计算机四级网络工程师——操作系统部分题目笔记汇总【1~10题】
计算机四级笔记
操作系统部分：（1~10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1题：
- 在组成计算机系统的各类资源中，主要包含有硬件部件以及软件系统（代码和数据）
- 从 计算机应用角度来看，操作系统的主要作用是提供：人机交互接口
- 从 软件设计和开发角度来看，操作系统的主要作用是提供：软件开发基础平台
- 从 计算机安全保护角度来看，操作系统的主要作用是提供：第一道安全防线
- 从 计算机系统发展角度来看，操作系统的主要作用是提供：虚拟机和扩展机
- 操作系统作为系统软件，位于软件系统的哪一个层面：硬件之上，支撑软件之下 （硬上支下）
- 操作系统的主要功能：资源管理和控制程序执行
- 操作系统的“合理”是指，公平对待不同用户程序，不发生死锁和饥饿
- 操作系统中建立了数据结构，其作用是：了解用户需求和当前资源使用情况，对资源进行有效组织、管理
- 具有随机性的是：操作系统内核进行进程切换
- 具有并发性的是：在 单处理器环境下，两个程序交替在CPU上运行
第2题：
构造操作系统的方法有：模块化，分层式，微内核，整体结构
组成操作系统的主要部分：进程线程（处理机管理），内存（存储）管理，设备管理，文件管理
同时共享：硬盘 外部设备 可重入代码
互斥共享（可以共享，但是不能被抢占使用）：打印机 中央处理器 存储器 扫描仪
可以（同时）共享，且可以被抢占使用：中央处理单元
哪种软件资源可以同时共享：可重入代码
哪种软件资源不可以同时共享：内存分配模块
共享性：是指在一定的策略控制下，按不同资源类型共同占有使用
随机性：操作系统不能对所运行程序的行为，以及硬件设备的情况做出任何事先的假定
具有“并发性”：单CPU系统交替运行积分计算和磁盘读写的进程
程序状态字（PSW)中的状态字：CF,ZF,SF,OF,TF,IF,VIF,VIP,IOPL 不包含 驻留位（A）一个字母的就不是
用户可见寄存器：数据（程序）寄存器，地址寄存器，条件码寄存器
第3题：
不能作为进程来管理的是：中断服务程序 （是一个固定的代码段 ）
CPU分为两种状态，一种是用户态，只能执行非特权指令；一种是内核态，非特权指令和特权指令都可以执行
操作系统提供：用户接口（命令输入）和 程序接口（系统调用）
内核态和用户态，其含义是指：CPU在运行时所处的状态
处理器 从内核态转为用户态，采用 修改程序状态字（PSW）
处理器 从用户态转为内核态，采用 访管中断（访管指令）
既可以在内核态下运行，又可以在用户态下运行的指令是：置移位方向标志
哪一个标志位或状态码不包含在程序状态字（PSW)中：条件码（C)
中断和异常都是将正常执行的程序打断，完成相应处理后再恢复执行，但是二者是有区别的。
中断是人为的外界干扰打断，异常是系统内部自身打断，故，用户按鼠标左键是属于中断
中断是由外部事件引发的，而异常则是由正在执行的指令（内部事件）引发的。
第4题：
- 不属于IO（输入输出）中断的事件：指令错
- 用户编写程序时调动fork()创建进程，其使用的是操作系统提供给用户的什么接口：系统调用
- 用户在编写程序时，若要在屏幕上画出一个红色的圆，需要使用：系统调用
- 凡是**“用户程序想干啥的”**，都是 系统调用
- 中断处理程序的入口地址一般存放在下列哪个数据表格中：中断向量表
- 外部I/O设备向处理器发出的中断信号又称为：中断请求
- 哪个不是中断而是异常：被零除
- 凡是带有**“程序”，“指令”，“0除”，“算术”，“内存”等字眼，都是异常**。
- 当运行中的进程不希望被外部事件打扰时，可以采用：屏蔽中断
- 哪一种中断与当前运行的进程有关（变相的问“异常”）：程序性中断
- 中断源：是指 引起中断的那些事件
- 中断请求：是指 中断控制器向处理器发出的信号
- 中断响应：是指 处理器暂停当前程序，转而进入中断处理程序
- 中断断点：是指 正在运行的程序的暂停点
- 不属于系统调用：将一个整型变量转换为浮点数变量
- 系统调用，调用程序和被调用程序位于不同状态，调用程序位于 用户态，被调用程序位于 核心态
- （一般）过程调用，调用程序和被调用程序都位于 用户态
第5题：
操作系统提供给用户用于应用程序编程的唯一接口是：系统调用
非特权指令：算术运算指令
特权指令：设置控制寄存器指令，关中断指令，屏蔽中断，切换栈指针指令，消指针计数
微内核结构特点：灵活性和可扩充性，可靠性，可移植性，适合分布式系统
应将时间片设为：片 = 时间 ÷ 用户数 eg: 100 ÷ 100 = 1 , 所以是 ≤1ms
系统调用不能实现的功能是：调用程序多次嵌套与递归
open（读），属于系统调用中文件操作类
函数fork()，创建一个进程，属于系统调用中的进程控制类
不能使用什么方法传递参数：通过变量传递
过程调用和系统调用均可以嵌套使用
被调用程序 返回 调用程序的描述：过程调用直接返回到调用程序，系统调用在返回到调用程序前先运行调度程序
不属于系统调用：查找数据库中的某个学生信息 （属于数据库）
不属于系统调用：查找数组中的最大数 （查找）
不属于系统调用：将成绩填入学生成绩数据库 （数据库）
线程拥有的资源（线程相关的用户【系统】栈）：计数器+寄存器+栈
第6题：
进程控制块与进程具有一一对应关系
能并行工作的是：CPU 与外部设备
多道程序设计的意义是：宏观上有多个进程在计算机中同时运行
进程优先级 存放在哪里：进程控制块 （只要是带**“进程”的，问存放在哪里**，就选 进程控制块）
位于进程控制块中而不是位于进程中：进程优先级
相比于单道程序运行，并发运行的多道程序不再具有 可再现性
进程用户栈中的信息 不需要保存在进程控制块中
所谓 ”可再入程序“，是指：纯代码程序，运行中不需要修改
进程控制块（PCB）的组织方式：线性方法，索引方法，链接方法
进程控制块（PCB）的内容一般可以分成调度信息和现场信息两大部分。
现场信息：程序状态字，时钟信息，界地址寄存器
调度信息：（有7种）排除现场信息即可
进程的动态性：是指进程动态产生、动态变化、动态消亡
进程的独立性：一个进程是一个相对完整的资源分配单位
进程的异步性：每个进程按照各自独立的、不可预知的速度向前推进
多道程序设计的含义：允许多个程序同时进入内存并运行
第7题：
Linux系统支持的状态：运行状态、僵尸状态、睡眠状态、中断状态
进程从运行态转换为阻塞态的原因是：需要的数据没有准备好
进程从等待态转换为就绪态称为：唤醒
某一单核处理机中共有20个进程，处于运行状态的进程最多为几个：1个，最少为几个：0个（看作写字数）
某一单核处理机中共有20个进程，处于就绪状态的进程最多为几个：19个，最少为几个：0个 （看作写篇数）
某一单核处理机中共有20个进程，处于阻塞状态的进程最多为几个：20个
某4核处理器的计算机系统中共有50个进程，处于运行状态的进程最多有几个：4个，最少为几个：0个（看作写字数）
某4核处理器的计算机系统中共有50个进程，处于就绪状态的进程最多有几个：49个，最少为几个：0个（看作写篇数）
某八核处理器的计算机系统中共有150个进程，任意时刻处于运行状态的进程最多有几个：8个，最少有几个：0个（看作写字数）
某八核处理器的计算机系统中共有150个进程，任意时刻处于就绪状态的进程最多有几个：149个，最少有几个：0个（看作写篇数）
某服务器装有四颗处理器，每颗处理器有八个核。共有240个进程，且支持多线程，那处于运行态的进程最多有几个：4 x 8 = 32个
第8题：
fork() 调用一次，返回两次，故fork() 函数后面的语句执行两次
一般 跟进程有关的东西，都存放在 进程控制块中
进程从阻塞态转换为挂起态，使用的原语是：suspend()
原语及含义：suspend() 挂起、block() 街区，阻塞、wake up() 唤醒、active() 激活
操作系统改变进程状态主要通过 调用进程控制原语 实现的
若一个进程由于申请的内存资源 长期得不到满足，那么该进程将会被挂起
哪一个进程的状态变化必然引起另一个进程的状态发生变化：运行状态 ——》 阻塞状态 （坏的变化过程）
使用进程创建原语 创建进程时的顺序：申请PCB进程控制块——》填写PCB——》放入就绪队列
使用进程撤销原语 撤销进程时的顺序：找到对应进程的PCB，撤销其下的子孙进程，释放该进程资源，撤销该PCB
使用进程唤醒原语 唤醒进程时的顺序：在等待队列中找到该进程 PCB，修改PCB中进程状态为就绪，将其插入到就绪队列
使用进程阻塞原语 阻塞进程时的顺序：中断CPU执行，保存现场信息，修改PCB中进程状态为阻塞，将其插入到阻塞队列
进程控制块的组织方式：线性表方式、索引表方式、链表方式 （巧记：铁索连环）
进程的组成部分：进程控制块、程序代码、数据
进程创建后 其进程控制块形成了多个队列，哪一个队列不在这些队列中：调度队列
进程控制原语：优先级，挂起，激活，阻塞，唤醒
为了便于系统控制和描述进程的活动过程，在操作系统内核中为进程定义了一个专门的数据结构，称为：进程控制块（PCB）
第9题:
线程操作 pthread**_join** 的含意是：等待一个特定的线程退出
线程操作pthread _yield表示的是：线程让出CPU
分析程序题：第一种：纯英文的儿子父亲（child[son] parent[dad]) 题，都 选A 保证child[son]在parent[dad]前（儿子在父亲前面）
程序正常运行时最多会派生出多少个进程：三个连续的 fork() ,第一个fork()产生2个，第二个fork() 产生4（2^2)个，第三个fork() 产生8 （2^3）个，因为fork()是连续的，所以只取最多的，故8个。
打印**“HelloWorld”** 共多少个：单独的一行**“HelloWorld”** 算一个；第一个fork()产生2个，第二个fork() 产生4（2^2)个，第三个fork() 产生8 （2^3）个，因为fork() 不是连续的，所以将他们相加即可。
第10题：
- 不会引起进程调度的操作：一个进程从就绪状态变成了运行状态 / 新创建的进程进入就绪队列 （有CPU让出来，就会引起进程调度）
- 常用的线程库函数：pthread_create() 创建、pthread_exit() 结束、pthread_yield() 让出CPU、pthread_join() 退出CPU
- 管程保证不了互斥问题（管程不能解决进程互斥问题）
- pthread_mutex_init()表示的是：创建一个互斥量
- 程序分析题：看“HelloWorld”后面的 语句（eg: pthread_exit(0) ), 若 其后面没有语句，则找 整个程序体末尾的语句 注：此类题注意变通：exit() 表示退出（结束） 可表示成：运行后主动退出； yield() 表示让出 可表示成： 主动释放CPU给其他线程；join() 表示退出 可表示成： 运行后等待一个特定的线程退出
- 创建线程，线程名为：pthread_create(&tid, NULL , th_f , NULL);
- 当pthread_create 运行成功后，进程有多少个线程：（巧记：运行成功：2个，运行失败：1个）
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