面試-操作系統複習

進程和線程以及它們的區別

• 系統進行資源調度和分配的的基本單位，實現了操作系統的併發；

• 線程是進程的子任務，是CPU調度和分派的基本單位，用於保證程序的 實時性，實現進程內部的併發；

• 一個程序至少有一個進程，一個進程至少有一個線程，線程依賴於進程而存在；

• 進程在執行過程中擁有獨立的內存單元，而多個線程共享進程的內存。

進程間的通信的幾種方式

• 管道：管道可用於具有親緣關係的父子進程間的通信，有名管道除了具有管道所具有的功能外，它還允許無親緣關係進程間的通信；

• 信號：信號是一種比較複雜的通信方式，用於通知接收進程某個事件已經發生；

• 消息隊列：消息隊列是消息的鏈接表，它克服了上兩種通信方式中信號量有限的缺點，具有寫權限得進程可以按照一定得規則向消息隊列中添加新信息；對消息隊列有讀權限得進程則可以從消息隊列中讀取信息；

• 共享內存：可以說這是最有用的進程間通信方式。它使得多個進程可以訪問同一塊內存空間，不同進程可以及時看到對方進程中對共享內存中數據得更新。這種方式需要依靠某種同步操作，如互斥鎖和信號量等；

• 信號量：主要作爲進程之間及同一種進程的不同線程之間得同步和互斥手段；

• 套接字：這是一種更爲一般得進程間通信機制，它可用於網絡中不同機器之間的進程間通信，應用非常廣泛。

線程同步的方式

• 互斥量：採用互斥對象機制，只有擁有互斥對象的線程纔有訪問公共資源的權限。因爲互斥對象只有一個，所以可以保證公共資源不會被多個線程同時訪問

• 信號量 ：它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

• 事件(信號)：通過通知操作的方式來保持多線程同步，還可以方便的實現多線程優先級的比較操作

什麼是死鎖？死鎖產生的條件？

死鎖，通俗的講，就是兩個或多個進程無限期的阻塞、相互等待的一種狀態。

死鎖產生的四個必要條件

• 互斥：至少有一個資源必須屬於非共享模式，即一次只能被一個進程使用；若其他申請使用該資源，那麼申請進程必須等到該資源被釋放爲止；

• 佔有並等待：一個進程必須佔有至少一個資源，並等待另一個資源，而該資源爲其他進程所佔有；

• 非搶佔：進程不能被搶佔，即資源只能被進程在完成任務後自願釋放

• 循環等待：若干進程之間形成一種頭尾相接的環形等待資源關係

解決死鎖的基本方法主要有 預防死鎖、避免死鎖、檢測死鎖、解除死鎖 、鴕鳥策略 等。

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
  

線程有幾種狀態

線程從最初的創建到最終的消亡，要經歷若干個狀態：創建(new)、就緒(runnable/start)、運行(running)、阻塞(blocked)、等待(waiting)、時間等待(time waiting) 和 消亡(dead/terminated)