2019.5.25
当内存中产生缺页中断时，如果内存中已有空闲空间，则可以直接进行选取，调用之后，更改页表。 若无空间，则需要调出某些页面，然后把该页调入其中，所以，具体调出哪些页面，涉及到了相关的调度算法。 1. 页面调度算法有哪几种？
2019.5.30 2. 每一个进程对应着一个单独PCB，Process Control Block，有什么用？进程存在的唯一标识是什么？
2019.5.31 3. PCB包含了哪些内容？
4. 进程的五个生命期阶段？
5. 哪三种情况下可以创建进程？
6. 哪三种情况下，进程会进入阻塞状态？是谁来决定进程从运行状态进入阻塞状态的？
7. 进程唤醒的两种情况，进程唤醒后会进入哪？
8. 进程的三种基本状态？哪种情况运行状态会转换为就绪状态或堵塞状态？
2019.6.1 9. 什么是进程的挂起？进程的挂起分为哪几种？
10. OS如何管理进程？
11. 历史上是先有的进程，才有的线程，有没有想过，为什么要搞一个线程？
12. 什么是进程，什么是线程，线程有什么进程无法拥有的特点？
13. 一般浏览器是用进程实现的，所用的网页共用一个进程，如果其中一个网页崩了，也就是一个线程崩了，其共享的代码全崩了，所有网页都崩了，但是谷歌的Chorome浏览器是安排的每一个浏览器一个进程，所以网页之间互不干扰。
14. 切换进程和线程哪一个快，为什么？
15. 线程的三种主要实现方式？
16. 线程中，父线程可以生成子线程，在Linux系统中，用于线程创建的函数有fork和execute（）两个函数，fork用于复制线程，exec用于重写子进程，然后父进程会等待子线程的结束，而做wait操作，这是为什么？
17. 名次概念解释
CPU使用率吞吐量周转时间响应时间等待时间18. 进程的几种调度算法？
19. 什么叫操作系统在进程上是抢占的，和非抢占的？
20. 对于CPU中突发的进程，往往CPU并不容易准确知道这个进程大概运行多久，为此，可以通过前一两次循环，预估整个进程的用时。
21. HRRN进程调度算法是什么？
22. Round Robin 算法？
23. 如上所示，单一的进程调度算法往往不能兼顾进程平均周转时间、平均响应时间等，那么操作系统如何兼顾这些算法呢？
24. 在进程调度算法中，什么是多级反馈队列？
25. 什么是实时系统，实时系统有什么特点，有哪些调度算法？
26. 进程间切换和进程内的线程切换是由内核控制的吗？
27. 有死锁的资源之间一定有环，但是有环的不一定出现死锁，没资环循环的会出现死锁吗？
27. 如图所示，如果每一个资源类均只有一个实例，也就是一个资源，则会必然会产生死锁
28. 死锁的四个必要条件？
28.
互斥持有和继续等待不可剥夺循环等待29. 操作系统对于死锁的态度和处理办法： 因为操作系统处理死锁的开销太大了，需要作出很多的约束来处理这个问题，所以一般是写程序的时候需要注意的问题，而不是由操作系统完成。
30. 死锁预防、死锁避免、死锁解决和死锁的强度是逐渐降低的，分别有哪些方法？
30.
死锁预防 死锁预防的强度是最大的，其目的是完全不产生死锁，其核心在于解决死锁的四个必要条件
互斥——————让互斥资源变为不互斥的，这种情况比较少。资源请求和保持————————可以让进程一次性获得其所有资源，但是这样效率很低，容易产生进程饥饿。不可剥夺——————变为可剥夺（杀死进程）。循环等待——————设定资源的顺序，按照特定顺序安排进程进行，常见于嵌入式系统，因为这种系统一般资源不是很多。死锁避免 死锁避免的核心：确保系统永远不会进入不安全状态： 著名算法：银行家算法 不可完全杜绝死锁产生，主要是系统针对进程申请的资源信息，进行校验，判断其是否会产生死锁，若产生，则不给予对应的资源。 主要在于：
预先声明进程所需要的资源最大数，进行限定分配动态检查资源分配情况，确保没有环形等待。 PS：环形等待状态并不意味着死锁，但这是一种不安全的状态。
31. 什么是管程，管程有哪些特点？
31. 管程是操作系统为进程并发管理所定义的一个数据结构，这个数据结构包含了对进程的操作。 管程的一些特性：
模块化：管程作为一个数据结构，可以作为程序单独编译。封装性：具体内部的函数可以不可见，但提供接口外部供调用抽象的数据结构：里面不仅有数据，还有对数据的操作。互斥：每次只允许一个进程在管程中进行。1.
最优页面调度算法最近最少使用页面调度算法（LRU）时钟页面调度算法（Clock）二次算法（改进时钟算法）还有个奇怪的算法2. PCB控制块，是操作系统控制进程运行所用的信息集合。 当进程被创建时，一个PCB块页随之产生，da那个进程终止时，回收其PCB块。 一个进程对应一个单独的PCB控制块，所以PCB块是进城的唯一识别标识。
3. PCB是一个进程存在的标识，所以其包括的内容有三类：
进程的标识信息，相当于身份证号，包括进程的标识，其父进程的标识，用户标识等。进程的状态信息保存区，用来保存进程的运行现场。比如各种寄存器和栈指针等。进程的控制信息。比如状态信息，进程间通信信息，所用资源等。4. 分别是：创建、运行、等待（堵塞）、唤起、结束。
5. 进程创建的三种情况：
系统初始化创建用户请求创建新进程通过父进程创建，即正在执行的进程执行了创建新进程的系统调用。6. 进程阻塞的三种情况：
请求并等待CPU的服务等待数据资源启动某种操作，无法马上完成一般理解是进程自己阻塞了自己，因为只有进程自身才知道自己何时要等待某种事件的发生，即进入等待状态。
7.
等待的事件已下达，比如请求的CPU指令已下达需要的资源已经满足当进程被唤醒时，将该进程的PCB插入到就绪队列中。
8. 就绪、等待和运行状态。 状态与生命期不一样，线程的五个状态是，创建，就绪，等待，运行和死亡。 时间片用完时，运行态转为就绪态，等待事件时，转入堵塞态。 五种基本状态如图：
9. 挂起，顾名思义，就是挂出去，这里是指从内存挂到外存中去，基于需存的概念，当程序暂时不用时，可将进程挂起，放到磁盘上。 进程挂起分为就绪到就绪挂起、阻塞到阻塞挂起和运行到就绪挂起。
其中优先级的关系是，阻塞转为阻塞挂起>就绪专为就绪挂起>运行转为就绪挂起，但最优先考虑的还是进程本身的优先级，优先级高的自然先处理他的状态，不管是就绪、等待还是运行，都先考虑它。 如果要把阻塞挂起重新变为运行状态，需要把它变为就绪挂起，再变为就绪，再变为运行。
注意：阻塞挂起状态可以变为就绪挂起状态，如果其优先级高，也可以从外存写入内存，变为阻塞状态。
10. OS通过PCB来控制和管理进程，进程有不同的状态，不同的状态下，各有一个队列。 严格意义上讲，不只是一个队列，如下图：
11. 对于以下问题： 如果是这样的程序，在解压的时候，就没有读取和播放，设备利用率很低。
如何实现并发和充分利用流水线操作，需要引入线程的概念，每一个线程单独执行任务。
12. 进程可以从两个方面来理解
资源平台可执行的代码——也就是线程线程是进程中的一条执行流程，线程可以并发，而且线程具有相同的存储空间。 线程也有对应的线程控制块TCB（Tread Control Block）
14. 切换线程快，因为线程都在同一个存储空间里，不需要切换页表，而不同进程的存储空间不同，需要切换页表，花费更多时间。
15.
用户线程：操作系统看不见（操作不了）的线程。内核线程：操作系统看得见的线程。（TCB块放在内核中）轻量级进程：目前Solaris和Linux操作系统采取的方式，是内核支持的用户线程，一个进程可以有一个或多个轻量级进程组成，每个轻量级进程由一个单独的内核线程来支持。现在的Windows系统主要采取内核线程的实现方式，来实现线程的创建、终止、管理和调度等，缺点是切换线程、终止线程的开销要稍微大一点。
用户线程的优缺点 优点：快，因为无需在内核中进行 缺点：
当线程阻塞时，用户线程对应的进程也会堵塞，因为操作系统无法中断该线程，让其他线程继续运行。操作系统无法控制线程，只能等线程主动交出CPU使用权后，该进程里的其他线程才可以使用对应的资源。操作系统的时间片是按照进程分的，所以具体到线程的时间片会比较少，速度可能会比较慢。（而内核线程的时间片是按照线程分的，时间更多）内核线程的优缺点 优点：时间片多，由操作系统直接操作，可停止线程，帮助协调使用CPU的资源。 缺点：开销大，每一次线程的切换都对应了从内核态到用户态的切换。（而用户线程则一直在用户态实现）
16. 因为操作系统只能处理父进程的资源回收，而子进程的资源回收需要父进程完成。所以需要用wait函数等到子进程的exit函数返回对应的值后，执行其资源回收。
17.
一个良好的操作系统进程调度算法希望实现：
18.
19. 当一个进程进行到一半，能够被其他进程打断抢占资源的时候，是抢占的。比如一个进程共用时9，已经用了2，但是来了一个新的进程，用时是5，那么可抢占的情况下，该进程会从运行态转为就绪态，换新的进程进行。 这种进程调度算法叫SRT：Shortest Remain-Time. 最短剩余时间算法，是SPN的变种 最短作业优先算法的平均周转时间是最小的：
算法的缺点：
20. 具体如下：
21. 不仅考虑进程执行的时间，还考虑了响应的时间
22. 轮训算法，也是时间片算法，就是给每个进程同样的时间片，比较公平，但是平均进程等待时间较久，而且切换上下文需要开销。 所以时间片的设置要合理，一般经验来说，早期Linux时间片为0.01秒，后来随着性能提升，变为了0.001秒。
23. 很简单，操作系统对不同特点的进程采用不同的算法调度，已经学了FCFS、RR、SPN、HRRN算法 可以把就绪状态的进程分为不同的队列： 针对优先级高的，因为都很重要，可以使用RR算法 优先级低的，都不是很重要，可以采取类似于批处理的算法，先来先服务，FCFS，简单实用。
24. 多级反馈队列调度算法是一种进程调度算法，是为了兼顾短作业优先和高优先级的进程优先得到响应的一种算法，其特点在于，不同的优先级的进程对应不同的时间量子，时间量子内没有完成的进程，其优先级会降低，
进程调度算法概括：
25. realtime 实时系统，一般是指机床等设备的系统，其特点在于对时间的重要要求，也就是说 时间的重要程度可能要高于 性能。
硬实时系统：比如机床到点必须关闭，否则会造成伤亡软实时系统：比如看视频录像分析，可以卡，但是最好26. 进程切换分两步： 1.切换页目录以使用新的地址空间 2.切换内核栈和硬件上下文 对于linux来说，线程和进程的最大区别就在于地址空间，对于线程切换，第1步是不需要做的，第2是进程和线程切换都要做的。
