字节跳动面经（操作系统与Python部分）

字节后端面经汇总（OS,Python部分）

二. 操作系统

①进程，线程，协程

进程和线程的区别

进程：是并发执行的程序在执行过程中分配和管理资源的基本单位，是一个动态概念，竞争计算机系统资源的基本单位。
线程：是进程的一个执行单元，是进程内调度实体。比进程更小的独立运行的基本单位。线程也被称为轻量级进程

进程同步

进程同步：在多道程序环境下，进程是并发执行的，不同进程之间存在着不同的相互制约关系
临界资源：对于某些资源来说，其在同一时间只能被一个进程所占用。
对临界资源的访问，必须互斥地进行，在每个进程中，访问临界资源的那段代码称为临界区。为了保证临界资源的正确使用，可以把临界资源的访问过程分成四个部分：

1. 进入区。为了进入临界区使用临界资源，在进入区要检查可否进入临界区，如果可以进入临界区，则应设置正在访问临界区的标志，以阻止其他进程同时进入临界区。
2. 临界区。进程中访问临界资源的那段代码，又称临界段。
3. 退出区。将正在访问临界区的标志清除。
4. 剩余区。代码中的其余部分。

同步亦称直接制约关系，它是指为完成某种任务而建立的两个或多个进程，这些进程因为需要在某些位置上协调它们的工作次序而等待、传递信息所产生的制约关系。进程间的直接制约关系就是源于它们之间的相互合作。（例如，输入进程A通过单缓冲向进程B提供数据。当该缓冲区空时，进程B不能获得所需数据而阻塞，一旦进程A将数据送入缓冲区，进程B被唤醒。反之，当缓冲区满时，进程A被阻塞，仅当进程B取走缓冲数据时，才唤醒进程A。）

操作系统进程调度有哪些算法

1. 先来先服务
   

2. 轮转法
   

3. 最短进程
   

4. 最短剩余时间
   最短剩余时间（Shortest Remaining Time,SRT）是针对SPN增加了抢占机制的版本。在这种情况下，调度程序总是选择预期剩余时间最短的进程。当一个进程加入就绪队列时，它可能比当前运行的进程具有更短的剩余时间，因此只要新进程就绪，调度程序就可能抢占当前正在运行的进程。像SPN一样，调度程序在执行选择函数时必须有关于处理时间的估计，并且存在长进程饥饿的危险。

5. 优先权调度算法
   为了照顾紧迫性作业，使之进入系统后便获得优先处理，引入了最高优先权优先（FPF）调度算法。 此算法常被用在批处理系统中，作为作业调度算法，也作为多种操作系统中的进程调度，还可以用于实时系统中。当其用于作业调度， 将后备队列中若干个优先权最高的作业装入内存。当其用于进程调度时，把处理机分配给就绪队列中优先权最高的进程

6. 多级反馈队列调度算法
   

7. 抢占式调度算法
   
   详解

进程和线程切换，线程的状态

进程的切换：需要保存以下内容：
标识符： 唯一标识一个进程
状态： 记录进程状态，如阻塞、就绪、运行等状态
优先级： 记录进程的优先级，可以根据优先级对进程执行调度
程序计数器PC： 指向进程中下一条将要执行的指令
内存指针： 程序代码和进程相关诗句的指针
上下文数据： 进程运行时，CPU中寄存器的内容
I/O状态信息： 显示的I/O请求，分配给进程的I/O设备、被进程使用的文件列表等
记账信息： 处理器的时间总和、记账号等
线程的切换： 线程共享进程的资源，进行线程切换时，只需要保存线程的私有数据：栈、程序计数器、寄存器

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进程切换的开销比线程切换的开销大： 进程的上下文切换需要保存更多的信息，比线程的上下文切换开销更大

详解

实现进程同步的机制有什么

1. 信号量机制
2. 自旋锁
3. 管程
4. 会合
5. 分布式系统

详解

多线程是怎么使用的，该怎么设计一个线程池

线程池：线程池顾名思义就是事先创建若干个可执行的线程放入一个池（容器）中，需要的时候从池中获取线程不用自行创建，使用完毕不需要销毁线程而是放回池中，从而减少创建和销毁线程对象的开销
一个线程池包括以下几部分：
线程管理器 (ThreadPool)：用于创建并管理线程池，包括创建线程，销毁线程池，添加新任务
工作线程 (PoolWorker)：线程池中线程，在没有任务时处于等待状态，可以循环的执行任务
任务接口 (Task)：每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行，它主要规定了任务的入口，任务执行完后的收尾工作，任务的执行状态等
任务队列 (TaskQueue)：用于存放没有处理的任务。提供一种缓冲机制

不同线程的堆栈相同吗

每个线程有自己的堆栈

爬虫适合用多进程还是多线程

总体来看，大概多线程可能是最佳人选，爬虫大部分操作都是密集I/O操作

线程与协程

详解</