虽然动态分区法比固定分区法的内存利用率高，但它还是有零头（碎片）的问题。
在有 n 个进程共享一个互斥段，如果最多允许 m 个进程 (m<n) 同时进入互斥段，则信号量的变化范围是什么？
允许m个进程同时进入互斥段，说明初始值为m，当进入m后，剩下n-m个等待进入，因此范围为 -(n-m)~m 。
在抢占式多任务处理中，进程被抢占时，哪些运行环境需要被保存下来？
大多数进程是没有特定时间约束的普通进程，但仍然可以根据重要性来分配优先级，这种方案称之为"抢占式多任务处理(preemptive multitasking)"，各个进程都分配到一定的时间段可以执行。
时间段到期后，内核会从进程回收控制权，让"下一个进程(由调度器决定)"。被抢占进程的运行环境，即所有CPU寄存器、页表都会保存起来，因此上一个进程的执行结果不会丢失。在之前被抢占的进程恢复执行时，其进程环境可以完全恢复。
简单来说，只保存自己的东西，公共的东西轮不到某个进程却保存。
一个文件系统中，FCB 占64B，一个盘块大小为1KB，采用一级目录，假定文件目录中有3200个目录项，则查找一个文件平均需要多少次访问磁盘？
分析：FCB是存储在磁盘盘块的。本题主要还是考察名词辨析：文件目录=FCB的集合，文件目录项=FCB，因此由FCB的大小以及目录项的个数可以得到的是文件目录共占用多少磁盘块。3200×64B÷1KB=200，也即共用了200个磁盘块存储文件目录项。
一个磁盘块上存储多个FCB，并不是每个目录项都访问磁盘查找一次，那样太慢了，整个机器都会被拖死。比较好的做法是将一个磁盘块调入内存。实际生活中磁盘的块大小和内存的页是一致的。因此，访存和访盘的次数是不一样的，因为内存可以很快，所以多访问几次没有关系，而磁盘访问一次都是一次长途奔袭，过于辛苦，因此减少访盘次数是需要特别考虑的。这里我们如果明晰：把一个磁盘块调入内存，那么问题就很简单了：平均访问200÷2=100次磁盘。
严格来说是201÷2=100.5次，因为按照公式，平均启动磁盘次数为(N＋1)/2次，其中N为盘块个数。
因为是求平均数，因此最好的情况就是一次找到，最坏的情况就是找了200次，所以是(1+200)/2 = 100.5次。
换个角度理解，一个文件目录项对应一个文件控制块，我们查找一个文件通过查找它的目录即可。顺序查找目录表平均需要查找1600次，一个磁盘块大小为1KB，一个文件控制块大小为64B，一个磁盘块中有1KB/64B=16个文件控制块，相当于查找了1600/16=100个磁盘。
可变分区存储管理在收回一个空闲区后，空闲区数目可能会怎样？
在分区分配方案中，回收一个分区时有几种不同的邻接情况，在各种情况下应如何处理？ 答：有四种：上邻，下邻，上下相邻，上下不相邻。
（1）回收分区的上邻分区是空闲的，需要将两个相邻的空闲区合并成一个更大的空闲区，然后修改空闲区表。
（2）回收分区的下邻分区是空闲的，需要将两个相邻的空闲区合并成一个更大的空闲区，然后修改空闲区表。
（3）回收分区的上、下邻分区都是空闲的（空闲区个数为2），需要将三个空闲区合并成一个更大的空闲区（空闲区个数为1 ），然后修改空闲区表、
（4）回收分区的上、下邻分区都不是空闲的，则直接将空闲区记录在空闲区表中。
在支持多线程的系统中，进程P创建的若干个线程，其中可以共享的是：
而进程P中某线程的栈指针是不能共享的。
若信号量的初始值为2，当前值为-2，则表示等待的进程个数是多少个？
若信号量为正则表示资源数，若为负则其绝对值表示等待的进程数。
因此，此时等待的进程个数为2个。
在一个进程集合中，所有的进程都在等待只能由该进程集合中的其它进程才能引发的事件，这就是死锁
由于进程集合中的所有进程都在等待集合中的其它进程引发唤醒该进程的事件，所以所有进程都会阻塞而无法向前推进。
一般大多数的等待事件都是释放进程集合中其它进程所占有的资源，也叫资源死锁。
资源死锁的四大必须条件 ：
1，互斥条件：
每个资源要么已经分配给了一个进程，要么是可用的。即就是资源非共享。
2，占有和等待条件：
已经得到资源的进程还能继续请求新的资源。
3，不可抢占条件:
当一个资源分配给了一个进程后，其它需要该资源的进程不能强制性获得该资源，除非该资源的当前占有者显示地释放该资源。
4，环路等待：
死锁发生时，系统中一定有由两个或两个以上的进程组成的一条环路，环路上的每个进程都在等待下一个进程所占有的资源。
防止死锁的发生只需破坏死锁产生的四个必要条件之一即可。
1， 破坏互斥条件
如果允许系统资源都能共享使用，则系统不会进入死锁状态。但有些资源根本不能同时访问，如打印机等临界资源只能互斥使用。所以，破坏互斥条件而预防死锁的方法不太可行，而且在有的场合应该保护这种互斥性。
2，破坏不剥夺条件
当一个已保持了某些不可剥夺资源的进程，请求新的资源而得不到满足时，它必须释放已经保持的所有资源，待以后需要时再重新申请。这意味着，一个进程已占有的资源会被暂时释放，或者说是被剥夺了，或从而破坏了不可剥夺条件。
该策略实现起来比较复杂，释放已获得的资源可能造成前一阶段工作的失效，反复地申请和释放资源会增加系统开销，降低系统吞吐量。这种方法常用于状态易于保存和恢复的资源，如CPU的寄存器及内存资源，一般不能用于打印机之类的资源。
3， 破坏请求和保持条件
釆用预先静态分配方法，即进程在运行前一次申请完它所需要的全部资源，在它的资源未满足前，不把它投入运行。一旦投入运行后，这些资源就一直归它所有，也不再提出其他资源请求，这样就可以保证系统不会发生死锁。
这种方式实现简单，但缺点也显而易见，系统资源被严重浪费，其中有些资源可能仅在运行初期或运行快结束时才使用，甚至根本不使用。而且还会导致“饥饿”现象，当由于个别资源长期被其他进程占用时，将致使等待该资源的进程迟迟不能开始运行。
4，破坏循环等待条件
为了破坏循环等待条件，可釆用顺序资源分配法。首先给系统中的资源编号，规定每个进程，必须按编号递增的顺序请求资源，同类资源一次申请完。也就是说，只要进程提出申请分配资源Ri，则该进程在以后的资源申请中，只能申请编号大于Ri的资源。
这种方法存在的问题是，编号必须相对稳定，这就限制了新类型设备的增加；尽管在为资源编号时已考虑到大多数作业实际使用这些资源的顺序，但也经常会发生作业使用资源的顺序与系统规定顺序不同的情况，造成资源的浪费；此外，这种按规定次序申请资源的方法，也必然会给用户的编程带来麻烦。
避免死锁同样是属于事先预防的策略，但并不是事先釆取某种限制措施破坏死锁的必要条件，而是在资源动态分配过程中，防止系统进入不安全状态，以避免发生死锁。这种方法所施加的限制条件较弱，可以获得较好的系统性能。
1，系统安全状态
避免死锁的方法中，允许进程动态地申请资源，但系统在进行资源分配之前，应先计算此次资源分配的安全性。若此次分配不会导致系统进入不安全状态，则将资源分配给进程； 否则，让进程等待。
所谓安全状态，是指系统能按某种进程推进顺序( P1, P2, …, Pn)，为每个进程Pi分配其所需资源，直至满足每个进程对资源的最大需求，使每个进程都可顺序地完成。此时称 P1, P2, …, Pn 为安全序列。如果系统无法找到一个安全序列，则称系统处于不安全状态。
并非所有的不安全状态都是死锁状态，但当系统进入不安全状态后，便可能进入死锁状态；反之，只要系统处于安全状态，系统便可以避免进入死锁状态。
1，银行家算法
银行家算法是最著名的死锁避免算法。它提出的思想是：把操作系统看做是银行家，操作系统管理的资源相当于银行家管理的资金，进程向操作系统请求分配资源相当于用户向银行家贷款。操作系统按照银行家制定的规则为进程分配资源，当进程首次申请资源时，要测试该进程对资源的最大需求量，如果系统现存的资源可以满足它的最大需求量则按当前的申请量分配资源，否则就推迟分配。当进程在执行中继续申请资源时，先测试该进程已占用的资源数与本次申请的资源数之和是否超过了该进程对资源的最大需求量。若超过则拒绝分配资源，若没有超过则再测试系统现存的资源能否满足该进程尚需的最大资源量，若能满足则按当前的申请量分配资源，否则也要推迟分配。
前面绍的死锁预防和避免算法，都是在为进程分配资源时施加限制条件或进行检测，若系统为进程分配资源时不釆取任何措施，则应该提供死锁检测和解除的手段。
资源分配图：
系统死锁，可利用资源分配图来描述。如上图所示，用圆圈代表一个进程，用框代表一类资源。由于一种类型的资源可能有多个，用框中的一个点代表一类资源中的一个资源。从进程到资源的有向边叫请求边，表示该进程申请一个单位的该类资源；从资源到进程的边叫分配边，表示该类资源已经有一个资源被分配给了该进程。
在上图所示的资源分配图中，进程P1已经分得了两个R1资源，并又请求一个R2 资源；进程P2分得了一个R1和一个R2资源，并又请求一个R1资源。
可以通过将资源分配图简化的方法来检测系统状态S是否为死锁状态。简化方法如下：
在资源分配图中，找出既不阻塞又不是孤点的进程Pi（ 即找出一条有向边与它相连，且该有向边对应资源的申请数量小于等于系统中已有空闲资源数量。若所有的连接该进程的边均满足上述条件，则这个进程能继续运行直至完成，然后释放它所占有的所有资源） 。消去它所有的请求边和分配边，使之成为孤立的结点。在图(a)中，P1是满足这一条件的进程结点，将P1的所有边消去，便得到图(b)所示的情况。
进程Pi所释放的资源，可以唤醒某些因等待这些资源而阻塞的进程，原来的阻塞进程可能变为非阻塞进程。在上图中，进程P2就满足这样的条件。根据第1) 条中的方法进行一系列简化后,若能消去图中所有的边，则称该图是可完全简化的，如图©所示。
S为死锁的条件是当且仅当S状态的资源分配图是不可完全简化的，该条件为死锁定理。
一旦检测出死锁，就应立即釆取相应的措施，以解除死锁。死锁解除的主要方法有：
1，资源剥夺法。挂起某些死锁进程，并抢占它的资源，将这些资源分配给其他的死锁进程。但应防止被挂起的进程长时间得不到资源，而处于资源匮乏的状态。
2，撤销进程法。强制撤销部分、甚至全部死锁进程并剥夺这些进程的资源。撤销的原则可以按进程优先级和撤销进程代价的高低进行。
3，进程回退法。让一个或多个进程回退到足以回避死锁的地步，进程回退时自愿释放资源而不是被剥夺。要求系统保持进程的历史信息，设置还原点。
UNIX中有如下的通信方式：
i++在两个线程里边分别执行100次，能得到的最大值和最小值分别是多少？
i++只需要执行一条指令，并不能保证多个线程i++，操作同一个i，可以得到正确的结果。因为还有寄存器的因素，多个cpu对应多个寄存器。每次要先把i从内存复制到寄存器，然后++，然后再把i复制到内存中，这需要至少3步。从这个意义上讲，i++不能算做是原子操作。
当CPU是多核时，最小值为2，最大值为200。
如此，假设两个线程的执行步骤如下：
当CPU单核时，最小值是100，最大值为200。
两个线程分别记为线程1和线程2，i++相当于取出i的值，加1，再放回去
第一种极端情况：每次线程一取出i的值后CPU时间切换到线程二，线程二也取出i的值，取到的值和线程一相等，线程二给i加一后放回去，线程一也将i加一后放回去，放回去的值也相等，相当于两个线程都执行一次i++操作，i的值只增加1，这样操作100次i的值为100。
第二种极端情况：线程一和线程二间隔操作，即线程一对i++操作完成，把已经加一的数据放回去之后线程二再操作，轮流进行，最后每个线程都对i加了100次，i的值为200。
与设备分配策略有关的因素有：
存放进程的管理和控制信息的数据结构称为进程控制块（PCB）。
它是进程管理和控制的最重要的数据结构，每一个进程均有一个PCB，在创建进程时，建立PCB，伴随进程运行的全过程，直到进程撤消而撤消。
在不同的操作系统中对进程的控制和管理机制不同，PCB中的信息多少也不一样，通常PCB应包含如下一些信息：
1、进程标识符 name：
每个进程都必须有一个唯一的标识符，可以是字符串，也可以是一个数字。UNIX系统中就是一个整型数。在进程创建时由系统赋予。
2、进程当前状态 status：
说明进程当前所处的状态。为了管理的方便，系统设计时会将相同的状态的进程组成一个队列，如就绪进程队列，等待进程则要根据等待的事件组成多个等待队列，如等待打印机队列、等待磁盘I/O完成队列等等。
3、进程相应的程序和数据地址：
以便把PCB与其程序和数据联系起来。
4、进程资源清单：
列出所拥有的除CPU外的资源记录，如拥有的I/O设备，打开的文件列表等。
5、进程优先级 priority：
进程的优先级反映进程的紧迫程序，通常由用户指定和系统设置。UNIX系统采用用户设置和系统计算相结合的方式确定进程的优先级 。
6、CPU现场保护区 cpustatus：
当进程因某种原因不能继续占用CPU时（等待打印机），释放CPU，这时就要将CPU的各种状态信息保护起来，为将来再次得到处理机恢复CPU的各种状态，继续运行。
7、进程同步与通信机制：
用于实现进程间互斥、同步和通信所需的信号量等。
8、进程所在队列PCB的链接字：
根据进程所处的现行状态，进程相应的PCB参加到不同队列中。PCB链接字指出该进程所在队列中下一个进程PCB的首地址。
9、与进程有关的其他信息。：
如进程记账信息，进程占用CPU的时间等
确定进程优先级的三个方面：
一般来说，计算进程会占用大量的cpu时间，而i/o大的会占用较少的cpu资源，相当于短作业，所以应该优先权更高。
某页式存储管理系统中，地址寄存器长度为24位，其中页号占14位，则主存的分块大小是多少字节？
地址寄存器长度为24位，其中页号占14位，则页内地址占10位，分页大小与主存块大小相同，因此， 主存的分块大小是210字节。
对于线程而言：
信号量是表示资源的物理量，它只能供P操作和V操作使用，利用信号量S的取值表示共享资源的使用情况，或用它来指示进程之间交换的信息。在具体使用中，把信号量S放在进程运行的环境中，赋予其不同的初值，并在其上实施P操作和V操作，以实现进程间的同步和互斥。P、V操作是定义在信号量S上的两个操作原语：
P(S)：
(1) S←S-1；
(2) 若S≥0，则调用P(S)的这个进程继续被执行；
(3) 若S＜0，则调用P(S)的这个进程被阻塞，并将其插入到等待信号量S的阻塞队列中。
V(S)：
(1) S←S+1；
(2) 若S＞0，则调用P(S)的这个进程继续被执行；
(3) 若S≤0，则先从等待信号量S的阻塞队列中唤醒队首进程，然后调用V(S)的这个进程继续执行。
信号量S＞0时的数值表示某类资源的可用数量，执行P操作意味着申请分配一个单位的资源，故执行S减l操作，若减1后S＜0，则表示无资源可用，这时S的绝对值表示信号量S对应的阻塞队列中进程个数。执行一次V操作则意味着释放一个单元的资源，故执行S增1操作，若增1后S≤0，则表示信号量S的阻塞队列中仍有被阻塞的进程，故应唤醒该队列上的第一个阻塞进程。
信号量大于0 表示该资源的可用数目
信号量小于0 表示等待该资源的进程数为绝对值的s
信号量等于0 表示该时刻系统中既没有剩余该资源可以利用也没有等待该资源的进程
操作系统为了管理进程和资源，需要构造和维护的信息表有：
临界区：每个进程中访问临界资源的那段程序叫做临界区。
进程对临界区的访问必须互斥，每次只允许一个进程进去临界区，其他进程等待
在内存管理中：
| 存在内部碎片 | 存在外部碎片 |
|---|---|
| 固定分区 | 可变式分区 |
| 页式虚拟存储系统 | 段式虚拟存储系统 |
为了有效的利用内存，使内存产生更少的碎片，要对内存分页，内存以页为单位来使用，最后一页往往装不满，于是形成了内部碎片。 为了共享要分段，在段的换入换出时形成外部碎片，比如5K的段换出后，有一个4k的段进来放到原来5k的地方，于是形成1k的外部碎片。
