2020.3.22学习记录
１．文件系统和数据库系统的区别，哪个效率更高，为什么？
文件系统的定义：操作系统中负责管理和存储文件信息的软件机构，由三部分组成：与文件管理有关软件、被管理文件、实施文件管理所需要的数据结。
数据库系统DBS（Data Base System，简称DBS）：通常由软件、数据库和数据管理员组成。其软件主要包括操作系统、各种宿主语言、实用程序以及数据库管理系统。
区别：(1)文件系统用文件将数据长期保存在外存上，数据库系统用数据库统一存储数据;
(2)文件系统中的程序和数据有一定的联系，数据库系统中的程序和数据分离;
(3)文件系统用操作系统中的存取方法对数据进行管理，数据库系统用DBMS统一管理和控制数据;
(4)文件系统实现以文件为单位的数据共享，数据库系统实现以记录和字段为单位的数据共享。
２．进程上下文切换具体过程，是怎么实现的？
进程上下文：当一个进程在执行时,CPU的所有寄存器中的值、进程的状态以及堆栈中的内容被称为该进程的上下文。当内核需要切换到另一个进程时，它需要保存当前进程的所有状态，即保存当前进程的进程上下文，以便再次执行该进程时，能够恢复切换时的状态，继续执行。
具体过程：上下文切换可以认为是内核（操作系统的核心）在 CPU 上对于进程（包括线程）进行以下的活动：
1．保存被切换进程的正文部分（或当前状态）至有关存储区。
2．操作系统中有关调度和资源分配程序执行，选取新的进程。
3．将被选中的进程的原来被保存的正文部分从有关存储区中取出，并送至有关寄存器与堆栈中，激活被选中进程执行。
３．BIOS的意思
BIOS是英文"Basic Input Output System"的缩略词，直译过来后中文名称就是"基本输入输出系统"。是个人电脑启动时加载的第一个软件。它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、开机后自检程序和系统自启动程序，它可从CMOS中读写系统设置的具体信息。其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。此外，BIOS还向作业系统提供一些系统参数。系统硬件的变化是由BIOS隐藏，程序使用BIOS功能而不是直接控制硬件。（注：CMOS芯片是一种低耗电存储器，其主要作用是用来存放BIOS中的设置信息以及系统时间日期。）
注：裸机启动过程可以分为三步（也就是会进入BIOS系统）：
1.裸机上电后，会启动自检程序，自检程序会对应部分硬件进行检测，检查电脑是否良好，如果有问题则提示
2.初始化操作，对一些外部设备进行初始化和检测
3.引导程序，引导DOS或者操作系统
补充：计算机是如何启动的？
４．操作系统的基本概念
操作系统(Operating System, OS)：是指控制和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，并合理地组织调度计算机的工作和资源分配，以提供给用户和其他软件方便的接口和环境的软件集合。
５．异常与中断怎么理解？
中断（外中断）：指来自CPU执行指令以外的事件发生，如：设备发出的I/O结束中断，表示设备输入/输出已结束。这类中断与当前程序无关，来源于本身以外。
异常（内中断＼陷入）：指源自于CPU执行指令内部的事件，如：程序自身的非法操作码、地址越界、算术溢出、或是专门的陷入指令。对异常的处理一般要依赖于当前程序的运行现场，且异常不能被屏蔽，必须立即处理。
６．操作系统分哪些部分？
进程管理、存储管理、文件管理、设备管理、系统调用
７．进程管理包括哪些部分？
进程与线程、进程状态间的切换、处理机调度、进程同步、进程通信、死锁
８．进程和线程的区别？
- 拥有资源：进程是资源分配的基本单位，但是线程不能进行资源分配，不能拥有资源，但是线程可以访问隶属于进程的资源。
- 调度：线程是独立调度的基本单位，但在同一进程中，线程的切换不会引起进程的切换，如果，从一个进程内的线程切换到另一个进程中的线程，就会引起进程的切换。
- 系统开销：因为创建和撤销进程时，系统都要为其分配或者回收资源，如内存空间，I/O设备等，所付出的系统开销远大于创建或撤销线程时所需的开销。类似地，在进行进程切换时，涉及到当前进程CPU环境的保存及新调度进程CPU环境的设置；而在线程切换时只需要保存和设置少量寄存器内容，系统开销很小。
- 通信方面：进程间通信（IPC）需要进程同步和互斥手段辅助，以保证数据的一致性。而线程之间的通信可以通过直接读/写同一进程中的数据段（例如：全局变量）来进行通信。
９．什么是系统调用？它和库函数调用有什么区别？
操作系统的主要功能是为管理硬件资源和为应用程序开发人员提供良好的环境来使应用程序具有更好的兼容性，为了达到这个目的，内核提供一系列具备预定功能的多内核函数，通过一组称为系统调用（system call)的接口呈现给用户。系统调用把应用程序的请求传给内核，调用相应的内核函数完成所需的处理，将处理结果返回给应用程序。
补充：操作系统中的状态分为管态（核心态）和目态（用户态）。大多数系统交互式操作需求在内核态执行。如设备IO操作或者进程间通信。特权指令：一类只能在核心态下运行而不能在用户态下运行的特殊指令。不同的操作系统特权指令会有所差异，但是一般来说主要是和硬件相关的一些指令。用户程序只在用户态下运行，有时需要访问系统核心功能，这时通过系统调用接口使用系统调用。
区别：
(1)库函数是语言或应用程序的一部分，而系统调用是内核提供给应用程序的接口，属于系统的一部分
(2)库函数在用户地址空间执行，系统调用是在内核地址空间执行，库函数运行时间属于用户时间，系统调用属于系统时间，库函数开销较小，系统调用开销较大
(3)库函数是有缓冲的，系统调用是无缓冲的
(4)系统调用依赖于平台，库函数并不依赖
１０．数据链路层是干什么的？
加强物理层传输原始比特流的功能，将物理层提供的可能出错的物理连接改造层位逻辑上误差错的数据链路，使之对网络层表现为一条无差错的链路。
具体功能：向网络层提供服务（无确认无连接、有确认无连接、有确认面向连接）、链路管理、帧定界、帧同步与透明传输、流量控制、差错控制
１１．输入数据在网络层叫什么
数据报
１２．分组的生命期，为什么要设置这个生命期
生存时间ＴＴＬ：即数据报在网络中可通过的路由器数的最大值，标识分组在网络中的寿命，以确保分组不会永远在网络中循环，路由器在在转发分组前，先把ＴＴＬ减一，若ＴＴＬ被减为０，则改分组必须丢弃。
１３．dns的工作过程
两种查询过程：迭代查询和递归查询
