操作系统面试八股文

1.进程，线程和协程的区别和联系

进程，线程和协程是计算机中多任务处理的三种不同的概念。

1. 进程：进程是操作系统中的一个概念，是系统中资源分配的基本单位。每个进程有独立的内存空间、程序和数据。进程之间需要通过进程间通信来实现数据共享和通信。

2. 线程：线程是程序执行的最小单位，一个进程可以包含多个线程。线程之间共享同一个进程的资源，比如内存空间、文件描述符等。线程之间可以通过共享的内存空间进行数据通信。

3. 协程：协程是一种用户态线程，是由程序员在应用层控制的。协程可以在同一个线程内实现多个并发执行的任务，通过协作而非抢占的方式来实现任务切换。协程之间可以在执行权交还给调度器之前主动控制切换。

联系：

• 进程和线程都是操作系统的概念，而协程是由程序员在应用层实现的。
• 线程是进程内的执行单元，而进程是资源分配的基本单位。
• 协程是在一个线程内实现多个任务的执行单位。
• 进程之间通信比较复杂，需要使用进程间通信机制，线程之间可以通过共享内存实现通信，协程可以通过共享状态实现通信，并且协程之间的切换开销比线程小。

总结：

1. 进程是资源调度的基本单位，运行一个可执行程序会创建一个或多个进程，进程就是运行起来的可执行程序。
2. 线程是程序执行的基本单位，是轻量级的进程。每个进程中都有唯一的主线程，且只能有一个主线程和进程相互依赖的关系，主线程结束进程也会结束。多提一句：协程是用户态的轻量级线程，线程内部调度的基本单位。

• 知识点补充

主线程通常指的就是一个程序中的主线程，通常是main函数所在的线程。主线程是程序的入口点，当程序被启动时，主线程开始执行main函数中的代码。主线程结束通常意味着整个程序的生命周期结束，进程也会随之结束。因此，主线程在程序运行中扮演着非常重要的角色。

2. 线程和进程的比较

线程和进程是操作系统中实现并发的两种基本方式，它们在概念、资源共享、通信等方面有一些明显的区别和比较。

1. 定义：

• 进程：进程是程序执行时的一个实例，是操作系统进行资源分配和调度的基本单位。每个进程都有自己独立的内存空间、代码、数据和文件描述符等系统资源。
• 线程：线程是进程中的一个执行单元，是程序执行的最小单位。线程共享进程的内存空间和资源，不同线程之间的切换比进程间的切换要快速。

2. 资源共享：

• 进程：进程拥有独立的内存空间，通信和数据共享需要使用IPC（进程间通信）机制，比如管道、信号、消息队列等。
• 线程：线程共享相同的内存空间和资源，可以直接访问进程的全局变量和数据结构，实现数据共享比较容易。

3. 切换效率：

• 进程：进程间的切换会涉及到上下文切换、内存管理等操作，切换开销比较大。
• 线程：线程之间的切换只需要保存和恢复线程私有的寄存器状态，切换开销比进程小。

4. 创建和销毁:

• 进程：创建一个进程需要分配独立的内存空间和系统资源，进程之间的切换开销比较大。
• 线程：创建和销毁线程的开销小，可以在同