操作系统面试题

操作系统面试题

一、进程

1.进程和线程的区别

2.进程间通信方式

管道

netstat -tulnp | grep 8080

linux命令中的”|“是管道的意思

1）这种通信方式是单向的，只能把第一个命令的输出作为第二个命令的输入，如果进程之间想要互相通信的话，那么需要创建两个管道。

2）管道的通知机制类似于缓存，就像一个进程把数据放在某个缓存区域，然后等着另外一个进程去拿，并且是管道是单向传输的。

3）缺点：这种通信方式效率低下，a 进程给 b 进程传输数据，只能等待 b 进程取了数据之后 a 进程才能返回。

4）所以管道不适合频繁通信的进程。

5）优点：比较简单，能够保证我们的数据已经真的被其他进程拿走了。

消息队列

1）a 进程要给 b 进程发送消息，只需要把消息放在对应的消息队列里就行了，b 进程需要的时候再去对应的
消息队列里取出来。同理，b 进程要个 a 进程发送消息也是一样。这种通信方式也类似于缓存吧。

2）缺点：如果 a 进程发送的数据占的内存比较大，并且两个进程之间的通信特别频繁的话，消息队列模型就不大适合了。因为 a 发送的数据很大的话，意味发送消息（拷贝）这个过程需要花很多时间来读内存。

共享内存

1）共享内存这个通信方式就可以很好着解决拷贝所消耗的时间了。

2）缺点：多进程竞争内存的问题，就像类似于我们平时说的线程安全问题。

信号量

1）信号量的本质就是一个计数器，用来实现进程之间的互斥与同步。

2）例如信号量的初始值是 1，然后 a 进程来访问内存1的时候，我们就把信号量的值设为 0，然后进程b 也要来访问内存1的时候，看到信号量的值为 0 就知道已经有进程在访问内存1了，这个时候进程 b 就会访问不了内存1。

Socket

1）共享内存、管道、信号量、消息队列，他们都是多个进程在一台主机之间的通信。

2）Socket可以使不同主机上的进程进行通信。

3）我们平时通过浏览器发起一个 http 请求，然后服务器给你返回对应的数据，这种就是采用 Socket 的通信方式了。

3.进程的状态

4.PCB

PCB 是进程存在的唯一标识

PCB中包括

5.进程调度算法

批处理系统

交互式系统

二、死锁

1.如何预防死锁

2.线程安全的活跃性问题

两个或多个线程同时对一共享数据进行修改，从而影响程序运行的正确性时，这种就被称为竞态条件(race condition)

3.死锁检测

检测

三、用户态和内核态

1.出现背景-CPU指令集

1）C P U 指令集可以直接操作硬件的，要是因为指令操作的不规范`，造成的错误会影响整个计算机系统的。
2）因为对于硬件的操作出现问题的可能性大，所以操作系统内核直接屏蔽开发人员对硬件操作的可能，都不让你碰到这些 C P U 指令集。

3）硬件设备商对 C P U 指令集设置了权限，不同级别权限能使用的 C P U 指令集是有限的。

4）其中 ring 0 权限最高，可以使用所有 C P U 指令集，ring 3 权限最低，仅能使用常规 C P U 指令集，不能使用操作硬件资源的 C P U 指令集，比如 I O 读写、网卡访问、申请内存都不行，Linux系统仅采用ring 0 和 ring 3 这2个权限。

2.用户态和内核态

3.用户态到内核态切换

4.系统调用

四、零拷贝

详解

五、epoll

详解