Q1:什么是操作系统?
是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序。
是为用户和其他软件提供方便的接口与环境的程序集合。
Q2:操作系统的特点/特征?
并发: 指两个或多个事件在同一间隔内发生。
共享 :指系统中的资源可供内存中多个并发的进程共同使用。
虚拟:指将物理实体映射成为多个虚拟设备(如:时分复用、空分复用).
异步:在多个程序并发执行时,由于资源有限,进程是走走停停,以不可预知的速度向前推进,这就是进程的异步性。
Q3:操作系统的功能和目标?
功能:处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理。
目标:管理计算机硬件和软件资源,为用户和程序提供方便的接口。
Q4:操作系统发展经历的哪几个阶段?
1)手工操作阶段:此阶段无操作系统,用户在计算机上的所有工作都需要人工干预。
缺点:用户独占全机,CPU利用不充分。
2)批处理操作阶段:
2.1单道批处理系统:具有自动性、顺序性、弹道性。
优点:缓解人机速度矛盾
缺点:内存仅能有一道程序运行。
2.2多道批处理系统:操作系统诞生。
优点:多道程序并发执行,共享计算机资源。
缺点:没有人机交互功能。
3)分时操作系统:把处理器的运行时间分成很短的时间片,按时间片轮流把处理器分给各作业使用。
优点:计算机以时间片为单位为各用户/作业服务,解决了人机交互问题。
缺点:不能优先处理一些紧急任务。
4)实时操作系统:分为硬实时系统和软实时系统,硬实时系统要求指定动作必须在规定时间内完成,如导弹飞行控制系统;软实时能够接受动作偶尔违反时间规定,如飞机订票系统
优点:响应速度快,能够优先处理紧急任务。
5)网络操作系统和分布式操作系统
把计算机网络中的各台计算机结合起来,实现计算机之间的数据互相传送。
Q5:操作系统内核的内容?
时钟管理、中断机制、原语、系统控制的数据结构和处理。
Q6:中断与异常的区别?
中断是指CPU在执行当前程序时系统出现了某种状况,使得CPU必须停止当前程序,而去执行另一段程序来处理的出现的紧急事务,处理结束后CPU再返回到原先暂停的程序继续执行,这个过程就称为中断。
CPU本身在执行程序的过程中产生的中断叫内中断;由CPU外部产生的叫内中断;
异常:也称内中断,来自于cpu执行指令内部,如非法操作等(地址越界、算数溢出等)。
Q7:操作系统按功能分可以分为多少类?
设备管理、文件管理、进程控制、进程通信、内存管理;
Q8:并发与并行的区别?
并发:是指多个事件在同一时间段内发生,而实际上是在交替进行。
并行:指多个事件在同一时刻同时发生。
Q1:进程与线程的区别?
进程是操作系统资源分配的基本单位。
线程是CPU调度的基本单位。线程可以理解为轻量级的进程,它是基本的CPU执行单元。由线程id、程序计数器、寄存器集合、和堆栈组成。
Q2:什么是处理机调度?
多道程序系统中,进程数往往多于处理机的个数,处理机调度为了合理的给进程分配对处理机的使用。
Q3:典型调度算法有哪些?
1、先来先服务。有利于CPU繁忙作业,不利于IO繁忙作业。有利于长作业,不利于短作业。
2、短作业优先。不利于长作业,未考虑作业的紧迫程度;平均等待时间和平均周转时间最少。
3、优先级调度算法。可以设置紧迫程度、参照以下原则设计:系统进程大于用户进程、交互进程大于非交互进程、IO进程大于计算进程。
4、高响应比优先算法。克服饥饿,兼顾了场作业。
5、时间片轮转。用于分时系统,需要选择合适大小的时间片。
6、多级反馈队列调度算法。优点如下:终端型作业,短作业优先;短批处理作业,周转时间短;长批处理作业,经过前几个队列得到部分执行,不会长期不执行。
Q4:什么是进程同步?
为了协调进程之间相互制约。
临界资源:每次只允许一个进程访问的资源称为临界资源。
临界区:访问临界资源的那段代码称为临界区
同步:直接制约关系,两个进程在时间上有先后关系。
互斥:间接制约关系,当一个进程进入临界区,另一个必须等待。
Q5:实现临界区互斥的基本方法?
软件实现法: 在进入区设置和检查一些标志来表明是否有进程在临界区中,如果已有进程在临界区,则在进入区通过循环检查进行等待,进程离开临界区后则在退出区修改 标志。
硬件实现法:计算机提供了特殊的硬件指令,允许对一个字中的内容进行检测和修正,或者是对两个字的内容进行交换等。通过硬件支持实现临界区问题的低级方法。
Q6:管程是什么?
管程是由一组数据及对这组数据操作的定义组成的模块。并且管程具有互斥作用,同一时间只能有一个进程使用。进程只有通过进入管程并使用管程内部的操作才能访问其中数据。
1.一组局部变量
2.对局部变量操作的一组过程
3.对局部变量进行初始化的语句。
(管程的概念与面向对象中的类非常相似)
Q7:什么是死锁?
死锁是多个进程因竞争资源而造成的一种僵局,没有外力作用,都无法继续执行。
Q8:什么是饥饿?与死锁有什么差别?
等待时间给进程推进和响应带来明显影响时成为进程饥饿。饥饿并不代表系统已经死锁,但至少有一个程序的执行被无限期地推迟。差别:① 进入饥饿的进程可以只有一个,但是死锁必须大于等于两个;② 出于饥饿状态的进程可以是一个就绪进程,但是死锁状态的进程必定是阻塞进程。
Q9:什么是银行家算法?
为了避免系统进入不安全状态,在每次进行资源分配时,它首先检查系统是否有足够的资源满足要求,如果有,则先试行分配,并对分配后的新状态进行安全性检查。如果新状态安全,则正式分配上述资源,否则拒绝分配上述资源。这样就保证系统始终处于安全状态,从而避免死锁现象的发生。
Q1:内存管理的功能?
内存回收和分配功能:使程序员摆脱手动分配回收的麻烦,提高效率。
地址转换功能:如逻辑地址和物理地址的转换。
内存空间扩充:利用虚拟存储技术和覆盖技术扩充内存。
存储保护:使多道程序运行时不发生越界。
Q2:将用户程序变为可在内存中执行的程序的步骤?
编译、链接、装入
编译:编译程序将源码编译成目标模块;
链接:链接程序将目标模块和函数库链接,形成装入模块;
装入:装入程序将装入模块装入内存运行。
Q3:内存分配方式有哪些?
连续分配:为用户程序分配一个连续的存储空间。
非连续分配:允许程序分散的转入不相邻的内存分区。
Q4:什么是虚拟内存?
概念:虚拟内存是一种计算机系统内存管理技术。它使得应用程序认为它拥有连续可用的内存,即一个连续完整的地址空间。而实际上,是将部分数据暂时存储在外部磁盘存储器上。
Q5:什么是逻辑地址和物理地址?
逻辑地址:编译后每个目标模块都从0开始编制,叫做相对地址或逻辑地址。
物理地址:是地址转换后的最终地址。装入程序将代码装入内存,必须将逻辑地址变成物理地址,称为地址重定位。
Q6:分页与分段的区别?
1)页是信息的物理单位,分页的目的是满足系统管理的需要。段是信息的逻辑单位,分段的目的是为了更好地实现地址共享,满足用户的需要。
2)页的大小固定,将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的。而段的长度不固定,决定于用户所编写的程序。
3)分页的地址空间是一维的,分段的地址空间是二维的。
Q1:什么是文件,什么是文件系统?
文件是以计算机硬盘为存储载体存储在计算机上的信息的集合。(由数据项、记录、文件组成)用户进行输入输出是以文件为基本单位的,保存在文件中以便长期存储以及将来的访问。
文件系统是操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构称为文件管理系统。三个部分组成:与文件有关的软件、被管理文件、实施文件管理所需要的数据结构。
Q2:文件管理知识要点?
Q3:磁盘调度算法有哪些?
先来先服务算法:按照作业到达时间的先后顺序进行服务。有利于长作业,对短作业不利。
最短寻找时间优先:优先服务当前作业中最短的作业。最少的平均等待时间,对短作业有利,对长作业不利。
扫描算法:性能好,避免了饥饿,但对远离磁头的一端不公平。
循环扫描:按照各个进程到达就绪队列的顺序,轮流让各个进程执行一个时间。公平、响应快,但是高频率的进程切换会增加一定的开销。
Q1:I/O控制方式有哪些?
Q1:计算机四个发展历程?
电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、超大规模集成电路时代;
Q2:什么是冯诺依曼结构?
是一种将指令存储器和数据存储器合并在一起的存储器结构。
五个组成部分是:运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备组成;
Q3:语言与翻译?
Q4:计算机的工作过程是什么?
计算机的工作过程分为以下三个步骤:
(1) 把程序和数据装入存储器。(将数据放入存储器)
(2) 将源程序转换成可执行文件。(代码转化为机器指令)
(3) 从可执行文件的首地址开始逐条执行指令。(执行指令)
Q1:存储器的分类?
Q1:什么是指令?
指令是指计算机执行某种操作的命令,一条指令通常包括操作码和地址码两部分。
Q2:常见寻址方式?
指令寻址:顺序寻址、跳跃寻址;
数据寻址:隐含寻址、直接寻址、 间接寻址、 寄存器寻址、寄存器间接寻址、 相对寻址、 基址寻址、变址寻址、堆栈寻址;
Q3:CISC和RISC的区别?
CISC复杂指令系统,RISC是精简指令系统。
Q1:CPU功能和基本结构?
Q2:什么是指令周期?CPU周期?时钟周期?
1,CPU从主存中取出并执行一条指令的时间称为指令周期:
计算机执行指令的过程可以分为以下三个步骤:
2,CPU周期:
一条指令执行过程被划分为若干阶段(取指令、存储器读、存储器写等),其中每一阶段完成所需时间叫CPU周期。
3,时钟周期:
时钟周期也称为振荡周期。时钟周期是计算机中最基本的、最小的时间单位。在一个时钟周期内,CPU仅可以完成一个最基本的动作。
三者对比:
Q3:指令执行方案有哪几种?
单指令周期、多指令周期、流水线方案。
Q1:什么是总线?
总线是一组能为多个部件分时共享的公共信息传送线路。
Q2:总线仲裁的方式?
为解决多个设备同时竞争总线控制权问题,采用总线仲裁部件
Q1:什么是流水线?
将重复性的过程分为若干个子过程来完成。
Q2:I/O?
I/O输入/输出(Input/Output),分为IO设备和IO接口两个部分.
I/O的方式有:DIO(Direct I/O),AIO(Asynchronous I/O,异步I/O),Memory-Mapped I/O(内存映射I/O)等,不同的I/O方式有不同的实现方式和性能,在不同的应用中可以按情况选择不同的I/O方式。
Q3:什么是DMA?
DMA(直接存储器访问) 是所有现代电脑的重要特色,它允许不同速度的硬件装置互相沟通,而不需要依赖于 CPU 的大量中断负载。
Q1, OSI参考模型和TCP/IP参考模型:
*OSI参考模型:*物理层,数据链路层,网络层,传输层,会话层,表示层,应用层
TCP/IP参考模型:
(1) 物理层:在物理媒体上为数据端设备透明的传输原始比特流;
(2) 数据链路层:数据封装成帧,提供介质访问和链路管理;ARP、PPP协议;
(3) 网络层:IP选址及路由选择;IP、ICMP、IGMP;
(4) 传输层:端到端进程到进程之间的数据传输;TCP,UDP;
(5) 应用层:为特定应用程序提供数据传输服务;HTTP、DNS、FTP、SMTP等;数据单位为报文。
Q2, 计算机网络的分类:
(1)按分布范围:广域网,城域网,局域网;
(2)按传输技术:广播式网络,点对点网络;
(3)按拓扑结构:总线型、星形、环形和网状形;
(4)按使用者:公用网,专用网;
(5)按交换技术:电路交换网络,报文交换网络,分组交换网络;
(6)按传输介质:有线和无线。
Q3, 信号传输有哪几种方式?
(1)单工通信:只能有 一个方向 的通信而没有 反方向 的交互。
(2)半双工通信:通信的 双方 都可以发送信息,但不能双方同时发送。
(3)全双工通信:双方可以同时发送和接收信息。
Q4,三种交换方式
(1)电路交换:数据传输前两个节点必须先建立一条专用(双方独占)的物理通信路径;优点:通信时延小,有序传输,没有冲突,适用范围广,实时性强,控制简单;缺点:建立连接时间长,线路独占,灵活性差,难以规格化;
(2)报文交换:数据交换单位是报文,在交换节点采用存储转发的方式;优点:无须建立连接,动态分配线路,提高线路可靠性,提高线路利用率,提供多目标服务;缺点:转发时延长、要求的缓存空间大;
(3)分组交换:存储转发的方式,限制了每次传送数据块的大小上限,将大的数据块划分成合理的小数据块,构成分组;优点:无建立时延,线路利用率高,简化了存储管理,加速传输,减少了出错概率和重发数据量;缺点:存在传输时延,需要传输额外的信息量,可能会存在分组失序、丢失、重复。
Q5,虚电路与数据报的比较(分组交换的两种方式)
二者都属于分组交换:
虚电路是面向连接的数据交换,具有可靠性保证分组有序到达;
数据报时无链接的数据交换,不保证数据的可靠交付,不能保证分组有序到达;
Q6,数据链路层三个基本问题
(1)帧定界(封装成帧)
两个工作站之间传输信息时必须将网络层的分组封装成帧,以帧的格式进行传送。在一段数据的前后分别添加首部和尾部,就构成了一个帧。首部和尾部中含有很多控制信息,可以确定帧的界限,即帧定界;
(2)透明传输
如果在数据中恰好出现与帧定界符相同的比特组合(会误认为传输结束而丢弃后面的数据),那么就要采取有效的措施解决这个问题,使得不管什么样的比特组合,都应能在链路上传送;
(3)差错检测
由于信道噪声等原因,帧在传输过程中可能会出现错误,用以使发送方确定接收方是否正确收到其发送的数据的方法称为差错控制;这些错误可分为帧错和位错;位错使用循环冗余校验(CRC);帧错:在数据链路层引入定时器和编号机制。
Q7,CSMA/CD载波监听多路访问/碰撞检测协议
载波侦听:每个站在发送数据前要检测一下总线上是否有其他站点正在发送数据,若有则暂时不发送数据,等待信道空闲时再发送。
碰撞检测:边发送边侦听,即适配器边发送数据边检测信道上信号电压的变化情况,以便判断自己在发送数据时其他站点是否也在发送数据。
CSMA/CD工作流程:先听后发,边听边发,冲突停发,随机重发(二进制指数退避算法)。
Q8、 ARP(地址解析)协议
目的:完成IP地址到MAC地址的映射
Q9,TCP与UDP
UDP协议:仅在IP的数据服务之上增加了复用和分用以及差错检测;UDP数据报分为UDP首部和用户数据,整个UDP数据报封装在IP数据报中作为其数据部分
TCP协议:是在不可靠的IP层上实现可靠的数据传输协议,主要解决传输的可靠、有序、无丢失和不重复问题
二者区别:重要自己找
Q10, TCP的三次握手四次挥手:
Q11,TCP中的流量控制和拥塞控制
流量控制:TCP提供流量控制服务来消除发送方使接受方缓存区溢出的可能性。
拥塞控制:防止过多的数据注入网络,保证网络中的路由器或链路不致过载。
二者的区别:拥塞控制是让网络能够承受现有的网络负荷,是一个全局性过程,涉及到所有主机,路由器,以及与降低网络传输性能有关的所有因素。而流量控制是点对点的通信量控制,即接收端控制发送端,抑制发送端的发送速率,以便来得及接收。
Q12、DNS查询的方式: