线程进程面试题(1)

**了解哲学家进餐问题。**
    哲学家就餐问题是在计算机科学中的一个经典问题,用来演示在并行计算中多线程同步(Synchronization)时产生的问题。在1971年,著名的计算机科学家艾兹格·迪科斯彻提出了一个同步问题,即假设有五台计算机都试图访问五份共享的磁带驱动器。稍后,这个问题被托尼·霍尔重新表述为哲学家就餐问题。这个问题可以用来解释死锁和资源耗尽。
**进程状态转换图**
1)运行:当一个进程在处理机上运行时,则称该进程处于运行状态。处于此状态的进程的数目小于等于处    理器的数目,对于单处理机系统,处于运行状态的进程只有一个。在没有其他进程可以执行时(如所有    进程都在阻塞状态),通常会自动执行系统的空闲进程。


2)就绪:当一个进程获得了除处理机以外的一切所需资源,一旦得到处理机即可运行,则称此进程处于    就绪状态。就绪进程可以按多个优先级来划分队列。例如,当一个进程由于时间片用完而进入就绪状态    时,排入低优先级队列;当进程由I/O操作完成而进入就绪状态时,排入高优先级队列。


3)阻塞:也称为等待或睡眠状态,一个进程正在等待某一事件发生(例如请求I/O而等待I/O完成等)而暂时停止运行,这时即使把处理机分配给进程也无法运行,故称该进程处于阻塞状态。
**读者-写者问题**
    有读者和写者两组并发进程,共享一个文件,当两个或以上的读进程同时访问共享数据时不会产生副作用,但若某个写进程和其他进程(读进程或写进程)同时访问共享数据时则可能导致数据不一致的错误。因此要求:①允许多个读者可以同时对文件执行读操作;②只允许一个写者往文件中写信息;③任一写者在完成写操作之前不允许其他读者或写者工作;④写者执行写操作前,应让已有的读者和写者全部退出。
    


    1) 关系分析。由题目分析读者和写者是互斥的,写者和写者也是互斥的,而读者和读者不存在互斥问题。


    2) 整理思路。两个进程,即读者和写者。写者是比较简单的,它和任何进程互斥,用互斥信号量的P操作、V操作即可解决。读者的问题比较复杂,它必须实现与写者互斥的同时还要实现与其他读者的同步,因此,仅仅简单的一对P操作、V操作是无法解决的。那么,在这里用到了一个计数器,用它来判断当前是否有读者读文件。当有读者的时候写者是无法写文件的,此时读者会一直占用文件,当没有读者的时候写者才可以写文件。同时这里不同读者对计数器的访问也应该是互斥的。


    3) 信号量设置。首先设置信号量count为计数器,用来记录当前读者数量,初值为0; 设置mutex为互斥信号量,用于保护更新count变量时的互斥;设置互斥信号量rw用于保证读者和写者的互斥访问。


**线程与进程之间的区别和联系,线程是否具有相同的堆栈**
    进程:具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单元。线程:进程的实体,是CPU调度和分派的基本单元,它是比进程更小的能独立运行的基本单元。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。
一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程间可以并发执行。
dll具有独立的堆。
**操作系统中进程调度策略有哪几种**
https://blog.youkuaiyun.com/jiaochiwuzui/article/details/80963012





<think>好的,用户需要查找关于C语言中线程进程相关的面试题。首先,我需要回顾系统级指令中的要求,确保回答符合格式,比如行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,并且正确引用参考资料。用户特别提到了线程进程面试题,所以需要从提供的引用中提取相关信息。 首先,检查引用内容。引用[1]里有很多关于CPU、进程线程的问题,比如中断处理、上下文切换、优化CPU使用、进程线程的区别、进程通信方式等。引用[2]和[3]解释了进程线程的关系以及多线程的优势。引用[4]提供了一个具体的多线程编程题目,而引用[5]提到了C语言相关的数据结构、多进程线程和网络编程的面试题。 接下来,我需要将这些信息组织成结构清晰的回答。根据用户的要求,回答需要分为进程相关、线程相关和其他问题,每个部分列出问题并附上解析,同时引用对应的来源。例如,进程相关的问题可以从引用[1]中的自问题目——进程相关部分提取,如进程的定义、进程线程的区别、进程创建和管理、进程间通信方式等。 另外,用户示例中的快速排序部分有相关问题和代码示例,但当前主题是线程进程,所以需要调整结构,可能不需要代码,但需要具体的问题和解析。同时,确保每个引用标识正确对应,比如在解释进程线程的区别时引用[2],提到多线程提高CPU利用率时引用[3]。 需要检查是否有重复的问题,比如引用[1]中的进程间通信方式被多次提到,需要整合。还要注意用户可能需要的不仅是问题列表,还有解析,因此每个问题后应附上简要的解答,并标明引用来源。 最后,生成相关问题部分需要考虑用户可能的进一步需求,比如深入的问题或应用场景,例如死锁避免、上下文切换的实现细节等,确保问题覆盖全面且相关。</think>### C语言线程进程面试题解析 #### 一、进程相关面试题 1. **什么是进程?** 进程是程序的一次执行实例,拥有独立的内存空间和系统资源(如文件描述符)。在嵌入式系统中,进程的创建通常通过`fork()`或`vfork()`实现[^1]。 2. **嵌入式系统中进程线程的区别是什么?** - 进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位[^2]; - 同一进程线程共享内存和资源,而进程之间资源独立; - 线程切换开销小于进程切换[^1]。 3. **进程间通信(IPC)有哪些方式?** 常见方式包括管道、消息队列、共享内存、信号量和套接字。例如,共享内存适合大量数据交换,但需要同步机制[^1]。 4. **如何优化嵌入式系统中的进程调度?** 可通过调整优先级(如Linux的`nice`值)、减少上下文切换频率或使用实时调度策略(如SCHED_FIFO)。 --- #### 二、线程相关面试题 1. **什么是线程?如何实现多线程编程?** 线程进程内的执行单元,共享进程资源。在C语言中可通过POSIX线程库(`pthread`)实现,例如: ```c #include <pthread.h> void* thread_func(void* arg) { /* 线程逻辑 */ } pthread_create(&tid, NULL, thread_func, NULL); ``` 2. **为什么需要线程同步?** 多个线程访问共享资源时可能导致数据竞争。同步机制(如互斥锁、信号量)可保证操作的原子性。例如: ```c pthread_mutex_t lock; pthread_mutex_lock(&lock); // 临界区操作 pthread_mutex_unlock(&lock); ``` 3. **如何避免嵌入式系统中的死锁?** - 按固定顺序获取锁 - 设置锁超时(如`pthread_mutex_timedlock`) - 使用死锁检测算法[^1] --- #### 三、综合问题与代码示例 **题目**:用4个线程分别向4个文件写入连续数字[^4] ```c #include <pthread.h> #include <stdio.h> FILE *files[4]; int counter = 0; pthread_mutex_t mutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER; void* write_number(void* arg) { int id = *(int*)arg; while(1) { pthread_mutex_lock(&mutex); if(counter >= 100) break; fprintf(files[id], "%d\n", id+1); counter++; pthread_mutex_unlock(&mutex); } return NULL; } // 需补充文件打开/关闭和线程创建逻辑 ``` 此代码演示了通过互斥锁实现多线程同步写入文件。 ---
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值