件所创建的索引，用于指代被打开的文件，对文件所有 I/O 操作相关的系统调用都需要通过文件描述符。

文件名和文件号都是用于标识文件的，但是它们的实现方式不同。文件名是一个字符串，用于标识文件在文件系统中的位置。而文件号是一个整数，用于标识文件在内核中的位置。

文件描述符是一个整数，它是内核为每个进程所维护的该进程打开文件的记录表中的索引值。通过使用文件描述符，进程可以访问已经打开的文件。