操作系統(tǒng)面試題及答案

　　許多面試操作系統(tǒng)方面的用戶經(jīng)常在面試的時候遇到很多問題，下面由學(xué)習(xí)啦小編為大家整理了操作系統(tǒng)面試題及答案，希望對大家有幫助。

　　操作系統(tǒng)面試題及答案一

　　1、什么是進程(Process)和線程(Thread)?有何區(qū)別?

　　進程是具有一定獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動，進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位。線程是進程的一個實體，是CPU調(diào)度和分派的基本單位，它是比進程更小的能獨立運行的基本單位。線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源，只擁有一點在運行中必不可少的資源(如程序計數(shù)器，一組寄存器和棧)，但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源。一個線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個線程，同一個進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行。

　　進程與應(yīng)用程序的區(qū)別在于應(yīng)用程序作為一個靜態(tài)文件存儲在計算機系統(tǒng)的硬盤等存儲空間中，而進程則是處于動態(tài)條件下由操作系統(tǒng)維護的系統(tǒng)資源管理實體。

　　2、Windows下的內(nèi)存是如何管理的?

　　Windows提供了3種方法來進行內(nèi)存管理：虛擬內(nèi)存，最適合用來管理大型對象或者結(jié)構(gòu)數(shù)組;內(nèi)存映射文件，最適合用來管理大型數(shù)據(jù)流(通常來自文件)以及在單個計算機上運行多個進程之間共享數(shù)據(jù);內(nèi)存堆棧，最適合用來管理大量的小對象。

　　Windows操縱內(nèi)存可以分兩個層面：物理內(nèi)存和虛擬內(nèi)存。

　　其中物理內(nèi)存由系統(tǒng)管理，不允許應(yīng)用程序直接訪問，應(yīng)用程序可見的只有一個2G地址空間，而內(nèi)存分配是通過堆進行的。對于每個進程都有自己的默認堆，當一個堆創(chuàng)建后，就通過虛擬內(nèi)存操作保留了相應(yīng)大小的地址塊(不占有實際的內(nèi)存，系統(tǒng)消耗很小)。當在堆上分配一塊內(nèi)存時，系統(tǒng)在堆的地址表里找到一個空閑塊(如果找不到，且堆創(chuàng)建屬性是可擴充的，則擴充堆大小)，為這個空閑塊所包含的所有內(nèi)存頁提交物理對象(在物理內(nèi)存上或硬盤的交換文件上)，這時就可以訪問這部分地址。提交時，系統(tǒng)將對所有進程的內(nèi)存統(tǒng)一調(diào)配，如果物理內(nèi)存不夠，系統(tǒng)試圖把一部分進程暫時不訪問的頁放入交換文件，以騰出部分物理內(nèi)存。釋放內(nèi)存時，只在堆中將所在的頁解除提交(相應(yīng)的物理對象被解除)，繼續(xù)保留地址空間。

　　如果要知道某個地址是否被占用/可不可以訪問，只要查詢此地址的虛擬內(nèi)存狀態(tài)即可。如果是提交，則可以訪問。如果僅僅保留，或沒保留，則產(chǎn)生一個軟件異常。此外，有些內(nèi)存頁可以設(shè)置各種屬性。如果是只讀，向內(nèi)存寫也會產(chǎn)生軟件異常。

　　3、Windows消息調(diào)度機制是?

　　A)指令隊列;B)指令堆棧;C)消息隊列;D)消息堆棧

　　答案：C

　　處理消息隊列的順序。首先Windows絕對不是按隊列先進先出的次序來處理的，而是有一定優(yōu)先級的。優(yōu)先級通過消息隊列的狀態(tài)標志來實現(xiàn)的。首先，最高優(yōu)先級的是別的線程發(fā)過來的消息(通過sendmessage);其次，處理登記消息隊列消息;再次處理QS_QUIT標志，處理虛擬輸入隊列，處理wm_paint;最后是wm_timer。

　　4、描述實時系統(tǒng)的基本特性

　　在特定時間內(nèi)完成特定的任務(wù)，實時性與可靠性。

　　所謂“實時操作系統(tǒng)”，實際上是指操作系統(tǒng)工作時，其各種資源可以根據(jù)需要隨時進行動態(tài)分配。由于各種資源可以進行動態(tài)分配，因此，其處理事務(wù)的能力較強、速度較快。

　　5、中斷和輪詢的特點

　　對I/O設(shè)備的程序輪詢的方式，是早期的計算機系統(tǒng)對I/O設(shè)備的一種管理方式。它定時對各種設(shè)備輪流詢問一遍有無處理要求。輪流詢問之后，有要求的，則加以處理。在處理I/O設(shè)備的要求之后，處理機返回繼續(xù)工作。盡管輪詢需要時間，但輪詢要比I/O設(shè)備的速度要快得多，所以一般不會發(fā)生不能及時處理的問題。當然，再快的處理機，能處理的輸入輸出設(shè)備的數(shù)量也是有一定限度的。而且，程序輪詢畢竟占據(jù)了CPU相當一部分處理時間，因此，程序輪詢是一種效率較低的方式，在現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中已很少應(yīng)用。

　　程序中斷通常簡稱中斷，是指CPU在正常運行程序的過程中，由于預(yù)先安排或發(fā)生了各種隨機的內(nèi)部或外部事件，使CPU中斷正在運行的程序，而轉(zhuǎn)到為響應(yīng)的服務(wù)程序去處理。

　　輪詢——效率低，等待時間很長，CPU利用率不高。

　　中斷——容易遺漏一些問題，CPU利用率高。

　　6、什么是臨界區(qū)?如何解決沖突?

　　每個進程中訪問臨界資源的那段程序稱為臨界區(qū)，每次只準許一個進程進入臨界區(qū)，進入后不允許其他進程進入。

　　(1)如果有若干進程要求進入空閑的臨界區(qū)，一次僅允許一個進程進入;

　　(2)任何時候，處于臨界區(qū)內(nèi)的進程不可多于一個。如已有進程進入自己的臨界區(qū)，則其它所有試圖進入臨界區(qū)的進程必須等待;

　　(3)進入臨界區(qū)的進程要在有限時間內(nèi)退出，以便其它進程能及時進入自己的臨界區(qū);

　　(4)如果進程不能進入自己的臨界區(qū)，則應(yīng)讓出CPU，避免進程出現(xiàn)“忙等”現(xiàn)象。

　　7、說說分段和分頁

　　頁是信息的物理單位，分頁是為實現(xiàn)離散分配方式，以消減內(nèi)存的外零頭，提高內(nèi)存的利用率;或者說，分頁僅僅是由于系統(tǒng)管理的需要，而不是用戶的需要。

　　段是信息的邏輯單位，它含有一組其意義相對完整的信息。分段的目的是為了能更好的滿足用戶的需要。

　　頁的大小固定且由系統(tǒng)確定，把邏輯地址劃分為頁號和頁內(nèi)地址兩部分，是由機器硬件實現(xiàn)的，因而一個系統(tǒng)只能有一種大小的頁面。段的長度卻不固定，決定于用戶所編寫的程序，通常由編輯程序在對源程序進行編輯時，根據(jù)信息的性質(zhì)來劃分。

　　分頁的作業(yè)地址空間是一維的，即單一的線性空間，程序員只須利用一個記憶符，即可表示一地址。分段的作業(yè)地址空間是二維的，程序員在標識一個地址時，既需給出段名，又需給出段內(nèi)地址。

　　8、說出你所知道的保持進程同步的方法?

　　進程間同步的主要方法有原子操作、信號量機制、自旋鎖、管程、會合、分布式系統(tǒng)等。

　　9、Linux中常用到的命令

　　顯示文件目錄命令ls 如ls

　　改變當前目錄命令cd 如cd /home

　　建立子目錄mkdir 如mkdir xiong

　　刪除子目錄命令rmdir 如rmdir /mnt/cdrom

　　刪除文件命令rm 如rm /ucdos.bat

　　文件復(fù)制命令cp 如cp /ucdos /fox

　　獲取幫助信息命令man 如man ls

　　顯示文件的內(nèi)容less 如less mwm.lx

　　重定向與管道type 如type readme>>direct，將文件readme的內(nèi)容追加到文direct中

　　10、linux文件屬性有哪些?(共十位)

　　-rw-r--r--那個是權(quán)限符號，總共是- --- --- ---這幾個位。

　　第一個短橫處是文件類型識別符：-表示普通文件;c表示字符設(shè)備(character);b表示塊設(shè)備(block);d表示目錄(directory);l表示鏈接文件(link);后面第一個三個連續(xù)的短橫是用戶權(quán)限位(User)，第二個三個連續(xù)短橫是組權(quán)限位(Group)，第三個三個連續(xù)短橫是其他權(quán)限位(Other)。每個權(quán)限位有三個權(quán)限，r(讀權(quán)限)，w(寫權(quán)限)，x(執(zhí)行權(quán)限)。如果每個權(quán)限位都有權(quán)限存在，那么滿權(quán)限的情況就是：-rwxrwxrwx;權(quán)限為空的情況就是- --- --- ---。

　　權(quán)限的設(shè)定可以用chmod命令，其格式位：chmod ugoa+/-/=rwx filename/directory。例如：

　　一個文件aaa具有完全空的權(quán)限- --- --- ---。

　　chmod u+rw aaa(給用戶權(quán)限位設(shè)置讀寫權(quán)限，其權(quán)限表示為：- rw- --- ---)

　　chmod g+r aaa(給組設(shè)置權(quán)限為可讀，其權(quán)限表示為：- --- r-- ---)

　　chmod ugo+rw aaa(給用戶，組，其它用戶或組設(shè)置權(quán)限為讀寫，權(quán)限表示為：- rw- rw- rw-)

　　如果aaa具有滿權(quán)限- rwx rwx rwx。

　　chmod u-x aaa(去掉用戶可執(zhí)行權(quán)限，權(quán)限表示為：- rw- rwx rwx)

　　如果要給aaa賦予制定權(quán)限- rwx r-x r-x，命令為：

　　chmod u=rwx，Go=rx aaa

　　11、makefile文件的作用是什么?

　　一個工程中的源文件不計其數(shù)，其按類型、功能、模塊分別放在若干個目錄中。makefile定義了一系列的規(guī)則來指定哪些文件需要先編譯，哪些文件需要后編譯，哪些文件需要重新編譯，甚至于進行更復(fù)雜的功能操作。因為makefile就像一個Shell腳本一樣，其中也可以執(zhí)行操作系統(tǒng)的命令。makefile帶來的好處就是——“自動化編譯”。一旦寫好，只需要一個make命令，整個工程完全自動編譯，極大地提高了軟件開發(fā)的效率。make是一個命令工具，是一個解釋makefile中指令的命令工具。一般來說，大多數(shù)的IDE都有這個命令，比如：Delphi的make，Visual C++的nmake，Linux下GNU的make?？梢姡琺akefile都成為了一種在工程方面的編譯方法。

　　12、簡術(shù)OSI的物理層Layer1，鏈路層Layer2，網(wǎng)絡(luò)層Layer3的任務(wù)。

　　網(wǎng)絡(luò)層：通過路由選擇算法，為報文或分組通過通信子網(wǎng)選擇最適當?shù)穆窂健?/p>

　　鏈路層：通過各種控制協(xié)議，將有差錯的物理信道變?yōu)闊o差錯的、能可靠傳輸數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù)鏈路。

　　物理層：利用傳輸介質(zhì)為數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，實現(xiàn)比特流的透明傳輸。

　　13、什么是中斷?中斷時CPU做什么工作?

　　中斷是指在計算機執(zhí)行期間，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理事件，使得CPU暫時中斷當前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序。待處理完畢后又返回原來被中斷處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進程執(zhí)行的過程。

　　14、你知道操作系統(tǒng)的內(nèi)容分為幾塊嗎?什么叫做虛擬內(nèi)存?他和主存的關(guān)系如何?內(nèi)存管理屬于操作系統(tǒng)的內(nèi)容嗎?

　　操作系統(tǒng)的主要組成部分：進程和線程的管理，存儲管理，設(shè)備管理，文件管理。虛擬內(nèi)存是一些系統(tǒng)頁文件，存放在磁盤上，每個系統(tǒng)頁文件大小為4K，物理內(nèi)存也被分頁，每個頁大小也為4K，這樣虛擬頁文件和物理內(nèi)存頁就可以對應(yīng)，實際上虛擬內(nèi)存就是用于物理內(nèi)存的臨時存放的磁盤空間。頁文件就是內(nèi)存頁，物理內(nèi)存中每頁叫物理頁，磁盤上的頁文件叫虛擬頁，物理頁+虛擬頁就是系統(tǒng)所有使用的頁文件的總和。

　　15、線程是否具有相同的堆棧?dll是否有獨立的堆棧?

　　每個線程有自己的堆棧。

　　dll是否有獨立的堆棧?這個問題不好回答，或者說這個問題本身是否有問題。因為dll中的代碼是被某些線程所執(zhí)行，只有線程擁有堆棧。如果dll中的代碼是exe中的線程所調(diào)用，那么這個時候是不是說這個dll沒有獨立的堆棧?如果dll中的代碼是由dll自己創(chuàng)建的線程所執(zhí)行，那么是不是說dll有獨立的堆棧?

　　以上講的是堆棧，如果對于堆來說，每個dll有自己的堆，所以如果是從dll中動態(tài)分配的內(nèi)存，最好是從dll中刪除;如果你從dll中分配內(nèi)存，然后在exe中，或者另外一個dll中刪除，很有可能導(dǎo)致程序崩潰。

　　16、什么是緩沖區(qū)溢出?有什么危害?其原因是什么?

　　緩沖區(qū)溢出是指當計算機向緩沖區(qū)內(nèi)填充數(shù)據(jù)時超過了緩沖區(qū)本身的容量，溢出的數(shù)據(jù)覆蓋在合法數(shù)據(jù)上。

　　危害：在當前網(wǎng)絡(luò)與分布式系統(tǒng)安全中，被廣泛利用的50%以上都是緩沖區(qū)溢出，其中最著名的例子是1988年利用fingerd漏洞的蠕蟲。而緩沖區(qū)溢出中，最為危險的是堆棧溢出，因為入侵者可以利用堆棧溢出，在函數(shù)返回時改變返回程序的地址，讓其跳轉(zhuǎn)到任意地址，帶來的危害一種是程序崩潰導(dǎo)致拒絕服務(wù)，另外一種就是跳轉(zhuǎn)并且執(zhí)行一段惡意代碼，比如得到shell，然后為所欲為。通過往程序的緩沖區(qū)寫超出其長度的內(nèi)容，造成緩沖區(qū)的溢出，從而破壞程序的堆棧，使程序轉(zhuǎn)而執(zhí)行其它指令，以達到攻擊的目的。

　　造成緩沖區(qū)溢出的主原因是程序中沒有仔細檢查用戶輸入的參數(shù)。

　　17、什么是死鎖?其條件是什么?怎樣避免死鎖?

　　死鎖的概念：在兩個或多個并發(fā)進程中，如果每個進程持有某種資源而又都等待別的進程釋放它或它們現(xiàn)在保持著的資源，在未改變這種狀態(tài)之前都不能向前推進，稱這一組進程產(chǎn)生了死鎖。通俗地講，就是兩個或多個進程被無限期地阻塞、相互等待的一種狀態(tài)。

　　死鎖產(chǎn)生的原因主要是：? 系統(tǒng)資源不足;? 進程推進順序非法。

　　產(chǎn)生死鎖的必要條件：

　　(1)互斥(mutualexclusion)，一個資源每次只能被一個進程使用;

　　(2)不可搶占(nopreemption)，進程已獲得的資源，在未使用完之前，不能強行剝奪;

　　(3)占有并等待(hold andwait)，一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放;

　　(4)環(huán)形等待(circularwait)，若干進程之間形成一種首尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系。

　　這四個條件是死鎖的必要條件，只要系統(tǒng)發(fā)生死鎖，這些條件必然成立，而只要上述條件之一不滿足，就不會發(fā)生死鎖。

　　死鎖的解除與預(yù)防：理解了死鎖的原因，尤其是產(chǎn)生死鎖的四個必要條件，就可以最大可能地避免、預(yù)防和解除死鎖。所以，在系統(tǒng)設(shè)計、進程調(diào)度等方面注意如何不讓這四個必要條件成立，如何確定資源的合理分配算法，避免進程永久占據(jù)系統(tǒng)資源。此外，也要防止進程在處于等待狀態(tài)的情況下占用資源。因此，對資源的分配要給予合理的規(guī)劃。

　　死鎖的處理策略：鴕鳥策略、預(yù)防策略、避免策略、檢測與恢復(fù)策略。

　　操作系統(tǒng)面試題及答案二

　　1、程序和進程

　　進程由兩個部分組成：1)操作系統(tǒng)用來管理進程的內(nèi)核對象。內(nèi)核對象也是系統(tǒng)用來存放關(guān)于進程的統(tǒng)計信息的地方。2)地址空間。它包含所有可執(zhí)行模塊或DLL模塊的代碼和數(shù)據(jù)。它還包含動態(tài)內(nèi)存分配的空間。如線程堆棧和堆分配空間。

　　2、進程與線程

　　如果說操作系統(tǒng)引入進程的目的是為了提高程序并發(fā)執(zhí)行，以提高資源利用率和系統(tǒng)吞吐量。那么操作系統(tǒng)中引入線程的目的，則是為了減少進程并發(fā)執(zhí)行過程中所付出的時空開銷，使操作系統(tǒng)能很好的并發(fā)執(zhí)行。

　　進程process定義了一個執(zhí)行環(huán)境，包括它自己私有的地址空間、一個句柄表，以及一個安全環(huán)境;線程則是一個控制流，有他自己的調(diào)用棧call stack，記錄了它的執(zhí)行歷史。

　　線程由兩個部分組成：1)線程的內(nèi)核對象，操作系統(tǒng)用它來對線程實施管理。內(nèi)核對象也是系統(tǒng)用來存放線程統(tǒng)計信息的地方。2)線程堆棧，它用于維護線程在執(zhí)行代碼時需要的所有參數(shù)和局部變量。當創(chuàng)建線程時，系統(tǒng)創(chuàng)建一個線程內(nèi)核對象。該線程內(nèi)核對象不是線程本身，而是操作系統(tǒng)用來管理線程的較小的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)?？梢詫⒕€程內(nèi)核對象視為由關(guān)于線程的統(tǒng)計信息組成的一個小型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

　　進程與線程的比較如下：

　　3、進程同步

　　進程同步的主要任務(wù)：是對多個相關(guān)進程在執(zhí)行次序上進行協(xié)調(diào)，以使并發(fā)執(zhí)行的諸進程之間能有效地共享資源和相互合作，從而使程序的執(zhí)行具有可再現(xiàn)性。

　　同步機制遵循的原則：

　　(1)空閑讓進;

　　(2)忙則等待(保證對臨界區(qū)的互斥訪問);

　　(3)有限等待(有限代表有限的時間，避免死等);

　　(4)讓權(quán)等待，(當進程不能進入自己的臨界區(qū)時，應(yīng)該釋放處理機，以免陷入忙等狀態(tài))。

　　4、進程間的通信是如何實現(xiàn)的?

　　進程通信，是指進程之間的信息交換(信息量少則一個狀態(tài)或數(shù)值，多者則是成千上萬個字節(jié))。因此，對于用信號量進行的進程間的互斥和同步，由于其所交換的信息量少而被歸結(jié)為低級通信。

　　所謂高級進程通信指：用戶可以利用操作系統(tǒng)所提供的一組通信命令傳送大量數(shù)據(jù)的一種通信方式。操作系統(tǒng)隱藏了進程通信的實現(xiàn)細節(jié)。或者說，通信過程對用戶是透明的。

　　高級通信機制可歸結(jié)為三大類：

　　(1)共享存儲器系統(tǒng)(存儲器中劃分的共享存儲區(qū));實際操作中對應(yīng)的是“剪貼板”(剪貼板實際上是系統(tǒng)維護管理的一塊內(nèi)存區(qū)域)的通信方式，比如舉例如下：word進程按下ctrl+c，在ppt進程按下ctrl+v，即完成了word進程和ppt進程之間的通信，復(fù)制時將數(shù)據(jù)放入到剪貼板，粘貼時從剪貼板中取出數(shù)據(jù)，然后顯示在ppt窗口上。

　　(2)消息傳遞系統(tǒng)(進程間的數(shù)據(jù)交換以消息(message)為單位，當今最流行的微內(nèi)核操作系統(tǒng)中，微內(nèi)核與服務(wù)器之間的通信，無一例外地都采用了消息傳遞機制。應(yīng)用舉例：郵槽(MailSlot)是基于廣播通信體系設(shè)計出來的，它采用無連接的不可靠的數(shù)據(jù)傳輸。郵槽是一種單向通信機制，創(chuàng)建郵槽的服務(wù)器進程讀取數(shù)據(jù)，打開郵槽的客戶機進程寫入數(shù)據(jù)。

　　(3)管道通信系統(tǒng)(管道即：連接讀寫進程以實現(xiàn)他們之間通信的共享文件(pipe文件，類似先進先出的隊列，由一個進程寫，另一進程讀))。實際操作中，管道分為：匿名管道、命名管道。匿名管道是一個未命名的、單向管道，通過父進程和一個子進程之間傳輸數(shù)據(jù)。匿名管道只能實現(xiàn)本地機器上兩個進程之間的通信，而不能實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)的通信。命名管道不僅可以在本機上實現(xiàn)兩個進程間的通信，還可以跨網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)兩個進程間的通信。

　　5、線程同步

　　根據(jù)用戶模式及內(nèi)核模式下的同步方式的不同，分類及對比如下：

　　由于進程同步產(chǎn)生了一系列經(jīng)典的同步問題“生產(chǎn)者-消費者”問題，“哲學(xué)家進餐”問題，“讀者-寫者”問題。