计算机基础面试题 |04.精选计算机基础面试题

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13. 请解释一下什么是操作系统调度算法，列举几种常见的调度算法。

操作系统调度算法是指操作系统在处理多进程请求时所采用的策略。调度算法的主要目的是提高系统的性能和响应能力，以支持更多的进程和更高的负载。

常见的操作系统调度算法包括：

1. 轮转调度（Round Robin Scheduling）：按照进程的提交顺序，按时间片轮转分配 CPU 执行时间。该算法简单易实现，但可能会导致较长的等待时间。
2. 时间片调度（Time Slicing Scheduling）：为每个进程分配一个时间片，当时间片用完后，进程将被放回队列末尾等待下一次调度。该算法可以保证所有进程得到公平的 CPU 时间，但可能会导致进程频繁地上下切换，影响性能。
3. 优先级调度（Priority Scheduling）：根据进程的优先级分配 CPU 执行时间。优先级高的进程优先得到 CPU 执行时间，但可能会导致低优先级的进程长期得不到执行。
4. 调度级调度（Round Robin Scheduling with Priority）：结合轮转调度和优先级调度，为每个进程分配一个时间片，优先级高的进程优先得到 CPU 执行时间，但当时间片用完后，进程将被放回队列末尾等待下一次调度。该算法可以实现进程的公平调度和优先级控制。
5. 抢占式调度（Preemptive Scheduling）：在进程执行过程中，随时可以抢占正在执行的进程，以保证高优先级的进程得到更多的 CPU 时间。该算法可能会导致进程的上下切换过于频繁，影响性能。

总之，操作系统调度算法是操作系统实现多进程请求的重要策略，它可以提高系统的性能和响应能力，支持更多的进程和更高的负载。不同的调度算法适用于不同的场景和需求，操作系统可以根据实际情况选择合适的调度算法。

14. 什么是缓存？请解释一下缓存的作用以及常见的缓存替换算法。

缓存是指将数据存储在高速存储设备中，以加快数据的访问速度。缓存的作用是减少数据的磁盘访问次数，提高数据的访问速度，从而提高系统的性能和响应能力。

常见的缓存替换算法包括：

1. 随机替换（Random Replacement）：随机选择一个缓存块替换。该算法简单易实现，但容易造成数据碎片化和缓存命中率低下的问题。
2. 最近最少使用（Least Recently Used，LRU）：根据数据的历史访问记录，选择最近最少使用的缓存块进行替换。该算法可以有效地避免数据碎片化和缓存命中率低下的问题，但需要额外的存储空间来记录访问历史。
3. 最近最经常使用（Most Frequently Used，MFU）：根据数据的历史访问记录，选择最近最经常使用的缓存块进行替换。该算法可以有效地避免数据碎片化和缓存命中率低下的问题，但需要额外的存储空间来记录访问历史。
4. 基于内容替换（Content-based Replacement）：根据数据的内容进行替换。该算法可以根据数据的内容来选择合适的缓存块进行替换，但需要额外的存储空间来记录数据的内容。
5. 置换算法（Replacement Algorithm）：根据具体的应用场景和需求，选择合适的缓存替换算法。不同的替换算法适用于不同的场景和需求，可以根据实际情况选择合适的算法。

总之，缓存是提高系统性能和响应能力的重要手段，它可以减少数据的磁盘访问次数，提高数据的访问速度。常见的缓存替换算法包括随机替换、最近最少使用、最近最经常使用、基于内容和置换算法等，不同的算法适用于不同的场景和需求。

15. 什么是文件系统？请解释一下文件系统中的目录结构和文件访问权限。

文件系统是指为计算机存储数据提供组织和管理结构的方法。文件系统将数据分成不同的块，并使用目录结构来组织和管理这些块。目录结构可以看作是一个树状的结构，其中的每个节点可以是文件、目录或者链接。

文件系统中的目录结构主要包括根目录（/）、用户目录（~）、当前目录（.）、父目录（…）等。

根目录（/）是文件系统的根节点，它包含了所有的文件和目录。用户目录（~）是当前用户的个人数据存储目录，其中包含了用户的配置文件、文档和应用程序等。当前目录（.）表示当前工作的目录，它包含了当前目录下的文件和子目录。父目录（…）表示当前目录的父目录，它包含了当前目录的父目录下的文件和子目录。

文件访问权限是指文件或目录的访问控制权限。文件访问权限可以分为三种：

1. 读取权限（read permission）：允许读取文件的内容。
2. 写入权限（write permission）：允许修改文件的内容。
3. 执行权限（execute permission）：允许执行文件。

文件访问权限可以用数字或字母表示，如：

• 数字表示：0表示无权限，1表示只读权限，2表示读写权限，4表示只执行权限，8表示读写执行权限。
• 字母表示：r表示读取权限，w表示写入权限，x表示执行权限。

例如，如果一个文件或目录的访问权限为644，则表示该文件或目录允许所有用户读取，但只允许拥有写入权限的用户修改。

16. 请解释一下什么是数据结构，列举几种常见的数据结构。

数据结构是指用一组数学方法来描述计算机数据组织方式的方法。

数据结构可以分为两类：线性数据结构和非线性数据结构。

线性数据结构包括：

1. 数组（Array）：数组是一种顺序存储的数据结构，它按照数据的先后顺序存储数据。数组可以存储整数、浮点数、对象等类型的数据。
2. 链表（Linked List）：链表是一种动态存储的数据结构，它按照数据的先后顺序存储数据，但元素的存储位置可以在内存中分配。链表可以存储整数、浮点数、对象等类型的数据。
3. 栈（Stack）：栈是一种后进先出（Last In First Out, LIFO）的数据结构，它按照数据的先后顺序存储数据，但只能从栈顶进行数据的读取和写入。栈可以存储整数、浮点数、对象等类型的数据。

非线性数据结构包括：

1. 树（Tree）：树是一种具有层次关系的数据结构，它按照数据的层次关系存储数据。树可以存储整数、浮点数、对象等类型的数据。
2. 图（Graph）：图是一种具有连接关系的数据结构，它按照数据的连接关系存储数据。图可以存储整数、浮点数、对象等类型的数据。
3. 散列表（Hash Table）：散列表是一种通过哈希函数将数据映射到指定位置的数据结构，它按照数据的哈希值存储数据。散列表可以存储整数、浮点数、对象等类型的数据。

常见的数据结构还包括队列、二叉树、图等。这些数据结构在不同的应用场景中具有不同的优势和特点，可以根据实际情况选择合适的数据结构进行数据存储和处理。