操作系统面试题

进程与线程

1. 进程和线程的区别？

特性	进程	线程
定义	资源分配单位	CPU 调度单位
资源	独立地址空间	共享进程资源
开销	创建/切换开销大	开销小
通信	IPC	共享内存
影响	独立	一个崩溃影响整个进程

2. 进程间通信方式？

• 管道：半双工，父子进程
• 命名管道：无亲缘关系进程
• 消息队列：消息链表
• 共享内存：最快，需同步
• 信号量：用于同步
• 信号：异步通知
• Socket：可跨主机

3. 死锁的条件和预防？

四个必要条件：

1. 互斥
2. 占有并等待
3. 不可抢占
4. 循环等待

预防： 破坏任一条件
避免： 银行家算法

4. 进程调度算法？

算法	说明
FCFS	先来先服务
SJF	短作业优先
优先级	按优先级调度
时间片轮转	固定时间片
多级反馈队列	综合性能好

内存管理

5. 虚拟内存的作用？

• 扩展可用内存空间
• 进程隔离，保护安全
• 简化内存管理
• 支持内存共享

6. 页面置换算法？

算法	说明
OPT	最优，无法实现
FIFO	先进先出
LRU	最近最少使用
Clock	LRU 近似

7. 分页和分段的区别？

特性	分页	分段
目的	内存管理	逻辑划分
大小	固定	可变
碎片	内部碎片	外部碎片

8. 什么是缺页中断？

访问的页面不在内存中，触发缺页中断：

1. 保存现场
2. 查找页面在磁盘位置
3. 若内存满，执行页面置换
4. 将页面调入内存
5. 更新页表
6. 恢复现场，重新执行

文件系统

9. 文件分配方式？

• 连续分配：顺序访问快，有外部碎片
• 链接分配：无碎片，随机访问慢
• 索引分配：支持随机访问，索引占空间

10. 磁盘调度算法？

算法	说明
FCFS	先来先服务
SSTF	最短寻道时间优先
SCAN	电梯算法
C-SCAN	循环扫描

其他

11. 用户态和内核态的区别？

特性	用户态	内核态
权限	受限	完全
资源访问	通过系统调用	直接访问
切换	系统调用、中断、异常	-

12. 什么是上下文切换？

保存当前进程/线程状态，恢复另一个进程/线程状态的过程。

开销：

• 保存/恢复寄存器
• 切换地址空间
• 刷新 TLB
• 缓存失效