嵌入式模拟面试拷打【11】操作系统

1. 计算机的五大单元是什么？

计算机系统通常由以下五大单元组成：

• 运算器：负责执行算术和逻辑运算，如加法、减法、与或非等操作。
• 控制器：负责控制和协调计算机各部件的工作，解释并执行指令。
• 存储器：用于存储数据和程序，包括主存储器（如RAM）和辅助存储器（如硬盘、SSD）。
• 输入设备：将外界信息输入到计算机系统中，如键盘、鼠标、扫描仪等。
• 输出设备：将计算机处理后的信息输出给用户，如显示器、打印机等。

2. 什么是操作系统？

操作系统（OS）是管理计算机硬件和软件资源的系统软件。它为用户和应用程序提供一个接口，并负责管理任务调度、内存管理、文件系统和设备驱动等功能。

3. 程序、进程、线程的区别是什么？

• 程序：一组有序的指令集合，是静态的代码和数据的组合。
• 进程：程序的一次执行实例，拥有独立的内存空间和资源，是操作系统进行资源分配的基本单位。
• 线程：进程中的一个执行流，多个线程共享进程的资源，是CPU调度的基本单位。

4. 什么是并发和并行？

• 并发：在同一时间段内管理多个任务的执行，但这些任务不一定同时运行。
• 并行：多个任务在同一时间点上同时执行，通常需要多核处理器来实现。

5. 高并发系统的特点是什么？

高并发系统通常具备以下特点：

• 可扩展性：通过增加资源来提升系统的处理能力。
• 高可用性：系统能够在任何时候保持可用状态。
• 负载均衡：有效分配任务，避免某些部分过载。
• 快速响应：系统能够迅速响应用户请求，减少延迟。

6. 进程是由哪些部分组成的？

进程通常由以下部分组成：

• 程序代码：可执行的指令。
• 数据段：全局变量、静态变量等。
• 堆栈段：局部变量、函数调用栈等。
• 堆段：动态内存分配（如malloc）。
• 进程控制块（PCB）：记录进程状态信息，包括进程ID、寄存器状态、调度信息等。

7. 进程的状态有哪些？

进程的状态包括：

• 就绪（Ready）：进程已经准备好，等待CPU分配。
• 运行（Running）：进程正在使用CPU执行指令。
• 等待（Blocked）：进程等待某些条件满足，如I/O操作完成。
• 终止（Terminated）：进程执行完毕或因某种原因被终止。

8. 什么是虚拟内存？

虚拟内存是一种内存管理技术，允许程序使用比实际物理内存更大的地址空间。操作系统通过分页或分段将虚拟地址映射到物理内存。

9. 操作系统的内存管理方式有哪些？

常见的内存管理方式包括：

• 分页：将内存划分为固定大小的页和页框，虚拟地址与物理地址通过页表映射。
• 分段：将内存分为不同大小的段，虚拟地址由段号和段内偏移组成。
• 分页+分段混合：结合分页和分段技术，提供灵活的内存管理。

10. 什么是页面置换算法？

页面置换算法决定在内存已满时，将哪个页面从物理内存中替换出去以加载新页面。常见的算法包括：

• FIFO（先进先出）
• LRU（最近最少使用）
• LFU（最少使用频率）

11. 页表的作用是什么？

页表用于将虚拟地址转换为物理地址，记录每个虚拟页与物理页框的对应关系，是实现虚拟内存的重要数据结构。

12. 上下文环境是什么？

上下文环境指的是当前进程或线