进程和线程

一、进程和线程的解释

        进程是一个“执行中的程序”。程序是一个没有生命的实体，只有处理器赋予程序生命时，它才能成为一个活动的实体，我们称其为进程。

                                

        进程是一个具有独立功能的程序关于某个数据集合的一次运行活动。它可以申请和拥有系统资源，是一个动态的概念，是一个活动的实体。它不只是程序的代码，还包括当前的活动，通过程序计数器的值和处理寄存器的内容来表示。

        通常在一个进程中可以包含若干个线程，它们可以利用进程所拥有的资源。在引入线程的操作系统中，通常都是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。由于线程比进程更小，基本上不拥有系统资源，故对它的调度所付出的开销就会小得多，能更高效的提高系统内多个程序间并发执行的程度。

                                        

        线程和进程的区别在于，子进程和父进程有不同的代码和数据空间，而多个线程则共享数据空间，每个线程有自己的执行堆栈和程序计数器为其执行上下文。多线程主要是为了节约CPU时间，发挥利用，根据具体情况而定。线程的运行中需要使用计算机的内存资源和CPU。

                                

线程与进程的区别归纳：

a.地址空间和其它资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。

b.通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。

c.调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。

d.在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。

二、守护进程

什么是守护进程？

守护进程（Daemon Process），也就是通常说的 Daemon 进程（精灵进程），是 Linux 中的后台服务进程。它是一个生存期较长的进程，通常独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。

守护进程是个特殊的孤儿进程，这种进程脱离终端，为什么要脱离终端呢？之所以脱离于终端是为了避免进程被任何终端所产生的信息所打断，其在执行过程中的信息也不在任何终端上显示。由于在 Linux 中，每一个系统与用户进行交流的界面称为终端，每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端，这个终端就称为这些进程的控制终端，当控制终端被关闭时，相应的进程都会自动关闭。

-----------------------------------操作系统基础问答-----------------------------------

1、进程和线程的区别？

解析：（1）进程是资源的分配和调度的一个独立单元，而线程是CPU调度的基本单元

          （2）同一个进程中可以包括多个线程，并且线程共享整个进程的资源（寄存器、堆栈、上下文），一个进行至少包括一个线程。

          （3）进程的创建调用fork或者vfork，而线程的创建调用pthread_create，进程结束后它拥有的所有线程都将销毁，而线程的结束不会影响同个进程中的其他线程的结束

          （4）线程是轻两级的进程，它的创建和销毁所需要的时间比进程小很多，所有操作系统中的执行功能都是创建线程去完成的

          （5）线程中执行时一般都要进行同步和互斥，因为他们共享同一进程的所有资源

          （6）线程有自己的私有属性TCB，线程id，寄存器、硬件上下文，而进程也有自己的私有属性进程控制块PCB，这些私有属性是不被共享的，用来标示一个进程或一个线程的标志

2、死锁？死锁产生的原因？死锁的必要条件？怎么处理死锁？

解析：（--）相互等待资源而产生的一种僵持状态，如果没有外力的干预将一直持续这个状态

          （--）系统资源不足、相互竞争资源、请求资源顺序不当

          （2） 互斥、不可抢占、循环等待、请求与保持

          （3）因为互斥是不可改变的，所以只能破坏其他三个条件中的一个来解除死锁，方法：剥夺资源、杀死其中一个线程

3、Windows内存管理方式：段存储、页存储、段页存储

解析：

4、进程的几种状态？

解析：（1）run（运行状态）：正在运行的进程或在等待队列中对待的进程，等待的进程只要以得到cpu就可以运行

          （2）Sleep（可中断休眠状态）：相当于阻塞或在等待的状态

          （3）D（不可中断休眠状态）：在磁盘上的进程

          （4）T（停止状态）：这中状态无法直观的看见，因为是进程停止后就释放了资源，所以不会留在linux中

          （5）Z（僵尸状态）：子进程先与父进程结束，但父进程没有调用wait或waitpid来回收子进程的资源，所以子进程就成了僵尸进程，如果父进程结束后任然没有回收子进程的资源，那么1号进程将回收

5、IPC通信方式？

解析：（1）管道（匿名管道（pipe亲缘关系的进程通信）、命名管道（mkfifo/mknod））

          （2）消息队列：是基于消息的、用无亲缘关系的进程间通信，主要函数：msgget、msgsend、msgrecv、msgctl

          （3）信号量：相当于一把互斥锁，通过p、v操作，主要函数：semget、semop、semctl

          （4）共享内存：是进程间通信速度最快的，所以用经常是集合信号量或互斥锁来实现同步，shmget、shmat、shmdt、shmctl

6、什么是虚拟内存？

解析：是将进程部分装入内存中，从而能实现一个很大的程序能在一个比它小的内存中运行，它的主要实现是靠程序的换进换出来实现的，因为内存中0~3G是用户使用，3~4G才是内存使用，通过映射来实现来进行逻辑地址到物理地址的映射

7、虚拟地址、逻辑地址、线性地址、物理地址的区别？

解析：  分段机制把一个逻辑地址转换为线性地址；接着，分页机制把一个线性地址转换为物理地址。

（1）虚拟地址：虚拟内存映射出来的地址

（2）逻辑地址：程序的段加偏移量形成的，C/C++程序中取地址求出来的地址就是逻辑地址

（3）线性地址：是逻辑地址到物理地址的中间层，只有启动分页机制的时候才有线性地址，如果没有分页机制，那么线性地址就是物理地址

（4）物理地址：是内存中实实在在存在的硬件地址，

逻辑地址（启动分段）--》线性地址（启动分页）--》物理地址

参考：

https://blog.youkuaiyun.com/lianghe_work/article/details/47659889

https://blog.youkuaiyun.com/zhou753099943/article/details/51771220

https://jingyan.baidu.com/album/624e74598efcc834e9ba5a66.html?picindex=1