1. 驱动操作系统发展的因素
   操作系统的发展取决于人和硬件的相对价值。起初硬件成本显著高于人，后来硬件成本不断下降。这种相对价值决定了操作系统的目标。
   起初：硬件成本高人力成本低，操作系统目标：最大化硬件的使用
   现在：硬件成本低人力成本高，操作系统目标：让人更加方便地使用计算机

2. 现代操作系统在进程管理提供的三种抽象
   进程，虚拟内存，文件系统，同步和通信机制

3. 什么是多道程序设计(multiprogramming)
   同一时间有多个进程。

4. 线程与进程的差别
   线程和进程间的关键区别在于多线程可以共享他们的部分状态。通常，允许多线程在相同的内存上读取、写入（一个进程不可访问另一个进程的内存）。每一个线程也有它自己的寄存器、栈，但是其他线程也可在该线程栈所在的内存上读取和写入。

5. 线程在概念上是如何执行的
   概念上，线程并发执行。
   实际上，操作系统只有有限数量的处理器，它无法一次性运行所有可运行的线程。所以必须在有限数量的处理器上复用可运行的线程。

6. 为什么多线程程序会出错
   当并发执行时，结果取决于指令是如何交织的，这导致结果是不确定的
   所以有可能产生错误，且再现bug是很困难的
   为确保正确，必须使一些指令原子化，即当执行这些指令时阻止指令的交织

7. 什么是原子操作
   原子操作是执行时不受其他任何操作干扰的操作。总而言之，他作为一个整体执行
   原子操作执行时不会被线程调度机制打断。
   如果一些原子操作按相同的序列执行，最终结果保证是相同的

8. 什么是信号量(semaphore)
   信号量是同步的第一步抽象，概念上，指一个支持P和V两个原子操作的计数器
   P等待直到计数器大于0，然后减小计数器并返回
   V增加计数器
   对应到线程，一个线程释放(release)时，将信号量加一。
   当信号量<=0时，线程等待。
   当信号量>0时，线程通过，将信号量减一。

9. 用户程序如何请求OS service

10. 创建进程时将目标文件载入内存的三要素
    可执行程序
    与进程相关联的全部数据
    程序上下文

11. exec()和fork()先后问题
    exec()直接用新的进程去代替原来的程序运行，运行完毕之后不回到原先的程序中去。
    不先调用fork()直接调用exec()会导致当前的shell进程关闭

12. 信号量的实现wait放在while中
    根据信号量的功能要求，不满足条件时P应一直等待，若采用if(count==0) wait;，多个P()在等待，当V()唤醒wait，所有的P同时退出wait()执行接下来的语句，count却有可能未增到足以容纳这些P的大小，导致程序出错。应当使用while(count==0) wait;，当从wait()中醒来，再次判断count是否合适，不合适则继续wait()

13. 计算密集型和I/O密集型进程谁应分配更高的优先级
    I/O密集型进程应分配更高的优先级
    I/O密集型进程往往很快放弃CPU，使得计算密集型进程获得了更多的调度机会并占满CPU，在这样的前提下，应给I/O密集型进程分配更高的优先级，使其被调度更多一些，使CPU的速度更均衡

其他

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现代操作系统的功能

提供抽象
提供标准接口
调度资源使用
消费资源

死锁的必要条件

互斥：同一时间只有一个线程可以占有锁
占有并等待：至少一个线程占有着锁并等待其他线程解锁
非抢占：只有占有锁的线程可以解锁
循环等待：t₁在等t₂，t₂在等t₃，…，t_n在等t₁

进程的三种状态

运行(running)：进程正在CPU运行
就绪(ready)：准备好运行但还未在CPU运行
等待(waiting)：等待一些事件比如I/O发生

当进程执行I/O操作时，进入等待状态

上下文切换

终止一个进程，开始(或重启)另一个进程

上下文切换的实现

上下文切换时保存和恢复硬件状态。状态保存在进程控制块(PCB)中。

临界区(critical section)

每个线程中访问临界资源的那段代码，不论是硬件临界资源，还是软件临界资源，多个线程必须互斥地对它进行访问。

CPU调度

抢占调度

在抢占模式下，操作系统负责分配CPU时间给各个进程，一旦当前的进程使用完分配给自己的CPU时间，操作系统将决定下一个占用CPU时间的是哪一个线程。因此操作系统将定期的中断当前正在执行的线程，将CPU分配给在等待队列的下一个线程。

非抢占调度

在非抢占的调度模式下,每个线程可以需要CPU多少时间就占用CPU多少时间。

短作业优先调度

进程	到达时间	CPU突发时间
P1	0	8
P2	1	6
P3	2	4
P4	3	6

抢占调度

执行顺序
P₁,P₂,P₃(4),P₂(5),P₄(6),P₁(7),
P₁等了16，P₂等了4，P₃等了0，P₄等了8
平均等待时间(Average Waiting Time, AWT)为28/4

非抢占调度

执行顺序
P₁(8),P₃(4),P₂(6),P₄(6)
P₁等了0，P₂等了11，P₃等了6，P₄等了15
平均等待时间(Average Waiting Time, AWT)为8