计算机四级笔记

操作系统部分：（31~36题）

因篇幅过长，为保证学习质量，遂将其分成四部分（四篇博客）
每10题为一篇，其他题目在我的计算机四级考试网络工程师专栏可以找到

第31题：

哪些信息，保存在进程控制块结构中：进程标识符、进程当前状态、代码段指针
操作系统为用户提供了多种使用接口：图标和菜单（图形界面接口）、命令行、系统调用（程序接口）
哪些是操作系统的名称：Ubuntu,Windows,UNIX,Linux,BSD,DOS
哪些不是操作系统的名称：SNMP,Eclipse,TCP/IP,Tivoli
哪些术语是指某一种操作系统的类型：批处理 batch,交互式 interactive,实时 realtime,分布式 distributed
Android操作系统应用广泛，它具有下列哪些特性：移动应用、支持网络
研究操作系统的观点有多种，它们分别是：软件的观点、资源管理的观点、进程的观点、虚拟机的观点、服务提供者的观点
哪些是典型的操作系统类型：个人计算机操作系统、网络操作系统、分布式操作系统、嵌入式操作系统
微内核（客户/服务器）结构的操作系统具有下列哪些优点：高可靠性、高灵活性、适合分布式处理
在UNIX系统中，若文件File4的权限是736，则表示：文件属主可执行File4；文件属主可读File4；同组用户可写File4；同组用户可执行File4；其他用户可读File4；
属于异常事件：算术溢出、虚存中的缺页中断、被零除
批处理操作系统的特点是：成批处理用户提交的作业、用户无法干预作业的运行、系统资源利用率较高
分时操作系统的特点是**：多个用户在线同时使用**计算机、便于调试程序、能够对用户输入的信息及时响应、用户使用计算机时感觉不到计算机同时为被人服务
分布式操作系统的特点是：系统内所有主机使用同一个操作系统、系统内资源深度共享、用户无需了解系统内本地主机或异地主机的差异，具有透明性、系统内各主机处于同等地位，不分主次、系统具有较高的可靠性
实时操作系统的特点是：具有较高的可靠性、在严格的时间范围内，实时响应用户的请求、具有较好的过载防护能力
哪些工作属于存储管理范畴：完成虚拟地址到物理地址的转换、管理内存分配表、检查进程地址空间是否出现地址越界问题、将磁盘上的代码调入内存、内存扩充
哪些工作属于处理器管理范畴：为进程分派CPU、提供加锁和解锁原语、管理进程的数据结构、完成进程上下文切换
哪些工作属于文件管理范畴：管理磁盘空间、磁盘碎片整理、建立文件目录、设置文件的存取权限
哪些工作属于设备管理和用户接口范畴：为用户程序提供系统调用接口、提供缓冲技术、管理通道、网卡等相关的数据结构、提供虚拟设备技术
构成CPU的主要部件：运算器、控制器、寄存器、高速缓存

第32题：

在抢占式调度系统中，进程从 运行状态转换为 就绪状态 的可能原因是：被调度程序抢占处理机、进程创建完成、时间片用完 （不能“等待”）
进程的必要组成成分是：进程控制块、数据、指令代码
哪些调度算法适用于 交互式操作系统 ：多级反馈队列、时间片轮转、高优先级优先
哪些是进程可能创建的时机：用户登录时、系统初始化时、运行进程通过系统调用创建新进程时、初始化批处理作业时
一般地，系统进程的优先级应高于用户进程的优先级
若采用静态优先级，即使进程等待的时间增加，其优先级也不会改变
若采用动态优先级，如果某进程长时间得不到运行，系统会额外提升它的优先级
进程控制块**（PCB）**，每个进程都拥有自己的进程控制块，进程控制块必须常驻内存，进程控制块必须指明其进程的进程号；进程创建完毕后，系统将其进程控制块插入到队列末尾
进程生命周期所处的状态：就绪、运行、等待、阻塞、死亡
多道程序设计环境具有以下哪些特点：独立性、随机性、共享性
进程控制块（PCB）包含的内容主要有：进程号、存储信息、打开的文件
操作系统在进行设备分配时，根据算法需要查找相应的数据结构，该数据结构包括的主要内容为：系统设备表、设备控制表、控制器控制表、通道控制表
典型的线程实现方式：用户线程、内核线程、混合线程
并发程序之间会产生相互制约关系，并发程序与计算不再一一对应、并发程序的执行结果不可再现、相应的用户权限能约束、程序使用资源可以控制
操作系统通常分为哪几种环境：批处理、交互式、实时、分时环境
进程控制块（PCB）的组织方式主要有：线性表、索引表、链表（“铁索连船”）
进程控制块（PCB）包含的主要内容有：进程名、优先级、当前状态、资源清单
进程和程序相同点：都有数据和指令代码
进程的七状态模型中，可能出现的状态转换是：（选 “…—》…挂起态”）
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进程是资源分配的基本单位，进程是系统调度的基本单位，线程是CPU分配的基本单位，线程是处理器调度的基本单位，线程不能独立于进程存在
进程有的，而程序没有的：进程控制块、堆栈、动态链接库（只有进程有，进程控制块没有）

第33题：

在有N个缓冲区 的生产者消费者的问题中，信号量empty的初值为N(因为有N个缓冲区)，信号量full的初值为0；信号量mutex的初值为1；P(full)和P(mutex)两条语句 不可以颠倒顺序，V(empty)和V(mutex)两条语句可以颠倒顺序；(P不可以颠倒，V可以颠倒)
引入线程的主要目的是：提高并发度，减少通信开销，线程之间的切换时间短，每个线程可以拥有独立的栈
哪些信息是保存在进程控制块中的：进程标识符、进程当前状态、进程优先级
哪些调度算法与时间有关：先来先服务（FCFS）、短作业优先（SJF）、最高响应比优先（HRRF）、时间片轮转（RR）
进程调度属于低级调度
任何进程必须通过调度才能运行、操作系统可以根据不同情景分类应用多种进程调度算法、交互式操作系统一般采用时间片轮转调度算法
操作系统运行中 不可以 动态改变进程调度算法
采用抢占式调度策略的系统中，将引起进程调度的是：一个进程运行结束、运行的进程被阻塞、运行进程的时间片到
进程（线程）调度的主要功能有：根据一定的调度算法选择被调度的进程（线程）；将CPU分配给选中的进程（线程）；将换下的CPU的进程（线程）的现场信息保存到进程控制块中；将选中的进程（线程）的现场信息送入到相应的寄存器中
进程（线程）调度的时机有：运行的进程（线程）运行完毕、自我阻塞、的时间片用完、所需资源没有准备好、出现错误
运行批处理作业的大型计算中心，其调度算法的设计目标是：较大的吞吐量、较短的周转时间、较高的CPU利用率
哪些属于中断事件：时钟中断、输入/输出中断、控制台中断、硬件故障中断（注意：“缺页中断” 属于异常）
实时系统，其调度算法的设计目标是：满足截止时间要求、满足可靠性要求
进程行为，可分为两种：计算密集型和I/O密集型
可以产生进程状态改变的是：运行的进程正常退出，运行的进程因种种原因而阻塞、新进程创建完成、阻塞的进程被唤醒、运行进程的时间片用完
交互式操作系统中，可以采用的进程调度算法有：先来先服务、高优先级优先、时间片轮转、多级反馈队列
高响应比优先 只能用在 批处理操作系统
批处理 操作系统中，可以采用的作业调度算法有：先来先服务、高响应比优先、高优先级优先
如果是 i + 1 ,算出它的最大值，然后选题目中出现的最小值到算出的最大值之间的所有值
哪些算法的设计考虑了公平性：先来先服务，时间片轮转法

第34题：

操作系统涉及的存储设备为：寄存器、高速缓存、内存、硬盘
关于读者写者问题，信号量w的初始值是 1，信号量mutex的初值是 1，计数器rc的初值是0，full的初值也是0；P、V操作，P是减一，V是加一，PV操作不可删除，不可互换
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1fk6REFE-1652247328019)(C:\Users\86152\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220124162529921.png)]

解析：“厕所问题” W=1 加锁，W=0 没锁

? 某高校，ABCDE四位同学内急（要上厕所），他们分别赶到了厕所，小A同学，看到门锁上了，就重新去找新厕所；小B同学，看到门没锁，嘿嘿嘿QAQ，就进入了坑位，并把门反锁；小C同学，上完厕所后，把锁打开，就离开了厕所；小D同学，看到门锁住了，一气之下，就把门踹开了，蛮不讲理地霸占了坑位（原住民懵逼了）；小E同学是个生性多疑的童鞋，看到门没锁，心想：“这么多人上厕所，怎么会有空位，这其中必定有诈啊，呵呵呵，三十六计，走为上计”，就重新去找新厕所了。通过观察，聪明的你认为，上面哪几个同学是正常人呢？

在管程内使用的对象是：共享数据结构、一组操作过程
信号量的初值一定大于等于零
进程是资源分配的基本单位，线程是处理机调度的基本单位
进程被挂起后，它的状态是就绪状态
操作系统中引入P、V操作主要是为了解决同步互斥问题
信号量初始化后，只能实施P、V原语操作
先P后V
信号量的初值不能小于零（应该大于等于零）
互斥信号量的变化范围~~只能是正整数~~ ，也可以是 0，负数
并发进程间由于存在相互制约关系，会产生的问题：同步、互斥、死锁、饥饿问题
并发进程间存在着互相感知的问题，有：相互不感知、相互间接感知、相互直接感知
为保护临界资源不被破坏，程序进入临界区应遵循以下哪些准则：空闲则入、忙则等待、有限等待、让权等待 （没有互斥等待、无限等待）
交互式系统，其调度算法的设计目标是：较快的响应时间、较均衡的性能
当采用信箱进行通信时，**接收原语receive()**操作中，必须包含的信息是：指定的信箱名、取出的信件将存放的内存地址
哪些进程存在与时间有关的相互制约问题：民航飞行订票系统、网上银行存取款、汽车装配生产线、企业成品仓库的出入库系统（“公司考勤刷卡系统”与时间没关系）
并发进程间因竞争资源而产生互斥，哪些选项是解决进程互斥的正确方法：竞争各方平等协商、设置进程管理者
P、V操作可以实现进程间的同步与互斥，它的主要不足是：程序不易读懂、程序不利于修改和维护、正确性难以保证
采用 硬件方法 可以实现进程的互斥，该方法的优点是：适用范围广、操作简单、支持多个临界区
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-V0HKzS1i-1652247328020)(C:\Users\86152\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20220124213113601.png)]

第35题：

地址映射过程通常是由硬件完成的；地址映射是将虚拟地址转换成物理地址；页表项的一些内容是硬件确定的；根据页表项的有效位确定所需访问的页面是否已经在内存；地址映射过程中一定 不一定 要访问页目录和页表。
在操作系统各种存储管理方法中，存在外碎片的是：动态分区和段式
在各种内存管理方案中，哪些可以与虚拟存储技术结合使用：页式、段式、段页式
在采用 页式存储管理方案的系统中，可采用哪些方法管理空闲物理内存：空闲块链表、位示图、空闲页面表
在存储管理方案中，能支持多道程序设计的是：可变分区存储管理、页式存储管理、固定分区存储管理、段页式存储管理
在引入 虚拟页式存储管理的系统中，会出现哪些现象：页面抖动（颠簸）、Belady异常、缺页中断、页面写错误
哪种存储管理方案以一个进程为单位分配一组连续的内存单元：固定分区、可变分区（选后面带“分区”的）
在存储管理方案中，可**“扩充”**内存容量的方案是：虚拟页式、虚拟段式 （可扩充的，选带 **“虚拟”**的）
在各种存储管理方案中，要求 进程的逻辑地址与内存存储区域 都是连续的存储管理方案，是：固定分区、可变分区
线程描述表记录了线程管理相关的内容，哪些是线程描述表需要记录的信息：处理器寄存器的值、硬件设备寄存器的值、栈现场状态
在可变分区存储管理方案中，关于移动技术的叙述：采用移动技术时应尽可能的减少移动的进程数量；移动技术为进程执行过程中“扩充”内存提供了方便；在内存中移动进程会增加系统开销；
在各种存储管理方案中，可能产生 外部碎片的 是：段式、可变分区
在各种存储管理方案中，可能产生 内部碎片的 是：虚拟页式、段页式、固定分区
在存储管理方案中，可进行进程部分交换的是：页式、段式、段页式 （选不带**“分区”**的）
在存储管理方案中，可进行进程整个交换的是：固定分区、可变分区（选后面带“分区”的）
系统区不应被用户有意或无意的侵犯；用户程序不能读写系统区地址空间的数据；用户程序不能读写其他用户程序地址空间的数据
内存分配表的组织方式主要有：位示图表、空页面表、空闲块表
当一个程序在内存中移动时，需要做哪些工作：读出该程序在内存中的所有代码和数据、进行内存重定位（静态或动态）、将读出的代码和数据写入目标内存中、修改内存已分配区表、修改空闲区表
要实现 虚拟页式存储管理 需要一定的软硬件条件，哪些条件是必须具备的：系统有容量足够大的外存、系统有一定容量的内存、实现虚拟地址到物理地址映射的机制、缺页中断处理机制
实现 虚拟页式存储管理方案 需要哪些条件的支持：容量够大的磁盘；一定容量的内存；虚-实地址映射机制、缺页中断处理程序、页表

第36题：

快表的另一个名称是 TLB；快表的内容是页表的一部分；当切换进程时，要刷新快表；快表存放在高速缓存中；对快表的查找是按内容并行进行的
在虚拟页式存储管理系统中，每个页表项中必须包含的是：页框号、有效位、修改位、访问位
在请求段页式系统中，以段为单位管理用户的 虚拟内存 空间，以页为单位管理物理内存 空间
为提高请求分页系统中内存的利用率，操作系统 可以动态改变页面大小
在虚拟存储系统中，进程的部分程序装入后便可运行
虚拟存储技术允许用户使用比物理内存更大的存储空间
实现虚存必须有硬件支持
将内存等分成大小为2的幂次方的内存块，称为页框
系统将虚拟地址空间等分为若干页面，大小与页框相同
虚拟页面在物理空间上不要求连续存放
硬件机制实现逻辑地址到物理地址的动态转换
从简单页式存储管理方案发展到虚拟页式存储管理方案，页表项中通常需要增加的信息有：有效位（存在位）、修改位、访问位（引用位）
下列页面置换算法中，哪些算法需要用到访问位（引用位）：（访问位跟时间和次数有关）最近最久未使用算法LRU、时钟算法CLOCK、最近未使用算法NRU
在虚拟页式存储方案中，当判断一个页面是否已调入内存时需要用到页表表项的哪些位：驻留位、中断位
在虚拟页式存储方案中，当进行 页面置换 时需要用到页表表项的哪些位：访问位、修改位
在虚存中，页面可能在内存与外存之间频繁地调度，有可能出现抖动或颠簸
抖动或颠簸可能会导致系统效率急剧下降
操作系统为每一个进程保持一个工作集
进程对内存有临界要求，当分配给进程的物理页面数小于该临界值时，缺页率上升
工作集一旦确定就 ~~不再变化~~
哪些方法可以实现进程互斥：Peterson 算法、Test-and-Set(TS)指令、Swap 或 Exchange指令、信号量（除了分派器，都选）
颠簸是由于缺页率高而引起的现象
工作集是随时间而变化的
采用工作集模型可以解决颠簸问题
在虚拟页式存储方案中，常用的页面调入策略有：请求调页、预调页
在虚拟页式存储方案中，**“固定分配、局部置换”**策略的含义是：为每一个进程分配固定数目的内存页面；进程运行中出现缺页，只能在本进程的页面中进行置换；
在虚拟页式存储方案中，**“可变分配、局部置换”**策略的含义是：为每一个进程分配一定数目的内存页面；进程运行中出现缺页，只能在本进程的页面中进行置换；进程运行中，其内存页面可以动态增长或减少；
在虚拟页式存储方案中，**“可变分配、全局置换”**策略的含义是：为每一个进程分配一定数目的内存页面；进程运行中，其内存页面可以动态增长或减少；运行的进程当其页面不够时可以从系统中的任何进程处进行置换
当某个进程发生缺页中断，且选中一个页面进行淘汰时，该页面对应的页表表项中，哪**些参数和标志位不需要 ** 修改：内存块号、访问位、修改位、保护位 （驻留位须修改）
当创建一个新的进程并调度运行时，该进程须装入一个页面，则该页面对应的页表表项中，哪些参数和标志位必须修改：内存块号、驻留位、访问位
当某进程的一个页面内容被修改后，对应该页面的页表表项中，哪些参数和标志位必须修改：访问位、修改位
当某进程运行时若将磁盘中的一个页面调入内存，该页面对应的页表表项中，哪些参数和标志位必须修改：内存块号、驻留位、访问位
在虚拟页式存储管理系统中，哪些策略与页面调度有关：调入策略、置页策略、置换策略