1.進程和線程

線程是指進程內(nèi)的一個執(zhí)行單元,也是進程內(nèi)的可調(diào)度實體.

與進程的區(qū)別:

(1)地址空間:進程內(nèi)的一個執(zhí)行單元;進程至少有一個線程;它們共享進程的地址空間(也有少量自己的地址空間);而進程有自己獨立的地址空間(多個進程之間一般不會共享地址空間);

(2)資源擁有:進程是資源擁有的單位,同一個進程內(nèi)的線程共享進程的資源

(3)線程是處理器調(diào)度和分派的基本單位.

(4)二者均可并發(fā)執(zhí)行.多線程程序的并發(fā)性高钓简。

(5)進程的切換代價遠高于線程内地，同步和通信的實現(xiàn)也比線程復(fù)雜窟扑。

進程有獨立的地址空間，一個進程崩潰后袋马，在保護模式下不會對其它進程產(chǎn)生影響初澎，而線程只是一個進程中的不同執(zhí)行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量虑凛，但線程之間沒有單獨的地址空間碑宴，一個線程死掉就等于整個進程死掉，所以多進程的程序要比多線程的程序健壯桑谍，但在進程切換時延柠，耗費資源較大，效率要差一些锣披。但對于一些要求同時進行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作贞间，需要用多線程。

2.Unix和windows進程間通信的主要方式

linux系統(tǒng)IPC：

管道(?pipe?)：管道是一種半雙工的通信方式雹仿，數(shù)據(jù)只能單向流動增热，而且只能在具有親緣關(guān)系的進程間使用。進程的親緣關(guān)系通常是指父子進程關(guān)系盅粪。

命名管道(named?pipe)：?命名管道也是半雙工的通信方式，但是它允許無親緣關(guān)系進程間的通信悄蕾。

信號量(?semophore?)：?信號量是一個計數(shù)器票顾，可以用來控制多個進程對共享資源的訪問础浮。它常作為一種鎖機制，防止某進程正在訪問共享資源時奠骄，其他進程也訪問該資源豆同。因此，主要作為進程間以及同一進程內(nèi)不同線程之間的同步手段含鳞。

消息隊列(?message?queue?)：?消息隊列是由消息的鏈表影锈，存放在內(nèi)核中并由消息隊列標識符標識。消息隊列克服了信號傳遞信息少蝉绷、管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等缺點鸭廷。

信號(?sinal?)：信號是一種比較復(fù)雜的通信方式，用于通知接收進程某個事件已經(jīng)發(fā)生熔吗。

共享內(nèi)存(?shared?memory?)：共享內(nèi)存就是映射一段能被其他進程所訪問的內(nèi)存辆床，這段共享內(nèi)存由一個進程創(chuàng)建，但多個進程都可以訪問桅狠。共享內(nèi)存是最快的IPC方式讼载，它是針對其他進程間通信方式運行效率低而專門設(shè)計的。它往往與其他通信機制中跌，如信號量咨堤，配合使用，來實現(xiàn)進程間的同步和通信漩符。

套接字(?socket?)：?套解口也是一種進程間通信機制一喘，與其他通信機制不同的是，它可用于不同及其間的進程通信陨仅。

windows系統(tǒng)IPC：

剪貼板(Clipboard)：當用戶在應(yīng)用程序中執(zhí)行剪切或復(fù)制操作時津滞，應(yīng)用程序?qū)⑦x定的數(shù)據(jù)以一個或多個標準或應(yīng)用程序定義的格式放在剪貼板中。

WM_COPYDATA消息：當一個應(yīng)用向另一個應(yīng)用傳送數(shù)據(jù)時灼伤，發(fā)送方只需使用調(diào)用SendMessage函數(shù)触徐，接收方只需像處理其它消息那樣處理WM_COPYDATA消息，這樣收發(fā)雙方就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享狐赡，它在底層實際上是通過文件映射來實現(xiàn)的撞鹉。

文件映射(File?Mapping?)：使進程把文件內(nèi)容當作進程地址區(qū)間一塊內(nèi)存那樣來對待。只需簡單的指針操作就可讀取和修改文件的內(nèi)容颖侄。允許多個進程訪問同一文件映射對象鸟雏，各個進程在它自己的地址空間里接收內(nèi)存的指針，通過使用這些指針览祖，不同進程就可以讀寫文件的內(nèi)容孝鹊，實現(xiàn)了對文件中數(shù)據(jù)的共享。

共享內(nèi)存(Shared?Memory)是文件映射的一種特殊情況進程在創(chuàng)建文件映射對象時用0xFFFFFFFF來代替文件句柄(HANDLE)展蒂，就表示了對應(yīng)的文件映射對象是從操作系統(tǒng)頁面文件訪問內(nèi)存又活，其它進程打開該文件映射對象就可以訪問該內(nèi)存塊苔咪。由于共享內(nèi)存是用文件映射實現(xiàn)的，所以它也有較好的安全性柳骄，也只能運行于同一計算機上的進程之間团赏。

動態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)：是使用共享內(nèi)存在應(yīng)用程序之間進行數(shù)據(jù)交換的一種進程間通信形式。應(yīng)用程序可以使用DDE進行一次性數(shù)據(jù)傳輸耐薯，也可以當出現(xiàn)新數(shù)據(jù)時舔清，通過發(fā)送更新值在應(yīng)用程序間動態(tài)交換數(shù)據(jù)。DDE和剪貼板一樣既支持標準數(shù)據(jù)格式(如文本曲初、位圖等)体谒，又可以支持自己定義的數(shù)據(jù)格式。但它們的數(shù)據(jù)傳輸機制卻不同复斥，一個明顯區(qū)別是剪貼板操作幾乎總是用作對用戶指定操作的一次性應(yīng)答营密，如從菜單中選擇Paste命令。盡管DDE也可以由用戶啟動目锭，但它繼續(xù)發(fā)揮作用一般不必用戶進一步干預(yù)评汰。可以發(fā)生在單機或網(wǎng)絡(luò)中不同計算機的應(yīng)用程序之間痢虹。

郵件槽(Mailslot)：提供進程間單向通信能力被去，任何進程都能建立郵件槽成為郵件槽服務(wù)器。其它進程稱為郵件槽客戶奖唯，可以通過郵件槽的名字給郵件槽服務(wù)器進程發(fā)送消息惨缆。進來的消息一直放在郵件槽中，直到服務(wù)器進程讀取它為止丰捷。一個進程既可以是郵件槽服務(wù)器也可以是郵件槽客戶坯墨，因此可建立多個郵件槽實現(xiàn)進程間的雙向通信。

管道(?pipe?)：同上linux系統(tǒng)&命名管道

套接字（Sockets）：同上linux系統(tǒng)

3.死鎖

死鎖是指兩個或兩個以上的進程在執(zhí)行過程中病往，因爭奪資源而造成的一種互相等待的僵局捣染，若無外力作用，它們都將無法推進下去停巷。

產(chǎn)生死鎖的四個必要條件：

1.互斥條件：一段時間內(nèi)某資源只由一個進程占有耍攘。

2.請求與保持條件：一個進程因請求資源而阻塞時，對已獲得的資源保持不放畔勤。

3.不剝奪條件:進程已獲得資源蕾各，在末使用完之前，不能強行剝奪庆揪。

4.循環(huán)等待條件:若干進程之間形成一種頭尾相接的循環(huán)等待資源關(guān)系式曲。

預(yù)防死鎖：需要打破必要條件的2，3缸榛，4中之一吝羞，由于施加的限制條件較嚴格始鱼，可能導(dǎo)致系統(tǒng)資源利用率和系統(tǒng)吞吐量降低。

避免死鎖：施加的限制條件較弱脆贵，使系統(tǒng)一直處于安全狀態(tài)。比如銀行家算法起暮。

檢測死鎖：資源分配圖卖氨、死鎖定理。

解除死鎖：剝奪起源负懦、撤銷進程筒捺。

4.windows下什么線程優(yōu)先級最高

SetThreadPriority設(shè)置指定線程的優(yōu)先級：

BOOL?SetThreadPriority(HANDLE?hThread, int?nPriority);

參數(shù)說明：

hThread要設(shè)置的線程句柄

nPriority優(yōu)先級別參數(shù)?可設(shè)置為一下參數(shù)

THREAD_PRIORITY_ABOVE_NORMAL比一般優(yōu)先級高一個等級

THREAD_PRIORITY_BELOW_NORMAL比一般低一個等級

THREAD_PRIORITY_HIGHEST比一般高2個等級（最高）

THREAD_PRIORITY_IDLE空閑

THREAD_PRIORITY_LOWEST比一般低2個等級（最低）

THREAD_PRIORITY_NORMAL一般等級

THREAD_PRIORITY_TIME_CRITICAL實時

5.linux下fork函數(shù)

在fork()的調(diào)用處，創(chuàng)建一個子進程纸厉，并將整個父進程空間會原模原樣地復(fù)制到子進程中系吭，包括指令，變量值颗品，程序調(diào)用棧肯尺，環(huán)境變量，緩沖區(qū)等躯枢。fork調(diào)用僅僅被調(diào)用一次则吟，卻能夠返回兩次，它可能有三種不同的返回值：

（1）在父進程中锄蹂，fork返回新創(chuàng)建子進程的進程ID氓仲；

（2）在子進程中，fork返回0得糜；

（3）如果出現(xiàn)錯誤敬扛，fork返回一個負值；

在fork函數(shù)執(zhí)行完畢后朝抖，如果創(chuàng)建新進程成功啥箭，則出現(xiàn)兩個進程，一個是子進程槽棍，一個是父進程捉蚤。在子進程中，fork函數(shù)返回0炼七，在父進程中缆巧，fork返回新創(chuàng)建子進程的進程ID。我們可以通過fork返回的值來判斷當前進程是子進程還是父進程豌拙。

fork出錯可能有兩種原因：

1）當前的進程數(shù)已經(jīng)達到了系統(tǒng)規(guī)定的上限陕悬，這時errno的值被設(shè)置為EAGAIN。

2）系統(tǒng)內(nèi)存不足按傅，這時errno的值被設(shè)置為ENOMEM捉超。

創(chuàng)建新進程成功后胧卤，系統(tǒng)中出現(xiàn)兩個基本完全相同的進程，這兩個進程執(zhí)行沒有固定的先后順序拼岳，哪個進程先執(zhí)行要看系統(tǒng)的進程調(diào)度策略枝誊。

對于這種N次循環(huán)的情況，執(zhí)行printf函數(shù)的次數(shù)為

2*（2^N-1）次惜纸，創(chuàng)建的子進程數(shù)為2^N-1個叶撒。輸出中沒有換行時緩沖區(qū)也會被復(fù)制，參見：

http://www.oschina.net/question/195301_62902耐版。

6.程序什么時候使用多線程好祠够，什么時候單線程效率高

1．耗時的操作使用線程，提高應(yīng)用程序響應(yīng)速度

2．并行操作時使用線程粪牲，如C/S架構(gòu)的服務(wù)器端并發(fā)線程響應(yīng)用戶的請求

3．多CPU系統(tǒng)中古瓤，使用線程提高CPU利用率

4．改善程序結(jié)構(gòu)。一個既長又復(fù)雜的進程可以考慮分為多個線程腺阳，成為幾個獨立或半獨立的運行部分落君，這樣的程序會利于理解和修改。其他情況都使用單線程亭引。

7.線程間通信

互鎖函數(shù)叽奥、臨界段、內(nèi)核對象（事件對象痛侍、互斥對象朝氓、信號量）

8.進程狀態(tài)轉(zhuǎn)換

在操作系統(tǒng)中，進程一般有三種基本狀態(tài)：運行狀態(tài)主届，就緒狀態(tài)和等待狀態(tài)赵哲。

1）就緒——執(zhí)行：對就緒狀態(tài)的進程，當進程調(diào)度程序按一種選定的策略從中選中一個就緒進程君丁，為之分配了處理機后枫夺，該進程便由就緒狀態(tài)變?yōu)閳?zhí)行狀態(tài)；

2）執(zhí)行——等待：正在執(zhí)行的進程因發(fā)生某等待事件而無法執(zhí)行绘闷，如進程提出輸入/輸出請求而變成等待外部設(shè)備傳輸信息的狀態(tài)橡庞，進程申請資源（主存空間或外部設(shè)備）得不到滿足時變成等待資源狀態(tài)，進程運行中出現(xiàn)了故障（程序出錯或主存儲器讀寫錯等）變成等待干預(yù)狀態(tài)等等印蔗；

3）等待——就緒：處于等待狀態(tài)的進程扒最，在其等待的事件已經(jīng)發(fā)生，如輸入/輸出完成华嘹，資源得到滿足或錯誤處理完畢時吧趣，處于等待狀態(tài)的進程并不馬上轉(zhuǎn)入執(zhí)行狀態(tài)，而是先轉(zhuǎn)入就緒狀態(tài)，然后再由系統(tǒng)進程調(diào)度程序在適當?shù)臅r候?qū)⒃撨M程轉(zhuǎn)為執(zhí)行狀態(tài)强挫；

4）執(zhí)行——就緒：正在執(zhí)行的進程岔霸，因時間片用完而被暫停執(zhí)行，或在采用搶先式優(yōu)先級調(diào)度算法的系統(tǒng)中,當有更高優(yōu)先級的進程要運行而被迫讓出處理機時俯渤，該進程便由執(zhí)行狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫途w狀態(tài)呆细。

9.內(nèi)存地址：虛擬地址-線性地址-物理地址的區(qū)別與聯(lián)系

x86平臺下的系統(tǒng)采用分段機制與分頁機制對地址進行轉(zhuǎn)換，其中分段機制把一個虛擬地址轉(zhuǎn)換成線性地址八匠；分頁機制把一個線性地址轉(zhuǎn)換成物理地址