操作系统——相关面试考点

操作系统——相关面试考点

1.进程的三种基本状态

进程在运行中不断地改变其运行状态。通常，一个运行进程必须具有以下三种基本状态。

就绪(Ready)状态

当进程已分配到除CPU 以外的所有必要的资源，只要获得处理机便可立即执行，这时的进程状态称为就绪状态。

执行（Running）状态

当进程已获得处理机，其程序正在处理机上执行，此时的进程状态称为执行状态。

阻塞(Blocked)状态

正在执行的进程，由于等待某个事件发生而无法执行时，便放弃处理机而处于阻塞状态。引起进程阻塞的事件可有多种，例如，等待I/O完成、申请缓冲区不能满足、等待信件(信号)等。

进程是程序在一个数据集合上运行的过程，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

进程由三部分组成：进程控制块（PCB）、程序段和数据段。在创建进程时，向系统申请一个空闲的PCB，并制定唯一的进程标识号PID。 

作业与进程最主要的区别是：前者是由用户提交，后者是由系统自动生成；前者以用户任务为单位，后者是 操作系统 控制的单位。

 进程：应用程序在处理机上的一次执行过程； 

线程：是进程的一部分； 

区别： 

  进程有自己的独立空间，而线程共享进程的地域空间； 

  进程是资源分配和拥有的单位；同一个进程内的线程共享进程的资源； 

  线程是处理器调度的基本单位，进程不是； 

2.最佳的磁盘调度算法

例:假定某磁盘共有200个柱面，编号为0-199，如果在为访问143号柱面的请求者服务后，当前正在为访问125号柱面的请求服务，同时有若干请求者在等待服务，它们每次要访问的柱面号为  86，147，91，177，94，150，102，175，130 

（1）、先来先服务算法（FCFS）First Come First Service 

这是一种比较简单的磁盘调度算法。它根据进程请求访问磁盘的先后次序进行调度。此算法的优点是公平、简单，且每个进程的请求都能依次得到处理，不会出现某一进程的请求长期得不到满足的情况。此算法由于未对寻道进行优化，在对磁盘的访问请求比较多的情况下，此算法将降低设备服务的吞吐量，致使平均寻道时间可能较长，但各进程得到服务的响应时间的变化幅度较小。 

先来先服务 （125）86.147.91.177.94.150.102.175.130

（2）、最短寻道时间优先算法（SSTF） Shortest Seek Time First 

该算法选择这样的进程，其要求访问的磁道与当前磁头所在的磁道距离最近，以使每次的寻道时间最短，该算法可以得到比较好的吞吐量，但却不能保证平均寻道时间最短。其缺点是对用户的服务请求的响应机会不是均等的，因而导致响应时间的变化幅度很大。在服务请求很多的情况下，对内外边缘磁道的请求将会无限期的被延迟，有些请求的响应时间将不可预期。 

最短寻道时间优先（125）130.147.150.175.177.102.94.91.86

（3）、扫描算法（SCAN）电梯调度 

扫描算法不仅考虑到欲访问的磁道与当前磁道的距离，更优先考虑的是磁头的当前移动方向。例如，当磁头正在自里向外移动时，扫描算法所选择的下一个访问对象应是其欲访问的磁道既在当前磁道之外，又是距离最近的。这样自里向外地访问，直到再无更外的磁道需要访问才将磁臂换向，自外向里移动。这时，同样也是每次选择这样的进程来调度，即其要访问的磁道，在当前磁道之内，从而避免了饥饿现象的出现。由于这种算法中磁头移动的规律颇似电梯的运行，故又称为电梯调度算法。此算法基本上克服了最短寻道时间优先算法的服务集中于中间磁道和响应时间变化比较大的缺点，而具有最短寻道时间优先算法的优点即吞吐量较大，平均响应时间较小，但由于是摆动式的扫描方法，两侧磁道被访问的频率仍低于中间磁道。 

电梯调度（125）102.94.91.86.130.147.150.175.177

（4）、循环扫描算法（CSCAN） 

循环扫描算法是对扫描算法的改进。如果对磁道的访问请求是均匀分布的，当磁头到达磁盘的一端，并反向运动时落在磁头之后的访问请求相对较少。这是由于这些磁道刚被处理，而磁盘另一端的请求密度相当高，且这些访问请求等待的时间较长，为了解决这种情况，循环扫描算法规定磁头单向移动。例如，只自里向外移动，当磁头移到最外的被访问磁道时，磁头立即返回到最里的欲访磁道，即将最小磁道号紧接着最大磁道号构成循环，进行扫描。 

循环扫描 （125）130.147.150.175.177.86.91.94.102 

3.页式存储管理中，页表的始地址存放在( 寄存器)中。

页表的功能由一组专门的存储器实现，其起始地址放在一个专用寄存器中。这样才能满足在地址变换时能够较快地完成逻辑地址和物理地址之间的转换。

4.面选择调度方式和算法的四个面向用户的准则：

（1）、周转时间短：从作业提交系统开始到作业完成为止的这段时间间隔，主要为评价批处理系统的性能，选择祖业调度方式与算法的重要准则之一； 

（2）、响应时间快：用户通过键盘提交一个请求开始到系统首次产生响应为止的时间，主要为评价分时系统的性能； 

（3）、截止时间保证：评价实时系统的性能； 

（4）、优先权准则：批处理系统，分时系统，实时系统中选择调度算法时的准则； 

5.在硬件和环境相同的条件下，一个作业在（分页）存储管理系统中运行的时间最长

6.操作系统关于死锁的一些概念

产生死锁的原因主要是：

（1） 因为系统资源不足。

（2） 进程运行推进的顺序不合适。

（3） 资源分配不当等。

如果系统资源充足，进程的资源请求都能够得到满足，死锁出现的可能性就很低，否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次，进程运行推进顺序与速度不同，也可能产生死锁。

产生死锁的四个必要条件：

（1） 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。

（2） 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

（3） 不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。

（4） 循环等待条件:若干进程之间形成一种头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。

7.SPOOLing技术是Simultaneous Peripheral Operation On-Line

（即外部设备联机并行操作）的缩写，它是关于慢速字符设备如何与计算机主机交换信息的一种技术，通常称为“假脱机技术”。实际上是一种外围设备同时联机操作技术,又称为排队转储技术。

SPOOLing技术的主要目的是提高独占设备的利用率

8.在 Windows 中输入汉字时，要切换成全角状态，应按 Ctrl+Shift

9.进程的三态模型

10.进程的五状态模型

挂起：把该进程从内存中搬到外存上。

激活：又叫唤醒或恢复，操作是一样的，只是叫法不一样而已，该操作是把外存上的某个进程弄到内存上。

为什么要引入挂起和激活操作呢？

（1）、用户的需要。用户调试一个程序的时候，运行该程序一多半了，但是，忽然发现该程序此时有Bug，用户想停下来修改，但是修改后，用户又不想从头开始运行该程序，此为一因。

（2）、操作系统的需要。操作系统管理着资源的分配，它无法忍受那些占着资源而不运行的程序，另外，这些进程也会妨碍系统的运行速度，此为一因。等等。

 

11.进程之间存在直接制约关系(即同步问题)和间接制约关系(即互斥问题)；同步问题是存在逻辑关系的进程之间相互等待所产生的制约关系，互斥问题是相互逻辑关系的进程竞争使用资源所发生的制约关系

12.子进程继承父进程 ：

用户号UIDs和用户组号GIDs ；环境Environment ；堆栈 ；共享内存 ；打开文件的描述符 ；执行时关闭（Close-on-exec）标志 ；信号（Signal）控制设定 ；进程组号 ；当前工作目录 ；根目录 ；文件方式创建屏蔽字 ；资源限制 ； 控制终端 

子进程独有 ：

进程号PID ；不同的父进程号 ； 自己的文件描述符和目录流的拷贝 ；子进程不继承父进程的进程正文（text），数据和其他锁定内存（memory locks） ； 不继承异步输入和输出 

父进程和子进程拥有独立的地址空间和PID参数。 

子进程从父进程继承了用户号和用户组号，用户信息，目录信息，环境（表），打开的文件描述符，堆栈，（共享）内存等。 

经过fork()以后，父进程和子进程拥有相同内容的代码段、数据段和用户堆栈，就像父进程把自己克隆了一遍。事实上，父进程只复制了自己的PCB块。而代码段，数据段和用户堆栈内存空间并没有复制一份，而是与子进程共享。只有当子进程在运行中出现写操作时，才会产生中断，并为子进程分配内存空间。由于父进程的PCB和子进程的一样，所以在PCB中断中所记录的父进程占有的资源，也是与子进程共享使用的。这里的“共享”一词意味着“竞争”   

13.内存池的实现与线程安全的接口

答：

14.多线程的同步

15.线程池的功能与目的

答：创建线程要花费昂贵的资源和时间，如果任务来了才创建线程那么响应时间会变长，而且一个进程能创建的线程数有限。为了避免这些问题，在程序启动的时候就创建若干线程来响应处理，它们被称为线程池，里面的线程叫工作线程。从 JDK1.5 开始，Java API 提供了 Executor 框架让你可以创建不同的线程池。比如单线程池，每次处理一个任务；数目固定的线程池或者是缓存线程池（一个适合很多生存期短的任务的程序的可扩展线程池）。

16.进程间通信方式？

答：进程间的高级通信方式分为三类：(1) 共享存储器系统；(2) 消息传递系统；(3) 管道通信系统

线程池的了解、优点、调度处理方式和保护任务队列的方式

<1>. 无名管道通信

无名管道( pipe )：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。

<2>. 高级管道通信

高级管道(popen)：将另一个程序当做一个新的进程在当前程序进程中启动，则它算是当前程序的子进程，这种方式我们成为高级管道方式。

<3>. 有名管道通信

有名管道 (named pipe) ： 有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。

<4>. 消息队列通信

消息队列( message queue ) ： 消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

<5>. 信号量通信

信号量( semophore ) ： 信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。

<6>. 信号

信号 ( sinal ) ： 信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。

<7>. 共享内存通信

共享内存( shared memory ) ：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。

<8>. 套接字通信

套接字( socket ) ： 套接口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同机器间的进程通信。之前写过一个课程设计：基于Internet的Linux客户机/服务器系统通讯设计与实现是利用sock通信实现的，可以参考一下。

通信过程如下：

(8.1)命名socket

SOCK_STREAM 式本地套接字的通信双方均需要具有本地地址，其中服务器端的本地地址需要明确指定，指定方法是使用 struct sockaddr_un 类型的变量。

(8.2) 绑定

SOCK_STREAM 式本地套接字的通信双方均需要具有本地地址，其中服务器端的本地地址需要明确指定，指定方法是使用 struct sockaddr_un 类型的变量，将相应字段赋值，再将其绑定在创建的服务器套接字上，绑定要使用 bind 系统调用，其原形如下：

int bind(int socket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);

其中 socket表示服务器端的套接字描述符，address 表示需要绑定的本地地址，是一个 struct sockaddr_un 类型的变量，address_len 表示该本地地址的字节长度。

(8.3) 监听

服务器端套接字创建完毕并赋予本地地址值（名称，本例中为Server Socket）后，需要进行监听，等待客户端连接并处理请求，监听使用 listen 系统调用，接受客户端连接使用accept系统调用，它们的原形如下：

int listen(int socket, int backlog);

int accept(int socket, struct sockaddr *address, size_t *address_len);1

其中 socket 表示服务器端的套接字描述符；backlog 表示排队连接队列的长度（若有多个客户端同时连接，则需要进行排队）；address 表示当前连接客户端的本地地址，该参数为输出参数，是客户端传递过来的关于自身的信息；address_len 表示当前连接客户端本地地址的字节长度，这个参数既是输入参数，又是输出参数。

(8.4) 连接服务器

客户端套接字创建完毕并赋予本地地址值后，需要连接到服务器端进行通信，让服务器端为其提供处理服务。

对于SOCK_STREAM类型的流式套接字，需要客户端与服务器之间进行连接方可使用。连接要使用 connect 系统调用，其原形为

int connect(int socket, const struct sockaddr *address, size_t address_len);1

其中socket为客户端的套接字描述符，address表示当前客户端的本地地址，是一个 struct sockaddr_un 类型的变量，address_len 表示本地地址的字节长度。实现连接的代码如下：

connect(client_sockfd, (struct sockaddr*)&client_address, sizeof(client_address));

(8.5) 相互发送接收数据

无论客户端还是服务器，都要和对方进行数据上的交互，这种交互也正是我们进程通信的主题。一个进程扮演客户端的角色，另外一个进程扮演服务器的角色，两个进程之间相互发送接收数据，这就是基于本地套接字的进程通信。发送和接收数据要使用 write 和 read 系统调用，它们的原形为：

int read(int socket, char *buffer, size_t len);

int write(int socket, char *buffer, size_t len);

其中 socket 为套接字描述符；len 为需要发送或需要接收的数据长度；

对于 read 系统调用，buffer 是用来存放接收数据的缓冲区，即接收来的数据存入其中，是一个输出参数；

对于 write 系统调用，buffer 用来存放需要发送出去的数据，即 buffer 内的数据被发送出去，是一个输入参数；返回值为已经发送或接收的数据长度。

(8.6) 断开连接

交互完成后，需要将连接断开以节省资源，使用close系统调用，其原形为：

int close(int socket);

17.Linux的I/O模型（I/O模型是热门问题）?

答：

18.Linux 中 awk 命令？

答：awk是一个强大的文本分析工具，相对于grep的查找，sed的编辑，awk在其对数据分析并生成报告时，显得尤为强大。简单来说awk就是把文件逐行的读入，以空格为默认分隔符将每行切片，切开的部分再进行各种分析处理。awk有3个不同版本: awk、nawk和gawk，未作特别说明，一般指gawk，gawk 是 AWK 的 GNU 版本。awk其名称得自于它的创始人 Alfred Aho 、Peter Weinberger 和 Brian Kernighan 姓氏的首个字母。实际上 AWK 的确拥有自己的语言： AWK 程序设计语言 ， 三位创建者已将它正式定义为“样式扫描和处理语言”。它允许您创建简短的程序，这些程序读取输入文件、为数据排序、处理数据、对输入执行计算以及生成报表，还有无数其他的功能。

使用方法

awk '{pattern + action}' {filenames}

尽管操作可能会很复杂，但语法总是这样，其中 pattern 表示 AWK 在数据中查找的内容，而 action 是在找到匹配内容时所执行的一系列命令。花括号（{}）不需要在程序中始终出现，但它们用于根据特定的模式对一系列指令进行分组。 pattern就是要表示的正则表达式，用斜杠括起来。awk语言的最基本功能是在文件或者字符串中基于指定规则浏览和抽取信息，awk抽取信息后，才能进行其他文本操作。完整的awk脚本通常用来格式化文本文件中的信息。通常，awk是以文件的一行为处理单位的。awk每接收文件的一行，然后执行相应的命令，来处理文本。

调用awk：有三种方式调用awk

<1>.命令行方式

awk [-F  field-separator]  'commands'  input-file(s)

其中，commands 是真正awk命令，[-F域分隔符]是可选的。 input-file(s) 是待处理的文件。在awk中，文件的每一行中，由域分隔符分开的每一项称为一个域。通常，在不指名-F域分隔符的情况下，默认的域分隔符是空格。

<2>.shell脚本方式

将所有的awk命令插入一个文件，并使awk程序可执行，然后awk命令解释器作为脚本的首行，一遍通过键入脚本名称来调用。相当于shell脚本首行的：#!/bin/sh   可以换成：#!/bin/awk

<3>.将所有的awk命令插入一个单独文件，然后调用：

awk -f awk-script-file input-file(s)

其中，-f选项加载awk-script-file中的awk脚本，input-file(s)跟上面的是一样的。

19.Linux 中 fd 最大多少 ?

20.异步I/O的详细解释

21.线程池对线程的管理方式，包括初始化线程的方法、线程创建后的管理、指派任务的方式

22.同步I/O与异步I/O的区别，包括如何定义异步I/O、I/O实质上交给谁完成、如果实现异步

23.Lin介绍I/O复用技术，epoll优于select的原因ux内核如何调用Direct I/O

24.进程与线程区别

答：线程是指进程内的一个执行单元,也是进程内的可调度实体.

与进程的区别:

(1)调度：线程作为调度和分配的基本单位，进程作为拥有资源的基本单位

(2)并发性：不仅进程之间可以并发执行，同一个进程的多个线程之间也可并发执行

(3)拥有资源：进程是拥有资源的一个独立单位，线程不拥有系统资源，但可以访问隶属于进程的资源.

(4)系统开销：在创建或撤消进程时，由于系统都要为之分配和回收资源，导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销。

线程和进程的区别联系： 

1，进程：子进程是父进程的复制品。子进程获得父进程数据空间、堆和栈的复制品。 

2，线程：相对与进程而言，线程是一个更加接近与执行体的概念，它可以与同进程的其他线程共享数据，但拥有自己的栈空间，拥有独立的执行序列。  

两者都可以提高程序的并发度，提高程序运行效率和响应时间。  

线程和进程在使用上各有优缺点：线程执行开销小，但不利于资源管理和保护；而进程正相反。同时，线程适合于在SMP机器上运行，而进程则可以跨机器迁移。 

根本区别就一点：用多进程每个进程有自己的地址空间(address space)，线程则共享地址空间。所有其它区别都是由此而来的： 

1、速度：线程产生的速度快，线程间的通讯快、切换快等，因为他们在同一个地址空间内。 

2、资源利用率：线程的资源利用率比较好也是因为他们在同一个地址空间内。 

3、同步问题：线程使用公共变量/内存时需要使用同步机制还是因为他们在同一个地址空间内 

25.Linux下swap区作用？

答：linux系统的Swap分区，即交换区，Swap空间的作用可简单描述为：当系统的物理内存不够用的时候，就需要将物理内存中的一部分空间释放出来，以供当前运行的程序使用。那些被释放的空间可能来自一些很长时间没有什么操作的程序，这些被释放的空间被临时保存到Swap空间中，等到那些程序要运行时，再从Swap中恢复保存的数据到内存中。这样，系统总是在物理内存不够时，才进行Swap交换。其实，Swap的调整对Linux服务器，特别是Web服务器的性能至关重要。通过调整Swap，有时可以越过系统性能瓶颈，节省系统升级费用。 

26.进程间调度算法？

答：<1>、时间片轮转调度算法（RR）：给每个进程固定的执行时间，根据进程到达的先后顺序让进程在单位时间片内执行，执行完成后便调度下一个进程执行，时间片轮转调度不考虑进程等待时间和执行时间，属于抢占式调度。优点是兼顾长短作业；缺点是平均等待时间较长，上下文切换较费时。适用于分时系统。

<2>、先来先服务调度算法（FCFS）：根据进程到达的先后顺序执行进程，不考虑等待时间和执行时间，会产生饥饿现象。属于非抢占式调度，优点是公平，实现简单；缺点是不利于短作业。

<3>、优先级调度算法（HPF）：在进程等待队列中选择优先级最高的来执行。

<4>、多级反馈队列调度算法：将时间片轮转与优先级调度相结合，把进程按优先级分成不同的队列，先按优先级调度，优先级相同的，按时间片轮转。优点是兼顾长短作业，有较好的响应时间，可行性强，适用于各种作业环境。

<5>、高响应比优先调度算法：根据“响应比=（进程执行时间+进程等待时间）/ 进程执行时间”这个公式得到的响应比来进行调度。高响应比优先算法在等待时间相同的情况下，作业执行的时间越短，响应比越高，满足段任务优先，同时响应比会随着等待时间增加而变大，优先级会提高，能够避免饥饿现象。优点是兼顾长短作业，缺点是计算响应比开销大，适用于批处理系统。

27.Linux系统有7个运行级别(runlevel)？

答：运行级别0：系统停机状态，系统默认运行级别不能设为0，否则不能正常启动

运行级别1：单用户工作状态，root权限，用于系统维护，禁止远程登陆

运行级别2：多用户状态(没有NFS)

运行级别3：完全的多用户状态(有NFS)，登陆后进入控制台命令行模式

运行级别4：系统未使用，保留

运行级别5：X11控制台，登陆后进入图形GUI模式

运行级别6：系统正常关闭并重启，默认运行级别不能设为6，否则不能正常启动 

28.内核态与用户态的区别？

答：内核态：cpu可以访问内存的所有数据，包括外围设备，例如硬盘，网卡，cpu也可以将自己从一个程序切换到另一个程序。

用户态：只能受限的访问内存，且不允许访问外围设备，占用cpu的能力被剥夺，cpu资源可以被其他程序获取。

当一个任务(进程)执行系统调用而陷入内核代码中执行时，我们就称进程处于内核状态。此时处理器处于特权级最高的(0级)内核代码。当进程处于内核态时，执行的内核代码会使用当前的内核栈。每个进程都有自己的内核栈。当进程在执行用户自己的代码时，则称其处于用户态。即此时处理器在特权级最低的用户代码中运行。当正在执行用户程序而突然中断时，此时用户程序也可以象征性地处于进程的内核态。因为中断处理程序将使用当前进程的内核态。

内核态与用户态是操作系统的两种运行级别，跟intel cpu没有必然联系，intel cpu提供Ring0-Ring3三种级别运行模式，Ring0级别最高，Ring3级别最低。Linux使用了Ring3级别运行用户态。Ring0作为内核态，没有使用Ring1和Ring2.Ring3不能访问Ring0的地址空间，包括代码和数量。Linux进程的4GB空间，3G-4G部分大家是共享的，是内核态的地址空间，这里存放在整个内核代码和所有的内核模块，以及内核所维护的数据。用户运行一程序，该程序所创建的进程开始是运行在用户态的，如果要执行文件操作，网络数据发送等操作，必须通过write，send等系统调用，这些系统会调用内核中的代码来完成操作，这时，必须切换到Ring0，然后进入3GB-4GB中的内核地址空间去执行这些代码完成操作，完成后，切换Ring3，回到用户态。这样，用户态的程序就不能随意操作1内核地址空间，具有一定的安全保护作用。

29.从用户态切换到内核态有哪几种方式？

用户态和内核态的转换

（1）用户态切换到内核态的3种方式

a.系统调用

这是用户进程主动要求切换到内核态的一种方式，用户进程通过系统调用申请操作系统提供的服务程序完成工作。而系统调用的机制其核心还是使用了操作系统为用户特别开放的一个中断来实现，例如Linux的ine 80h中断。

b.异常

当CPU在执行运行在用户态的程序时，发现了某些事件不可知的异常，这是会触发由当前运行进程切换到处理此异常的内核相关程序中，也就到了内核态，比如缺页异常。

c.外围设备的中断

当外围设备完成用户请求的操作之后，会向CPU发出相应的中断信号，这时CPU会暂停执行下一条将要执行的指令转而去执行中断信号的处理程序，如果先执行的指令是用户态下的程序，那么这个转换的过程自然也就发生了有用户态到内核态的切换。比如硬盘读写操作完成，系统会切换到硬盘读写的中断处理程序中执行后续操作等。

（2）具体的切换操作

从出发方式看，可以在认为存在前述3种不同的类型，但是从最终实际完成由用户态到内核态的切换操作上来说，涉及的关键步骤是完全一样的，没有任何区别，都相当于执行了一个中断响应的过程，因为系统调用实际上最终是中断机制实现的，而异常和中断处理机制基本上是一样的，用户态切换到内核态的步骤主要包括：

a.从当前进程的描述符中提取其内核栈的ss0及esp0信息。

b.使用ss0和esp0指向的内核栈将当前进程的cs,eip，eflags，ss,esp信息保存起来，这个过程也完成了由用户栈找到内核栈的切换过程，同时保存了被暂停执行的程序的下一条指令。

c.将先前由中断向量检索得到的中断处理程序的cs，eip信息装入相应的寄存器，开始执行中断处理程序，这时就转到了内核态的程序执行了。

 30.linux操作系统中硬链接和软链接？

答：

    由于硬链接是有着相同 inode 号仅文件名不同的文件，因此硬链接存在以下几点特性： 

•     文件有相同的 inode 及 data block；    
•     只能对已存在的文件进行创建；    
•     不能交叉文件系统进行硬链接的创建；    
•     不能对目录进行创建，只可对文件创建；    
•     删除一个硬链接文件并不影响其他有相同 inode       号的文件。  

软链接与硬链接不同，若文件用户数据块中存放的内容是另一文件的路径名的指向，则该文件就是软连接。软链接就是一个普通文件，只是数据块内容有点特殊。软链接有着自己的     inode 号以及用户数据块。因此软链接的创建与使用没有类似硬链接的诸多限制： 

•     软链接有自己的文件属性及权限等；    
•     可对不存在的文件或目录创建软链接；    
•     软链接可交叉文件系统；    
•     软链接可对文件或目录创建；    
•     创建软链接时，链接计数 i_nlink 不会增加；    
•       删除软链接并不影响被指向的文件，但若被指向的原文件被删除，则相关软连接被称为死链接（即 dangling      link，若被指向路径文件被重新创建，死链接可恢复为正常的软链接）。

 

30.下面的程序执行输出几个hello？

#include<stdio.h>

#include <unistd.h>

int main( ) {

    fork( );

    fork( );

    fork( );

    printf(“hello\n”);

    return 0;

}

答：这个题目是这样的：

fork( ); 

fork( ); 

fork( );

三条创建子进程的语句，第一句fork()之后，就存在两个进程了，

两个进程继续往下执行，同理 第二个fork()之后，就存在2*2=4个进程了，

再继续往下，到第三个fork()之后，程序当中就已经存在2*4=8个进程了，每个进程输出一句hello 

31.下面哪个是版本控制工具？

答：版本控制工具主要有三个：CVS、SVN,Git.

32.操作系统中关于竞争和死锁的关系？

答：产生死锁的原因主要是：

（1） 因为系统资源不足。

（2） 进程运行推进的顺序不合适。

（3） 资源分配不当等。

如果系统资源充足，进程的资源请求都能够得到满足，死锁出现的可能性就很低，否则就会因争夺有限的资源而陷入死锁。其次，进程运行推进顺序与速度不同，也可能产生死锁。

产生死锁的四个必要条件：

（1） 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。

（2） 请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。

（3） 不剥夺条件:进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。

（4） 循环等待条件:若干进程之间形成一种头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。