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線程和進程的區別
A :（1）進程有自己的獨立地址空間，線程沒有
（2）進程是系統進行資源分配和調度的最小單位; 線程是CPU調度和分派的最小單位，線程自身不擁有資源，主要是共享使用氣所在進程的資源，獨享一點在運行中必不可少的資源(程序計數器，一組寄存器和棧)。
（3）一個線程可以創建和撤銷另一個線程；同一個進程中的多個線程之間可以併發執行。
（4） 系統開銷：進程的創建，撤銷，切換開銷都很大，線程因爲值保存少量寄存器內容，所以開銷小。
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爲什麼進程上下文切換比線程上下文切換代價高？
進程切換分爲兩步：
(1) 切換頁目錄以使用新的地址空間
(2) 切換內核棧和硬件上下文
線程切換：
線程的內存空間是共享的，所以不需要切換，而且線程能讓內核的緩存依然有效。
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併發和並行的區別
併發是一段時間內多個進程同時訪問；
並行是某個時刻多個進程同時訪問。
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創建進程的過程。
1,申請空白PCB（進程控制塊）；
2,爲新進程分派資源；
3,初始化PCB；
4,將新進程插入就緒隊列； -
中斷和輪詢的區別.
輪詢：CPU按照一定週期挨個讀取設備寄存器，看它是否有數據輸入或輸出的要求，若有，則進行相應的I/O服務；若無，或I／O處理完畢，CPU就接着查詢下一個外設。
中斷：CPU與設備並行處理自己的數據，當外圍設備操作完成時，給中斷請求線發送一個信號，因爲CPU執行完每條指令後，都會檢測中斷請求線，所以能很快檢測到中斷請求，接着CPU執行狀態保存並且跳到內存固定位置的中斷處理程序。終端處理程序確定中斷原因，執行必要處理，執行狀態恢復，並且執行返回終端指令以便CPU回到中斷前的執行狀態。
區別：輪詢對CPU浪費較嚴重，而中斷相對來說更爲合適一些.
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什麼是臨界區，如何解決衝突？
每個進程中訪問臨界資源的那段程序稱爲臨界區，每次只准許一個進程進入臨界區，進入後不允許其他進程進入。如果有若干個進程要求進入空閒的臨界區，一次僅允許一個進程進入。
任何時候，處於臨界區的進程不可多於一個。如已有進程進入自己的臨界區，則其他試圖進入臨界區的進程必須等待。
進入臨界區的進程要在有限時間內退出，以便其他進程能及時進入自己的臨界區。如果不能進入自己的臨界區，就應該讓出CPU，避免進程出現忙等等現象。
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分頁和分段的區別
頁是信息的物理單位，分頁是爲了實現離散分配方式，以減少內存的外零頭，提高內存的利用率。分頁僅僅是由於系統管理的需要，而不是用戶的需要。段是信息的邏輯單位，它含有一組其意義相對完整的信息。
分段的目的是爲了能更好的滿足用戶的需要。頁的大小固定且由系統確定，把邏輯地址分爲頁號和頁內地址兩部分，由機器硬件實現的。因此一個系統只能有一種大小的頁面。段的長度卻不固定，決定於用戶所編寫的程序，通常由編寫程序在對源代碼進行編輯時，根據信息的性質來劃分。
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進程間通信有哪些方式?它們的區別?
IPC方式：7種
管道：
1.管道（pipe）：管道是一種半雙工的通信方式，數據只能單向流動，而且只能在有血緣關係的進程間使用，進程的血緣關係通常是指父子進程關係。
2.命名管道（named pipe）：也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關係關係進程間通信。消息傳遞:
3.信號（signal）：是一種比較複雜的通信方式，用於通知接收進程某一事件已經發生。
4.套接字（socket）：套接口也是進程間的通信機制，與其他通信機制不同的是它可用於不同及其間的進程通信。6.共享內存（shared memory）:就是映射一段能被其他進程所訪問的內存，這段共享內存由一個進程創建，但多個進程都可以訪問，共享內存是最快的IPC方式，它是針對其他進程間的通信方式運行效率低而專門設計的。它往往與其他通信機制，如信號量等配合使用，來實現進程間的同步和通信。
4.信號量（semophere）：信號量是一個計數器，可用來控制多個進程對共享資源的訪問。它通常作爲一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時，其他進程也訪問該資源。因此，主要作爲進程間以及同一進程內不同線程之間的同步手段。
5.消息隊列（message queue）:消息隊列是由消息組成的鏈表，存放在內核中，並由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞消息少，管道只能承載無格式字節流以及緩衝區大小受限等缺點。
幾種方式的比較：管道：速度慢、容量有限
消息隊列：容量收到系統限制，且要注意第一次讀的時候，要考慮上一次沒有讀完數據的問題。
信號量：不能傳遞複雜信息，只能用來同步。共享內存：能夠很容易控制容量，速度快，但要保持同步，比如一個進程在寫的時候，另一個進程要注意讀寫的問題，相當於線程中的線程安全。
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線程間的通信機制
1.鎖機制：互斥鎖、條件變量、讀寫鎖
互斥鎖提供了以排他方式防止數據結構被併發修改的方法。
讀寫鎖允許多個線程同時讀共享數據，而對寫操作是互斥的。
條件變量可以以原子的方式進行阻塞進程，直到某個特定條件爲真爲止。對條件的測試是在互斥鎖的保護下進行的。條件變量始終與互斥鎖一起使用。
２.信號量機制：包括無名信號量和命名線程信號量;允許同一時刻多個線程訪問同一資源，但是需要控制同一時刻訪問此資源的最大線程數量
３.信號機制：類似進程間的信號處理
線程間的通信目的主要是用於線程同步，所以線程沒有像進程通信中的用於數據交換的通信機制。 -
進程間同步與互斥的區別？
互斥：指某一個資源同時只允許一個訪問者對其進行訪問，具有唯一性和排它性。但互斥無法限制訪問者對資源的訪問順序，即訪問是無序的
同步：是指在互斥的基礎上（大多數情況下），通過其它機制實現訪問者對資源的有序訪問。大多數情況下，同步已經實現了互斥，特別是所有寫入資源的情況必定是互斥的。少數情況是指可以允許多個訪問者同時訪問資源。
同步：體現的是一種協作性。互斥：體現的是排它性。
進程同步的主要任務：是對多個相關進程在執行次序上進行協調，以使併發執行的諸進程之間能有效地共享資源和相互合作。從而使程序的執行具有可再現性。
同步機制遵循的原則：
1.空閒讓進；
2.忙則等待；
3.有限等待（有限代表有限的時間，避免死等）；
4.讓權等待（當進程不能進入自己的臨界區時，應該釋放處理機，以免陷入忙等狀態）； -
進程的調度算法有哪些？
1.先來先服務（FCFS）:此算法的原則是按照作業到達後備作業隊列（或進程進入就緒隊列）的先後次序選擇作業（或進程）
2.短作業優先（SJF:Shortest Process First）：這種算法主要用於作業調度，它從作業後備序列中挑選所需運行時間最短的作業進入主存運行。
3.時間片輪轉調度算法：當某個進程執行的時間片用完時，調度程序便終止該進程的執行，並將它送到就緒隊列的末尾，等待分配下一時間片再執行。然後把處理機分配給就緒隊列中新的隊首進程，同時也讓它執行一個時間片。這樣就可以保證隊列中的所有進程，在已給定的時間內，均能獲得一時間片處理機執行時間。
4.高響應比優先：按照高響應比（已等待時間+要求運行時間）/要求運行時間 優先的原則，在每次選擇作業投入運行時，先計算此時後備作業隊列中每個作業的響應比RP。選擇最大的作業投入運行。
5.優先權調度算法：按照進程的優先權大小來調度。使高優先權進程得到優先處理的調度策略稱爲優先權調度算法。注意：優先數越多，優先權越小。 6.多級隊列調度算法：多隊列調度是根據作業的性質和類型的不同，將就緒隊列再分爲若干個隊列，所有的作業（進程）按其性質排入相應的隊列中，而不同的就緒隊列採用不同的調度算法。
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進程有哪幾種狀態？
- 就緒狀態：進程已獲得除處理機以外的所需資源，等待分配處理機資源；
- 運行狀態：佔用處理機資源運行，處於此狀態的進程數小於等於CPU數；
- 阻塞狀態： 進程等待某種條件，在條件滿足之前無法執行；
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什麼是虛擬內存？
虛擬內存
虛擬內存允許執行進程不必完全在內存中。虛擬內存的基本思想是：每個進程擁有獨立的地址空間，這個空間被分爲大小相等的多個塊，稱爲頁(Page)，每個頁都是一段連續的地址。這些頁被映射到物理內存，但並不是所有的頁都必須在內存中才能運行程序。當程序引用到一部分在物理內存中的地址空間時，由硬件立刻進行必要的映射；當程序引用到一部分不在物理內存中的地址空間時，由操作系統負責將缺失的部分裝入物理內存並重新執行失敗的命令。這樣，對於進程而言，邏輯上似乎有很大的內存空間，實際上其中一部分對應物理內存上的一塊(稱爲幀，通常頁和幀大小相等)，還有一些沒加載在內存中的對應在硬盤上，如圖5所示。
注意，請求分頁系統、請求分段系統和請求段頁式系統都是針對虛擬內存的，通過請求實現內存與外存的信息置換。
由圖可以看出，虛擬內存實際上可以比物理內存大。當訪問虛擬內存時，會訪問MMU（內存管理單元）去匹配對應的物理地址（比如圖5的0，1，2）。如果虛擬內存的頁並不存在於物理內存中（如圖5的3,4），會產生缺頁中斷，從磁盤中取得缺的頁放入內存，如果內存已滿，還會根據某種算法將磁盤中的頁換出。
應用與優點
虛擬內存很適合在多道程序設計系統中使用，許多程序的片段同時保存在內存中。當一個程序等待它的一部分讀入內存時，可以把CPU交給另一個進程使用。虛擬內存的使用可以帶來以下好處：
在內存中可以保留多個進程，系統併發度提高,解除了用戶與內存之間的緊密約束，進程可以比內存的全部空間還大.
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頁面置換算法
FIFO先進先出算法；
LRU（Least recently use）最近最少使用算法；
LFU（Least frequently use）最少使用次數算法；
OPT（Optimal replacement）最優置換算法：理論的最優，理論；就是要保證置換出去的是不再被使用的頁，或者是在實際內存中最晚使用的算法。
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什麼是線程安全？
在多線程下運行程序的結果是可預期的：與單線程的程序運行結果相同，那麼就是線程安全的。
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同步和異步的區別。
同步和異步：以前是人排隊，現在是行李箱排隊。
同步特點：阻塞模式，按順序執行，需要等待，協調運行。
異步特點：非阻塞模式，無需等待。並且彼此獨立，線程就是異步實現的一個方式。
區別：同步可以避免出現死鎖，讀髒數據的發生。但，同步需要等待資源訪問結束，浪費時間，效率低。
異步可以提高效率，但是安全性較低。
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線程共享資源和獨佔資源問題
一個進程中的所有線程共享該進程的地址空間，但它們有各自獨立的（/私有的）棧(stack)，Windows線程的缺省堆棧大小爲1M。堆(heap)的分配與棧有所不同，一般是一個進程有一個C運行時堆，這個堆爲本進程中所有線程共享，windows進程還有所謂進程默認堆，用戶也可以創建自己的堆。
用操作系統術語，線程切換的時候實際上切換的是一個可以稱之爲線程控制塊的結構（TCB）,裏面保存所有將來用於恢復線程環境必須的信息，包括所有必須保存的寄存器集，線程的狀態等。堆： 是大家共有的空間，分全局堆和局部堆。全局堆就是所有沒有分配的空間，局部堆就是用戶分配的空間。堆在操作系統對進程初始化的時候分配，運行過程中也可以向系統要額外的堆，但是記得用完了要還給操作系統，要不然就是內存泄漏。
**棧：**是個線程獨有的，保存其運行狀態和局部自動變量的。棧在線程開始的時候初始化，每個線程的棧互相獨立，因此，棧是 thread safe的。操作系統在切換線程的時候會自動的切換棧，就是切換 ＳＳ／ＥＳＰ寄存器。棧空間不需要在高級語言裏面顯式的分配和釋放。
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什麼是單工、半雙工和雙工通信？有哪些實際應用的例子
1）單工通信：數據信息在通信線上始終向一個方向傳輸。廣播電視，收音機，電視機。
2）半雙工通信 : 數據信息可以雙向傳輸，但必須交替進行，同一時刻一個信道只允許單向傳送。對講機
3）全雙工通信: 全雙工通信同時進行二個方向的通信，既二個信道，可同時進行雙向的數據傳輸。它相當於把二個相反方向的單工通信方式組合起來。普通電話.