day07 操作系统面试题

1.进程和线程的基本概念

进程：进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位，是系统中的并发执行的单位

线程：线程是进程的一个实体，也是cpu调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位，有时又被称为轻权进程或轻量级进程。

2.进程和线程的区别？

1.进程是资源分配的最小单位，而线程是cpu调度的最小单位

2.创建进程或撤销进程，系统都要为之分配或回收资源，操作系统的开销远大于创建或撤销线程时的开销；

3.不同进程地址空间相互独立，同一进程内的线程共享同一地址空间。一个进程的线程在另一个进程内是不可见的

4.进程间不会相互影响，而一个线程挂掉将可能导致整个进程挂掉

3.为什么有了进程，还要有线程呢？

进程可以使多个程序并发执行，以提高资源的利用率和系统的吞吐量，但是其带来了一些缺点：

1.进程在同一时间只能干一件事情;

2.进程在执行的过程中如果阻塞，整个进程就会被挂起，即使进程中有些工作不依赖与等待的资源，仍然不会执行。

基于以上的缺点，操作系统引入了比进程粒度更小的线程，作为并发执行的基本单位，从而减少程序在并发执行时所付出的时间和空间开销，提高并发性能。

4.进程的状态转换

进程包括三种状态：就绪态、运行态和阻塞态

5.进程间的通信方式有哪些？

进程间通信（IPC,InterProcess Communication)是指不同进程之间传播或交换信息。IPC的方式通常由管道（包括无名管道和命名管道）、消息队列、信号量、共享存储、Socket、Streams支持不同主机上的二个进程IPC

6.什么是死锁

死锁，是指多个进程在运行中因争夺资源而造成的一种僵局，当进程处于这种僵持状态时，若无外力作用都将无法向前推进。如下图所示：如果此时有一个线程A，已经持有了锁A，但是试图获取锁B，线程B持有锁B，而试图获取锁A，这种情况下就会产生死锁。

7.产生死锁的原因

由于系统中存在一些不可剥夺资源，而当二个或二个以上进程占有自身资源，并请求对方资源时，会导致每个进程都无法向前推进，这就是死锁。

竞争资源

例如：系统中只有一台打印机，可供进程A使用，假定A已占用了打印机，若B继承要求打印机打印将被阻塞。

系统中的资源可以分为两类：

1. 可剥夺资源：是指某进程在获得这类资源后，该资源可以再被其他进程或系统剥夺， CPU 和主存均属于可剥 夺性资源；

2. 不可剥夺资源，当系统把这类资源分配给某进程后，再不能强⾏收回，只能在进程⽤完后⾃⾏释放，如磁带机、打印机等。

进程推进顺序不当

例如：进程A和进程B互相等待对方的数据

8.死锁产生的必要条件？

1.互斥条件：进程要求对所分配的资源进行排他性控制，即在一段时间内某资源仅为一进程所占。

2.请求和保持条件：当进程因请求资源而堵塞，对已获取的资源保持不放。

3.不剥夺条件：进程已获得的资源在未使用完之前，不能剥夺，只能在使用完时自己释放。

4.环路等待条件：在发生死锁时，必然存在一个进程-资源的环形链。

9.解决死锁的基本方法

1.预防死锁

2.避免死锁

3.检测死锁

4.解除死锁

10.怎么预防死锁？

1.破坏请求条件：一次性分配所有资源，这样就不会再有请求了。

2.破坏请保持的条件：只要有一个资源得不到分配，也不给这个进程分配其他的资源

3.破坏不可剥夺条件：当某进程获得了部分资源，但得不到其他资源，则释放已占有的资源

4.破坏环路等待条件：系统给每类资源赋予一个编号，每一个进程按编号递增的顺序请求资源，释放则相反。