操作系统复习题简答题总结.docx
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操作系统复习题简答题总结
1操作系统的基本特征有哪些？
答：
操作系统的基本特征：
（1）并发。
并发是指两个或多个活动在同一给定的时间间隔中进行。
（2）共享。
共享是指计算机系统中的资源被多个任务所共用。
（3）异步性。
在多道程序环境下，各个程序的执行过程有“走走停停”的性质。
每一道程序既要完成自己的事情，又要与其他程序共享系统中的资源。
这样，它什么时候得以执行、在执行过程中是否被其他事情打断（如I/O中断）、向前推进的速度是快还是慢等，都是不可预知的，由程序执行时的现场所决定。
另外，同一程序在相同的初始数据下，无论何时运行，都应获得同样的结果。
这是操作系统所具有的异步性。
2操作系统的主要功能有哪些？
答:
操作系统的主要功能包括:
存储管理,进程和处理机管理,文件管理,设备管理以及用户接口管理。
3、操作系统一般为用户提供了哪三种界面？
它们各有什么特点？
答：
4、操作系统主要有哪三种基本类型？
它们各有什么特点？
5、操作系统主要有哪些类型的体系结构？
UNIX系统和Linux系统各采用哪些结构？
答：
一般说来，操作系统有四种结构：
整体结构、层次结构、虚拟机结构、客户机-服务器结构。
Linux系统采用的是整体结构。
UNIX系统采用的是层次结构。
6、Linux系统有什么特点？
7、使用虚拟机有哪些优势和不足？
8、现代计算机系统由什么组成的？
9、在操作系统中，为什么要引入进程的概念？
它与程序的区别和联系分别是什么？
10、操作系统在计算机系统中处于什么位置？
11、进程的基本状态有哪几种？
答：
进程的基本状态有三种，分别为运行态、就绪态、阻塞态。
12、你熟悉哪些操作系统？
想一想你在使用计算机过程中，操作系统如何提供服务？
答：
我们最熟悉的一般为Windows操作系统，它是由微软（Microsoft）公司推出的一个功能强大的图形界面操作系统。
常用的操作系统还有Linux，UNIX操作系统。
我们在使用计算机时，首先接触的是用户界面，我们可以通过键盘上输入命令，在桌面上点击鼠标完成操作，这时系统就知道执行相应的功能。
13、?
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PCB的作用是什么？
它是怎样描述进程的动态性质的？
答：
进程控制块PCB是进程组成中最关键的部分。
每个进程有唯一的进程控制块；操作系统根据PCB对进程实施控制和管理，进程的动态、并发等特征是利用PCB表现出来的；PCB是进程存在的唯一标志。
PCB中有表明进程状态的信息：
该进程的状态是运行态、就绪态还是阻塞态，利用状态信息来描述进程的动态性质。
14、PCB表的组织方式主要有哪几种？
分别简要说明。
答：
PCB表的组织方式主要有：
线性方式、链接方式和索引方式。
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线性方式是把所有进程的PCB都放在一个表中。
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链接方式按照进程的不同状态把它们分别放在不同的队列中。
索引方式是利用索引表记载相应状态进程的PCB地址。
15、进程和线程的区别是什么？
答：
（1）动态性。
程序是静态、被动的概念，本身可以作为一种软件资源长期保存；而进程是程序的一次执行过程，是动态、主动的概念，有一定的生命周期，会动态地产生和消亡。
（2）并发性。
传统的进程是一个独立运行的单位，能与其他进程并发执行。
进程是作为资源申请和调度单位存在的；而通常的程序是不能作为一个独立运行的单位并发执行的。
（3）非对应性。
程序和进程无一一对应关系。
一个程序可被多个进程共用；一个进程在其活动中又可以顺序地执行若干个程序。
（4）异步性。
各个进程在并发执行过程中会产生相互制约关系，造成各自前进速度的不可预测性。
而程序本身是静态的，不存在这种异步特征。
16、?
进程进入临界区的调度原则是什么？
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答：
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①如果有若干进程要求进入空闲的临界区，一次仅允许一个进程进入。
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②任何时候，处于临界区内的进程不可多于一个。
如已有进程进入自己的临界区，则其它所有试图进入临界区的进程必须等待。
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③进入临界区的进程要在有限时间内退出，以便其它进程能及时进入自己的临界区。
④如果进程不能进入自己的临界区，则应让出CPU，避免进程出现“忙等”现象。
17?
简述信号量的定义和作用。
答：
信号量一般是由两个成员组成的数据结构，其中一个成员是整型变量，表示该信号量的值，它是与相应资源的使用情况有关的；另一个是指向PCB的指针。
当多个进程都等待同一信号量时，它们就排成一个队列，由信号量的指针项指出该队列的头。
信号量通常可以简单反映出相应资源的使用情况，它与P、V操作原语一起使用可实现进程的同步和互斥。
18、P操作原语和V操作原语是如何定义的？
答：
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P、V操作原语的定义：
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P（S）：
顺序执行下述两个动作：
①信号量的值减1，即S=S-1；
②如果S≥0，则该进程继续执行；
如果S＜0，则把该进程的状态置为阻塞态，把相应的PCB连入该信号量队列的末尾，并放弃处理机，进行等待（直至其它进程在S上执行V操作，把它释放出来为止）。
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V（S）：
顺序执行下述两个动作：
①S值加1，即S=S+1；
②如果S＞0，则该进程继续运行；
如果S≤0，则释放信号量队列上的第一个PCB（即信号量指针项所指向的PCB）所对应的进程（把阻塞态改为就绪态），执行V操作的进程继续运行。
19、?
计算机系统中产生死锁的根本原因是什么？
答：
计算机系统中产生死锁的根本原因是：
资源有限且操作不当。
此外，进程推进顺序不合适也可以引发的死锁。
20、发生死锁的四个必要条件是什么？
答：
发生死锁的四个必要条件是：
互斥条件，不可抢占条件，占有且申请条件，循环等待条件。
21、?
一般解决死锁的方法有哪三种？
一般解决死锁的方法有：
死锁的预防、死锁的避免、死锁的检测与恢复。
22、?
是否所有的共享资源都是临界资源？
为什么？
不是所有的共享资源都是临界资源。
因为临界资源是一次仅允许一个进程使用的资源，而系统中有很多资源可以让多个进程同时使用，例如硬盘、正文段等。
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23、存储器一般分为哪些层次？
它们各有何特性？
答：
存储器一般分为寄存器、高速缓存、内存、磁盘和磁带。
CPU内部寄存器，其速度与CPU一样快，但它的成本高，容量小。
高速缓存，它们大速度很快，放在CPU内部或非常靠近CPU的地方。
但成本很高，容量较小。
内存，它是存储器系统的主力。
内存中存放的信息是易变的，当机器电源被关闭后，内存中的信息就全部丢失了。
磁盘，它是对内存的扩展，但是CPU不能直接存取磁盘上的数据。
磁盘上可以永久保留数据，而且容量特别大。
磁盘上数据的存取速度低于内存存取速度。
磁带保存的数据更持久，容量更大，但它的存取速度很慢，而且不适宜进行随机存取。
24、装入程序的功能是什么？
常用的装入方式有哪几种？
答：
装入程序的功能是根据内存的使用情况和分配策略，将装入模块放入分配到的内存区中。
程序装入内存的方式有三种，分别是绝对装入方式、可重定位装入方式和动态运行时装入方式。
25、对程序进行重定位的方式分为哪两种？
简述各自的实现方式。
答：
静态重定位是在目标程序装入内存时，由装入程序对目标程序中的指令和数据的地址进行修改，即把程序的逻辑地址都改成实际的内存地址。
动态重定位是在程序执行期间，每次访问内存之前进行重定位。
26、?
对换技术如何解决内存不足的问题？
答：
在多道程序环境中可以采用对换技术。
此时，内存中保留多个进程。
当内存空间不足以容纳要求进入内存的进程时，系统就把内存中暂时不能运行的进程换出到外存上，腾出内存空间，把具备运行条件的进程从外存换到内存中。
27、?
解释固定分区法和动态分区法的基本原理。
答：
固定分区法——内存中分区的个数固定不变，各个分区的大小也固定不变，但不同分区的大小可以不同。
每个分区只可装入一道作业。
动态分区法——各个分区是在相应作业要进入内存时才建立的，使其大小恰好适应作业的大小。
28、在动态重定位分区管理方式中如何实现虚-实地址映射？
答：
进程装入内存时，是将该其程序和数据原封不动地装入到内存中。
当调度该进程在CPU上执行时，操作系统就自动将该进程在内存的起始地址装入基址寄存器，将进程的大小装入限长寄存器。
当执行指令时，如果地址合法，则将相对地址与基址寄存器中的地址相加，所得结果就是真正访问内存的地址。
29、在分页系统中页面大小由谁决定？
页表的作用是什么？
如何将逻辑地址转换成物理地址？
答：
在分页系统中页面大小由硬件决定。
页表的作用是实现从页号到物理块号的地址映射。
用页号p去检索页表，从页表中得到该页的物理块号f，把它装入物理地址寄存器中。
同时，将页内地址d直接送入物理地址寄存器的块内地址字段中。
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30、虚拟存储器有哪些基本特征？
虚拟存储器的基本特征是：
虚拟扩充——不是物理上，而是逻辑上扩充了内存容量；
部分装入——每个进程不是全部一次性地装入内存，而是只装入一部分；
离散分配——不必占用连续的内存空间，而是“见缝插针”；
多次对换——所需的全部程序和数据要分成多次调入内存。
31、页面抖动与什么有关？
答：
好的页面置换算法能够适当降低页面更换频率，减少缺页率，尽量避免系统“抖动”。
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32、为了提高内存的利用率，在可重定位分区分配方式中可通过什么技术来减少内存碎片？
答：
在可重定位分区分配方式中采用紧缩技术来减少内存碎片。
33、请求分页技术与简单分页技术之间的根本区别是什么？
答：
请求分页提供虚拟存储器，而简单分页系统并未提供虚拟存储器。
34、什么是分页？
什么是分段？
两者有何区别？
35、分页存储管理的基本方法是什么？
36、在UNIX/Linux系统中，文件分为哪些类型？
37、文件的逻辑组织有几种形式？
答：
文件的逻辑组织有两种形式：
有结构文件和无结构文件。
有结构文件又称记录式文件，分为定长和变长的记录文件。
而无结构文件又称为字符流文件，在UNIX/Linux系统中，文件都采用流式文件。
38、文件的物理组织主要有哪几种形式？
它们各有什么优缺点？
39、一般来说，文件系统应具备哪些功能？
答：
一般说来，文件系统应具备以下功能：
文件管理；目录管理；文件存储空间的管理；文件的共享和保护；提供方便的接口。
40、文件控制块与文件有何关系？
答：
文件控制块——用于控制和管理文件的数据结构，其中包括文件名、文件类型、位置、大小等信息。
文件控制块与文件一一对应，即在文件系统内部，给每个文件唯一地设置一个文件控制块，核心利用这种结构对文件实施各种管理。
41、文件系统中的目录结构有哪几种基本形式？
各有何优缺点？
UNIX/Linux系统中采用哪种目录结构？
42、?
在Linux系统中，ext2文件系统的构造形式是什么？
超级块的作用是什么？
答：
在Linux系统中，ext2文件系统的构造形式为引导块和一系列的块组。
其中块组又包括超级块、块组描述结构、块位示图、索引节点位示图、索引节点表和数据块。
超级块中包含有文件系统本身的大小和形式的基本信息。
文件系统管理员可以利用这些信息来使用和维护文件系统。
43、硬盘分区有哪三种类型？
Linux可以安装在哪些分区上？
答：
硬盘分区有三种类型：
主分区、扩展分区和逻辑分区。
Linux既可以安装在主分区上，也可以安装在逻辑分区上。
44、什么是文件的备份？
数据备份的方法有哪几种？
按时机分，备份分哪几种？
答：
文件备份就是把硬盘上的文件在其它外部的存储介质上做一个副本。
数据备份的方法有完全备份、增量备份和更新备份三种。
后备分为“定期备份”和“不定期备份”。
45、?
什么是文件保护？
常用的保护机制有哪些？
答：
文件保护——是指文件免遭文件主或其他用户由于错误的操作而使文件受到破坏。
常用的文件保护机制有：
①命名——自己的文件名，不让他人知道；
②口令——对上口令，才能存取；
③存取控制——有权才可存取，不同权限干不同的事；
④密码——信息加密，解密复原。
46、什么是文件的共享？
文件链接如何实现文件共享？
答：
文件的共享是指系统允许多个用户共同使用某个或某些文件。
文件链接是给文件起别名，即将该文件的目录项登记在链接目录中。
这样，访问该文件的路径就不只一条。
不同的用户就可以利用各自的路径来共享同一文件。
47、文件链接有哪两种形式？
两者有何区别？
答：
文件链接有两种形式,即硬链接和符号链接。
硬链接是通过索引节点（inodeindex）来进行链接的。
在linux的文件系统中，保存在磁盘分区中的文件不管是什么类型都给他分配一个编号，称为索引节点号（inodeindex）。
在linux中，多个文件名指向同一索引点是存在的。
一般这种链接是硬链接。
硬链接的作用是允许一个文件拥有多个有效路径名，这样用户就可以建立硬链接到重要文件，起到防止“误删”的功能。
因为对应目录的索引节点有一个以上的链接，只删除一个链接并不影响索引节点本身和其他的链接，只有当最后一个链接被删除后，文件的数据块及目录的链接才会被释放。
也就是说，至此文件才被真正删除。
符号链接文件有点类似于windows的快捷方式。
他实际上是特殊文件的一种。
在符号链接中，文件实际上是一个文本文件，他包含了另一个文件的位置信息。
48、常用的磁盘空闲区管理技术有哪几种？
试简要说明它们各自的实现思想？
52、在UNIX/Linux系统中，主、次设备号各表示什么含义？
答：
UNIX/Linux系统中主设备号表示设备类型，次设备号表示同类设备中的相对序号。
53、?
为什么要引入缓冲技术?
设置缓冲区的原则是什么?
答：
引入缓冲技术的主要目的是:
①缓和CPU与I/O设备间速度不匹配的矛盾;②提高它们之间的并行性;③减少对CPU的中断次数,放宽CPU对中断响应时间的要求。
设置缓冲区的原则是:
如果数据到达率与离去率相差很大,则可采用单缓冲方式;如果信息的输入和输出速率相同（或相差不大）时,则可用双缓冲区;对于阵发性的输入、输出,可以设立多个缓冲区。
54、?
一般I/O软件系统的层次是怎样的?
I/O软件系统分为如下4个层次:
①中断处理程序;②设备驱动程序;③与设备无关的操作系统I/O软件;④用户级I/O软件。
55、操作系统中设备管理的功能是什么?
操作系统中设备管理的功能是:
监视设备状态;进行设备分配;完成I/O操作;缓冲管理与地址转换。
56、设备分配技术主要有哪些?
常用的设备分配算法是什么?
答：
设备分配技术主要有:
独占分配、共享分配和虚拟分配。
常用的设备分配算法是:
先来先服务算法和优先级高的优先服务算法。
57、SPOOLing系统的主要功能是什么?
SPOOLing系统的主要功能是:
将独占设备改造为共享设备,实现了虚拟设备功能。
58、处理I/O请求的主要步骤是什么?
答：
处理I/O请求的主要步骤是:
用户进程发出I/O请求;系统接受这个I/O请求,转去执行操作系统的核心程序;设备驱动程序具体完成I/O操作;I/O完成后,系统进行I/O中断处理,然后用户进程重新开始执行。
59、设备驱动程序的主要功能是什么?
它在系统中处于什么位置?
答：
设备驱动程序的功能主要有:
接受用户的I/O请求;取出请求队列中队首请求,将相应设备分配给它;启动该设备工作,完成指定的I/O操作;处理来自设备的中断。
设备驱动程序在系统中处于核心空间,位于设备控制器的上层,目的是对核心I/O子系统隐藏各个设备控制器的差别。
60、在Linux系统中对设备怎样管理?
答：
Linux系统中对设备管理具有下列共性:
①每个设备都对应文件系统中的一个索引节点,都有一个文件名;②应用程序通常可以通过系统调用open（）打开设备文件,建立起与目标设备的连接;③对设备的使用类似于对文件的存取;④设备驱动程序是系统内核的一部分,它们必须为系统内核或者它们的子系统提供标准的接口;⑤设备驱动程序利用一些标准的内核服务,如内存分配等。
61、简述Linux系统中配置网卡的大致步骤。
Linux系统中配置网卡的大致步骤如下:
①打开机器电源,将Linux系统启动。
②配置网络参数。
在“控制面板”窗口上双击“网络”图标。
在弹出的窗口中配置网络参数,单击“确定”。
③网卡自动检测。
在出现“网卡配置”对话框中,对配置的网卡进行自动检测;按照所连网络的网络管理机构统一的规定,将参数填入相应的数据框中,如“网关”、“域名服务器”等。
上述参数配置好后,单击“确定”按钮,使得网络参数设置生效。
④重新启动,双击主窗口上的“浏览器”,可以利用网络提供的各种服务功能
62、嵌入式系统与通用计算机系统有何异同？
63、嵌入式操作系统的最大特点是什么？
举例说明。
嵌入式操作系统的最大特点就是可定制性，即能够提供对内核进行配置或剪裁等功能，
可以根据应用需要有选择地提供或不提供某些功能，
以减少系统开销。
如从应用领域角度看，
可以分为面向信息家电的嵌入式操作系统，
面向智能手机的嵌入式操作系统，
面向汽车电子
的嵌入式操作系统，以及面向工业控制的嵌入式操作系统等。
64、分布式系统有哪些主要特征？
答：
分布式系统的主要特征有：
分布性、自治性、并行性和全局性。
65、分布式操作系统的主要功能是什么？
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分布式操作系统有如下三个基本功能：
进程管理、通信管理和资源管理。
多机系统主要包括哪几种类型？
它们之间有何异同？
答：
多机系统包括四种类型：
多处理器系统、多计算机系统、，网络系统和分布式系统。
它们之间的异同如下表所示：
66、推动操作系统发展的主要动力是什么？
答：
推动操作系统发展的因素很多，主要可归结为硬件技术更新和应用需求扩大两大方面。
（1）伴随计算机器件的更新换代，计算机系统的性能得到快速提高，也促使操作系统的性能和结构有了显着提高。
此外，硬件成本的下降也极大地推动了计算机技术的应用推广和普及。
（2）应用需求促进了计算机技术的发展，也促进了操作系统的不断更新升级。
67、Linux系统中，进程调度的方式和策略是什么？
68、嵌入式系统在外观、组成、运行方式上有何特点？
69、处理机调度的主要目的是什么？
答：
处理机调度的主要目的就是为了分配处理机。
70、高级调度与低级调度的主要功能是什么？
为什么要引入中级调度？
答：
高级调度的主要功能是根据一定的算法，从输入的一批作业中选出若干个作业，分配必要的资源，如内存、外设等，为它建立相应的用户作业进程和为其服务的系统进程，最后把它们的程序和数据调入内存，等待进程调度程序对其执行调度，并在作业完成后作善后处理工作。
低级调度的主要功能是根据一定的算法将CPU分派给就绪队列中的一个进程。
为了使内存中同时存放的进程数目不至于太多，有时就需要把某些进程从内存中移到外存上，以减少多道程序的数目，为此设立了中级调度。
71、作业在其存在过程中分为哪四种状态？
答：
作业在其存在过程中分为提交、后备、执行和完成四种状态。
72、?
在操作系统中，引起进程调度的主要因素有哪些？
答：
在操作系统中，引起进程调度的主要因素有：
正在运行的进程完成任务，或等待资源，或运行到时；核心处理完中断或陷入事件后，发现系统中“重新调度”标志被置上。
73、?
作业调度与进程调度二者间如何协调工作？
答：
作业调度和进程调度是CPU主要的两级调度。
作业调度是宏观调度，它所选择的作业只是具有获得处理机的资格，但尚未占有处理机，不能立即在其上实际运行。
而进程调度是微观调度，它根据一定的算法，动态地把处理机实际地分配给所选择的进程，使之真正活动起来。
74、在确定调度方式和调度算法时，常用的评价准则有哪些？
答：
在确定调度方式和调度算法时，常用的评价准则有：
CPU利用率，吞吐量，周转时间，就绪等待时间和响应时间。
75、?
简述先来先服务法、时间片轮转法和优先级调度算法的实现思想。
答：
先来先服务调度算法（FCFS）的实现思想：
按作业（或进程）到来的先后次序进行调度，即先来的先得到执行。
时间片轮转法（RR）的实现思想：
系统把所有就绪进程按先入先出的原则排成一个队列。
新来的进程加到就绪队列末尾。
每当执行进程调度时，进程调度程序总是选出就绪队列的队首进程，让它在CPU上运行一个时间片的时间。
当进程用完分给它的时间片后，调度程序便停止该进程的运行，并把它放入就绪队列的末尾；然后，把CPU分给就绪队列的队首进程。
优先级调度算法的实现思想：
是从就绪队列中选出优先级最高的进程，把CPU分给它使用。
又分为非抢占式优先级法和抢占式优先级法。
76、?
中断响应主要做哪些工作？
由谁来做？
中断响应主要做的工作是：
1．中止当前程序的执行；
2.保存原程序的断点信息（主要是程序计数器PC和程序状态寄存器PS的内容）；
3．到相应的处理程序。
4.中断响应由硬件实施。
77、?
一般中断处理的主要步骤是什么？
一般中断处理的主要步骤是：
保存被中断程序的现场，分析中断原因，转入相应处理程序进行处理，恢复被中断程序现场（即中断返回）。
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78、?
简述一条shell命令在Linux系统中的实现过程。
一条shell命令在Linux系统中的执行过程基本上按照如下步骤：
①?
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读取用户由键盘输入的命令行。
②?
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分析命令，以命令名作为文件名，其他参数改造为系统调用execve（）内部处理所要求的形式。
③?
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终端进程调用fork（）建立一个子进程。
④?
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终端进程本身用系统调用wait4（）来等待子进程完成。
当子进程运行时调用execve（），子进程根据文件名到目录中查找有关文件，调入内存，执行这个程序。
⑤?
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如果命令末尾有&号，则终端进程不用执行系统调用wait4（），而是立即发提示符，让用户输入下一个命令，转步骤
（1）。
如果命令末尾没有&号，则终端进程要一直等待，当子进程完成工作后要终止，向父进程报告，此时终端进程醒来，在做必要的判别等工作后，终端进程发提示符，让用户输入新的命令，重复上述处理过程。
79、在?
?
Linux系统中，进程调度的方式和策略是什么？
对用户进程和核心进程如何调度？
答：
Linux系统的调度方式基本上采用“抢占式优先级”方式。
Linux系统针对不同类别的进程提供了三种不同的调度策略，即适合于短实时进程的FIFO，适合于每次运行需要较长时间实时进程的时间片轮转法，适合于交互式的分时进程传统的UNIX调度策略。
Linux系统核心为每个进程计算出一个优先级，高优先级的进程优先得到运行。
Linux系统的调度方式基本上采用“抢占式优先级”方式，当进程在用户模式下运行时，不管它是否自愿，核心在一定条件下可以暂时中止其运行，而调度其他进程运行。
80、处理机调度一般可分为哪三级？
其中哪一级调度必不可少？
为什么？
处理机调度一般可分为高级调度、中级调度和低级调度。
其中进程调度必不可少。
进程只有在得到CPU之后才能真正活动起来，所有就绪进程经由进程调度才能获得CPU的控制权；进程调度的实现策略往往决定了操作系统的类型，其算法优劣直接影响整个系统的性能。
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81、?
作业提交后是否马上放在内存中？
为什么？
在批处理系统中,作业提交后并不是马上放在内存中。
其原因是：
内存容量有限，而提交的作业数量可能很多，无法把它们都放入内存；即使都放入内存，当内存中可以同时运行的作业太多时，会影响系统的性能，如使周转时间太长。
82、作业调度与进程调度之间有什么差别？
83、请求分页技术与简单分页技术之间的根本区别是什么？
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