一秃臣、操作系統(tǒng)基礎(chǔ)
1豺妓、請你說一說并發(fā)(concurrency)和并行(parallelism)
并發(fā)（concurrency）：指宏觀上看起來兩個(gè)程序在同時(shí)運(yùn)行，比如說在單核cpu上的多任務(wù)。但是從微觀上看兩個(gè)程序的指令是交織著運(yùn)行的翎朱，你的指令之間穿插著我的指令，我的指令之間穿插著你的尺铣，在單個(gè)周期內(nèi)只運(yùn)行了一個(gè)指令拴曲。這種并發(fā)并不能提高計(jì)算機(jī)的性能，只能提高效率凛忿。
并行（parallelism）：指嚴(yán)格物理意義上的同時(shí)運(yùn)行澈灼，比如多核cpu，兩個(gè)程序分別運(yùn)行在兩個(gè)核上，兩者之間互不影響叁熔，單個(gè)周期內(nèi)每個(gè)程序都運(yùn)行了自己的指令委乌，也就是運(yùn)行了兩條指令。這樣說來并行的確提高了計(jì)算機(jī)的效率荣回。所以現(xiàn)在的cpu都是往多核方面發(fā)展遭贸。
2、操作系統(tǒng)的功能
（1）管理
處理機(jī)管理
存儲器管理
文件管理
設(shè)備管理
（2）接口
命令接口
程序接口
3心软、操作系統(tǒng)特征：
并發(fā)壕吹、共享、虛擬糯累、異步
4算利、一個(gè)程序從開始運(yùn)行到結(jié)束的完整過程（四個(gè)過程）
1、預(yù)處理：條件編譯泳姐，頭文件包含效拭，宏替換的處理，生成.i文件胖秒。
2缎患、編譯：將預(yù)處理后的文件轉(zhuǎn)換成匯編語言，生成.s文件
3阎肝、匯編：匯編變?yōu)槟繕?biāo)代碼(機(jī)器代碼)生成.o的文件
4挤渔、鏈接：連接目標(biāo)代碼,生成可執(zhí)行程序
5、中斷與系統(tǒng)調(diào)用
所謂的中斷就是在計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的過程中风题，由于出現(xiàn)了某些特殊事情判导，使得CPU暫停對程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)而去執(zhí)行處理這一事件的程序沛硅。等這些特殊事情處理完之后再回去執(zhí)行之前的程序眼刃。中斷一般分為三類：
由計(jì)算機(jī)硬件異常或故障引起的中斷摇肌，稱為內(nèi)部異常中斷擂红；
由程序中執(zhí)行了引起中斷的指令而造成的中斷，稱為軟中斷（這也是和我們將要說明的系統(tǒng)調(diào)用相關(guān)的中斷）围小；
由外部設(shè)備請求引起的中斷昵骤，稱為外部中斷。簡單來說肯适，對中斷的理解就是對一些特殊事情的處理变秦。
與中斷緊密相連的一個(gè)概念就是中斷處理程序了。當(dāng)中斷發(fā)生的時(shí)候框舔，系統(tǒng)需要去對中斷進(jìn)行處理伴栓，對這些中斷的處理是由操作系統(tǒng)內(nèi)核中的特定函數(shù)進(jìn)行的，這些處理中斷的特定的函數(shù)就是我們所說的中斷處理程序了。
另一個(gè)與中斷緊密相連的概念就是中斷的優(yōu)先級钳垮。中斷的優(yōu)先級說明的是當(dāng)一個(gè)中斷正在被處理的時(shí)候，處理器能接受的中斷的級別额港。中斷的優(yōu)先級也表明了中斷需要被處理的緊急程度饺窿。每個(gè)中斷都有一個(gè)對應(yīng)的優(yōu)先級，當(dāng)處理器在處理某一中斷的時(shí)候移斩，只有比這個(gè)中斷優(yōu)先級高的中斷可以被處理器接受并且被處理肚医。優(yōu)先級比這個(gè)當(dāng)前正在被處理的中斷優(yōu)先級要低的中斷將會被忽略马昨。
典型的中斷優(yōu)先級如下所示：
機(jī)器錯(cuò)誤 > 時(shí)鐘 > 磁盤 > 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 > 終端 > 軟件中斷
在講系統(tǒng)調(diào)用之前颈抚，先說下進(jìn)程的執(zhí)行在系統(tǒng)上的兩個(gè)級別：用戶級和核心級庶骄，也稱為用戶態(tài)和系統(tǒng)態(tài)(user mode and kernel mode)帮辟。
用戶空間就是用戶進(jìn)程所在的內(nèi)存區(qū)域谍肤，相對的尺上，系統(tǒng)空間就是操作系統(tǒng)占據(jù)的內(nèi)存區(qū)域瞬沦。用戶進(jìn)程和系統(tǒng)進(jìn)程的所有數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中醒颖。處于用戶態(tài)的程序只能訪問用戶空間朱躺，而處于內(nèi)核態(tài)的程序可以訪問用戶空間和內(nèi)核空間刁赖。
用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)的方式如下：
系統(tǒng)調(diào)用：程序的執(zhí)行一般是在用戶態(tài)下執(zhí)行的，但當(dāng)程序需要使用操作系統(tǒng)提供的服務(wù)時(shí)长搀，比如說打開某一設(shè)備宇弛、創(chuàng)建文件、讀寫文件（這些均屬于系統(tǒng)調(diào)用）等源请，就需要向操作系統(tǒng)發(fā)出調(diào)用服務(wù)的請求枪芒，這就是系統(tǒng)調(diào)用。
異常：當(dāng)CPU在執(zhí)行運(yùn)行在用戶態(tài)下的程序時(shí)谁尸，發(fā)生了某些事先不可知的異常舅踪，這時(shí)會觸發(fā)由當(dāng)前運(yùn)行進(jìn)程切換到處理此異常的內(nèi)核相關(guān)程序中，也就轉(zhuǎn)到了內(nèi)核態(tài)症汹，比如缺頁異常硫朦。
外圍設(shè)備的中斷：當(dāng)外圍設(shè)備完成用戶請求的操作后，會向CPU發(fā)出相應(yīng)的中斷信號背镇，這時(shí)CPU會暫停執(zhí)行下一條即將要執(zhí)行的指令轉(zhuǎn)而去執(zhí)行與中斷信號對應(yīng)的處理程序咬展，如果先前執(zhí)行的指令是用戶態(tài)下的程序，那么這個(gè)轉(zhuǎn)換的過程自然也就發(fā)生了由用戶態(tài)到內(nèi)核態(tài)的切換瞒斩。比如硬盤讀寫操作完成破婆，系統(tǒng)會切換到硬盤讀寫的中斷處理程序中執(zhí)行后續(xù)操作等。
用戶態(tài)和核心態(tài)(內(nèi)核態(tài)）之間的區(qū)別是什么呢胸囱？
? ? ? ?權(quán)限不一樣祷舀。
? ?????用戶態(tài)的進(jìn)程能存取它們自己的指令和數(shù)據(jù)，但不能存取內(nèi)核指令和數(shù)據(jù)（或其他進(jìn)程的指令和數(shù)據(jù)）。
? ?????核心態(tài)下的進(jìn)程能夠存取內(nèi)核和用戶地址某些機(jī)器指令是特權(quán)指令裳扯，在用戶態(tài)下執(zhí)行特權(quán)指令會引起錯(cuò)誤抛丽。在系統(tǒng)中內(nèi)核并不是作為一個(gè)與用戶進(jìn)程平行的估計(jì)的進(jìn)程的集合。
6饰豺、中斷分類
1. 外中斷
由 CPU 執(zhí)行指令以外的事件引起亿鲜，如 I/O 完成中斷，表示設(shè)備輸入/輸出處理已經(jīng)完成冤吨，處理器能夠發(fā)送下一個(gè)輸入/輸出請求蒿柳。此外還有時(shí)鐘中斷、控制臺中斷等漩蟆。
2. 異常
由 CPU 執(zhí)行指令的內(nèi)部事件引起垒探，如非法操作碼、地址越界怠李、算術(shù)溢出等圾叼。
3. 陷入
在用戶程序中使用系統(tǒng)調(diào)用。
7扔仓、什么是中斷褐奥？中斷時(shí)CPU做什么工作？
中斷是指在計(jì)算機(jī)執(zhí)行期間翘簇，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生任何非尋常的或非預(yù)期的急需處理事件撬码，使得CPU暫時(shí)中斷當(dāng)前正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的事件處理程序。待處理完畢后又返回原來被中斷處繼續(xù)執(zhí)行或調(diào)度新的進(jìn)程執(zhí)行的過程版保。
二呜笑、進(jìn)程管理
1、進(jìn)程彻犁、線程的區(qū)別
進(jìn)程：是具有一定獨(dú)立功能的程序叫胁、它是系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位，重點(diǎn)在系統(tǒng)調(diào)度和單獨(dú)的單位汞幢，也就是說進(jìn)程是可以獨(dú)立運(yùn)行的一段程序驼鹅。
線程：是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體，是CPU調(diào)度和分派的基本單位森篷，比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位输钩，線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源，在運(yùn)行時(shí)仲智，只是暫用一些計(jì)數(shù)器买乃、寄存器和棧 。線程有自己的堆棧和局部變量钓辆，但線程之間沒有單獨(dú)的地址空間剪验。
一個(gè)程序至少有一個(gè)進(jìn)程,一個(gè)進(jìn)程至少有一個(gè)線程。
2功戚、請你說一下多進(jìn)程娶眷、多線程，操作系統(tǒng)層面的差別和聯(lián)系
進(jìn)程：進(jìn)程是一個(gè)具有一定獨(dú)立功能的程序在一個(gè)數(shù)據(jù)集上的一次動態(tài)執(zhí)行的過程疫铜，是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和調(diào)度的一個(gè)獨(dú)立單位茂浮，是應(yīng)用程序運(yùn)行的載體。進(jìn)程是一種抽象的概念壳咕，從來沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)定義。進(jìn)程一般由程序顽馋、數(shù)據(jù)集合和進(jìn)程控制塊三部分組成谓厘。程序用于描述進(jìn)程要完成的功能，是控制進(jìn)程執(zhí)行的指令集寸谜；數(shù)據(jù)集合是程序在執(zhí)行時(shí)所需要的數(shù)據(jù)和工作區(qū)竟稳；程序控制塊(Program Control Block，簡稱PCB)熊痴，包含進(jìn)程的描述信息和控制信息他爸，是進(jìn)程存在的唯一標(biāo)志。
線程：在早期的操作系統(tǒng)中并沒有線程的概念果善，進(jìn)程是能擁有資源和獨(dú)立運(yùn)行的最小單位诊笤，也是程序執(zhí)行的最小單位。任務(wù)調(diào)度采用的是時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的搶占式調(diào)度方式巾陕，而進(jìn)程是任務(wù)調(diào)度的最小單位讨跟，每個(gè)進(jìn)程有各自獨(dú)立的一塊內(nèi)存，使得各個(gè)進(jìn)程之間內(nèi)存地址相互隔離鄙煤。后來晾匠，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，對CPU的要求越來越高梯刚，進(jìn)程之間的切換開銷較大凉馆，已經(jīng)無法滿足越來越復(fù)雜的程序的要求了。于是就發(fā)明了線程亡资，線程是程序執(zhí)行中一個(gè)單一的順序控制流程澜共，是程序執(zhí)行流的最小單元，是處理器調(diào)度和分派的基本單位沟于。一個(gè)進(jìn)程可以有一個(gè)或多個(gè)線程咳胃，各個(gè)線程之間共享程序的內(nèi)存空間(也就是所在進(jìn)程的內(nèi)存空間)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的線程由線程ID旷太、當(dāng)前指令指針(PC)展懈、寄存器和堆棧組成销睁。而進(jìn)程由內(nèi)存空間(代碼、數(shù)據(jù)存崖、進(jìn)程空間冻记、打開的文件)和一個(gè)或多個(gè)線程組成。
差別：1.線程是程序執(zhí)行的最小單位来惧，而進(jìn)程是操作系統(tǒng)分配資源的最小單位冗栗；2.一個(gè)進(jìn)程由一個(gè)或多個(gè)線程組成，線程是一個(gè)進(jìn)程中代碼的不同執(zhí)行路線供搀；3.進(jìn)程之間相互獨(dú)立隅居，但同一進(jìn)程下的各個(gè)線程之間共享程序的內(nèi)存空間(包括代碼段、數(shù)據(jù)集葛虐、堆等)及一些進(jìn)程級的資源(如打開文件和信號)胎源，某進(jìn)程內(nèi)的線程在其它進(jìn)程不可見；4.調(diào)度和切換：線程上下文切換比進(jìn)程上下文切換要快得多屿脐。
聯(lián)系：原則上一個(gè)CPU只能分配給一個(gè)進(jìn)程涕蚤，以便運(yùn)行這個(gè)進(jìn)程。通常使用的計(jì)算機(jī)中只有一個(gè)CPU的诵，同時(shí)運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程万栅，就必須使用并發(fā)技術(shù)。通常采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)進(jìn)程調(diào)度算法西疤，在操作系統(tǒng)的管理下烦粒，所有正在運(yùn)行的進(jìn)程輪流使用CPU，每個(gè)進(jìn)程允許占用CPU的時(shí)間非常短(比如10毫秒)瘪阁，這樣用戶根本感覺不出來CPU是在輪流為多個(gè)進(jìn)程服務(wù)撒遣，就好象所有的進(jìn)程都在不間斷地運(yùn)行一樣。但實(shí)際上在任何一個(gè)時(shí)間內(nèi)有且僅有一個(gè)進(jìn)程占有CPU管跺。如果一臺計(jì)算機(jī)有多個(gè)CPU义黎，情況就不同了，如果進(jìn)程數(shù)小于CPU數(shù)豁跑，則不同的進(jìn)程可以分配給不同的CPU來運(yùn)行廉涕，這樣，多個(gè)進(jìn)程就是真正同時(shí)運(yùn)行的艇拍，這便是并行狐蜕。但如果進(jìn)程數(shù)大于CPU數(shù)，則仍然需要使用并發(fā)技術(shù)卸夕。在Windows中层释，進(jìn)行CPU分配是以線程為單位的，一個(gè)進(jìn)程可能由多個(gè)線程組成快集。操作系統(tǒng)將CPU的時(shí)間片分配給多個(gè)線程,每個(gè)線程在操作系統(tǒng)指定的時(shí)間片內(nèi)完成(注意,這里的多個(gè)線程是分屬于不同進(jìn)程的).操作系統(tǒng)不斷的從一個(gè)線程的執(zhí)行切換到另一個(gè)線程的執(zhí)行,如此往復(fù),宏觀上看來,就好像是多個(gè)線程在一起執(zhí)行.由于這多個(gè)線程分屬于不同的進(jìn)程,就好像是多個(gè)進(jìn)程在同時(shí)執(zhí)行,這樣就實(shí)現(xiàn)了多任務(wù)贡羔×祝總線程數(shù)<=CPU數(shù)量時(shí)并行運(yùn)行，總線程數(shù)>CPU數(shù)量時(shí)并發(fā)運(yùn)行乖寒。并行運(yùn)行的效率顯然高于并發(fā)運(yùn)行猴蹂，所以在多CPU的計(jì)算機(jī)中，多任務(wù)的效率比較高楣嘁。但是磅轻，如果在多CPU計(jì)算機(jī)中只運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程(線程)，就不能發(fā)揮多CPU的優(yōu)勢逐虚。
3聋溜、?請你說一下進(jìn)程與線程的概念，以及為什么要有進(jìn)程線程叭爱，其中有什么區(qū)別勤婚，他們各自又是怎么同步的
（1）概念
進(jìn)程是對運(yùn)行時(shí)程序的封裝，是系統(tǒng)進(jìn)行資源調(diào)度和分配的的基本單位涤伐，實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)的并發(fā)；
線程是進(jìn)程的子任務(wù)缨称，是CPU調(diào)度和分派的基本單位凝果，用于保證程序的實(shí)時(shí)性，實(shí)現(xiàn)進(jìn)程內(nèi)部的并發(fā)睦尽；線程是操作系統(tǒng)可識別的最小執(zhí)行和調(diào)度單位器净。每個(gè)線程都獨(dú)自占用一個(gè)虛擬處理器：獨(dú)自的寄存器組，指令計(jì)數(shù)器和處理器狀態(tài)当凡。每個(gè)線程完成不同的任務(wù)山害，但是共享同一地址空間（也就是同樣的動態(tài)內(nèi)存，映射文件沿量，目標(biāo)代碼等等）浪慌，打開的文件隊(duì)列和其他內(nèi)核資源。
（2）區(qū)別：
1.一個(gè)線程只能屬于一個(gè)進(jìn)程朴则，而一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程权纤，但至少有一個(gè)線程。線程依賴于進(jìn)程而存在乌妒。
2.進(jìn)程在執(zhí)行過程中擁有獨(dú)立的內(nèi)存單元汹想，而多個(gè)線程共享進(jìn)程的內(nèi)存。（資源分配給進(jìn)程撤蚊，同一進(jìn)程的所有線程共享該進(jìn)程的所有資源古掏。同一進(jìn)程中的多個(gè)線程共享代碼段（代碼和常量），數(shù)據(jù)段（全局變量和靜態(tài)變量）侦啸，擴(kuò)展段（堆存儲）槽唾。但是每個(gè)線程擁有自己的棧段丧枪，棧段又叫運(yùn)行時(shí)段，用來存放所有局部變量和臨時(shí)變量夏漱。）
3.進(jìn)程是資源分配的最小單位豪诲，線程是CPU調(diào)度的最小單位；
4.系統(tǒng)開銷： 由于在創(chuàng)建或撤消進(jìn)程時(shí)挂绰，系統(tǒng)都要為之分配或回收資源屎篱，如內(nèi)存空間、I／o設(shè)備等葵蒂。因此交播，操作系統(tǒng)所付出的開銷將顯著地大于在創(chuàng)建或撤消線程時(shí)的開銷。類似地践付，在進(jìn)行進(jìn)程切換時(shí)秦士，涉及到整個(gè)當(dāng)前進(jìn)程CPU環(huán)境的保存以及新被調(diào)度運(yùn)行的進(jìn)程的CPU環(huán)境的設(shè)置。而線程切換只須保存和設(shè)置少量寄存器的內(nèi)容永高，并不涉及存儲器管理方面的操作隧土。可見命爬，進(jìn)程切換的開銷也遠(yuǎn)大于線程切換的開銷曹傀。
5.通信：由于同一進(jìn)程中的多個(gè)線程具有相同的地址空間，致使它們之間的同步和通信的實(shí)現(xiàn)饲宛，也變得比較容易皆愉。進(jìn)程間通信IPC，線程間可以直接讀寫進(jìn)程數(shù)據(jù)段（如全局變量）來進(jìn)行通信——需要進(jìn)程同步和互斥手段的輔助艇抠，以保證數(shù)據(jù)的一致性幕庐。在有的系統(tǒng)中，線程的切換家淤、同步和通信都無須操作系統(tǒng)內(nèi)核的干預(yù)
6.進(jìn)程編程調(diào)試簡單可靠性高异剥，但是創(chuàng)建銷毀開銷大；線程正相反媒鼓，開銷小届吁，切換速度快，但是編程調(diào)試相對復(fù)雜绿鸣。
7.進(jìn)程間不會相互影響 疚沐；線程一個(gè)線程掛掉將導(dǎo)致整個(gè)進(jìn)程掛掉
8.進(jìn)程適應(yīng)于多核、多機(jī)分布潮模；線程適用于多核
（3）進(jìn)程間通信的方式：
進(jìn)程間通信主要包括管道亮蛔、系統(tǒng)IPC（包括消息隊(duì)列、信號量擎厢、信號究流、共享內(nèi)存等）辣吃、以及套接字socket。
1.管道：
管道主要包括無名管道和命名管道:管道可用于具有親緣關(guān)系的父子進(jìn)程間的通信芬探，有名管道除了具有管道所具有的功能外神得，它還允許無親緣關(guān)系進(jìn)程間的通信
1.1 普通管道PIPE：
1)它是半雙工的（即數(shù)據(jù)只能在一個(gè)方向上流動），具有固定的讀端和寫端
2)它只能用于具有親緣關(guān)系的進(jìn)程之間的通信（也是父子進(jìn)程或者兄弟進(jìn)程之間）
3)它可以看成是一種特殊的文件偷仿，對于它的讀寫也可以使用普通的read哩簿、write等函數(shù)。但是它不是普通的文件酝静，并不屬于其他任何文件系統(tǒng)节榜，并且只存在于內(nèi)存中。
1.2 命名管道FIFO：
1)FIFO可以在無關(guān)的進(jìn)程之間交換數(shù)據(jù)
2)FIFO有路徑名與之相關(guān)聯(lián)别智，它以一種特殊設(shè)備文件形式存在于文件系統(tǒng)中宗苍。
2. 系統(tǒng)IPC：
2.1 消息隊(duì)列
消息隊(duì)列，是消息的鏈接表薄榛，存放在內(nèi)核中讳窟。一個(gè)消息隊(duì)列由一個(gè)標(biāo)識符（即隊(duì)列ID）來標(biāo)記。 (消息隊(duì)列克服了信號傳遞信息少敞恋，管道只能承載無格式字節(jié)流以及緩沖區(qū)大小受限等特點(diǎn))具有寫權(quán)限得進(jìn)程可以按照一定得規(guī)則向消息隊(duì)列中添加新信息挪钓；對消息隊(duì)列有讀權(quán)限得進(jìn)程則可以從消息隊(duì)列中讀取信息；
特點(diǎn)：
1)消息隊(duì)列是面向記錄的耳舅，其中的消息具有特定的格式以及特定的優(yōu)先級。
2)消息隊(duì)列獨(dú)立于發(fā)送與接收進(jìn)程倚评。進(jìn)程終止時(shí)浦徊，消息隊(duì)列及其內(nèi)容并不會被刪除。
3)消息隊(duì)列可以實(shí)現(xiàn)消息的隨機(jī)查詢,消息不一定要以先進(jìn)先出的次序讀取,也可以按消息的類型讀取天梧。
2.2 信號量semaphore
信號量（semaphore）與已經(jīng)介紹過的 IPC 結(jié)構(gòu)不同盔性，它是一個(gè)計(jì)數(shù)器，可以用來控制多個(gè)進(jìn)程對共享資源的訪問呢岗。信號量用于實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的互斥與同步冕香，而不是用于存儲進(jìn)程間通信數(shù)據(jù)。
特點(diǎn)：
1)信號量用于進(jìn)程間同步后豫，若要在進(jìn)程間傳遞數(shù)據(jù)需要結(jié)合共享內(nèi)存悉尾。
2)信號量基于操作系統(tǒng)的 PV 操作，程序?qū)π盘柫康牟僮鞫际窃硬僮鳌?/p>
3)每次對信號量的 PV 操作不僅限于對信號量值加 1 或減 1挫酿，而且可以加減任意正整數(shù)构眯。
4)支持信號量組。
2.3 信號signal
信號是一種比較復(fù)雜的通信方式早龟，用于通知接收進(jìn)程某個(gè)事件已經(jīng)發(fā)生惫霸。
2.4 共享內(nèi)存（Shared Memory）
它使得多個(gè)進(jìn)程可以訪問同一塊內(nèi)存空間，不同進(jìn)程可以及時(shí)看到對方進(jìn)程中對共享內(nèi)存中數(shù)據(jù)得更新。這種方式需要依靠某種同步操作罩锐，如互斥鎖和信號量等
特點(diǎn)：
1)共享內(nèi)存是最快的一種IPC求泰，因?yàn)檫M(jìn)程是直接對內(nèi)存進(jìn)行存取
2)因?yàn)槎鄠€(gè)進(jìn)程可以同時(shí)操作，所以需要進(jìn)行同步
3)信號量+共享內(nèi)存通常結(jié)合在一起使用硅卢，信號量用來同步對共享內(nèi)存的訪問
3.套接字SOCKET：
socket也是一種進(jìn)程間通信機(jī)制射窒，與其他通信機(jī)制不同的是，它可用于不同主機(jī)之間的進(jìn)程通信老赤。
（4）線程間通信的方式:
臨界區(qū)：通過多線程的串行化來訪問公共資源或一段代碼轮洋，速度快，適合控制數(shù)據(jù)訪問抬旺；
互斥量Synchronized/Lock：采用互斥對象機(jī)制弊予，只有擁有互斥對象的線程才有訪問公共資源的權(quán)限。因?yàn)榛コ鈱ο笾挥幸粋€(gè)开财，所以可以保證公共資源不會被多個(gè)線程同時(shí)訪問
信號量Semphare：為控制具有有限數(shù)量的用戶資源而設(shè)計(jì)的汉柒，它允許多個(gè)線程在同一時(shí)刻去訪問同一個(gè)資源，但一般需要限制同一時(shí)刻訪問此資源的最大線程數(shù)目责鳍。
事件(信號)Wait/Notify：通過通知操作的方式來保持多線程同步碾褂，還可以方便的實(shí)現(xiàn)多線程優(yōu)先級的比較操作
4、實(shí)現(xiàn)進(jìn)程同步的方法
（1）历葛、臨界區(qū)（Critical Section）
通過對多線程的串行化來訪問公共資源或一段代碼正塌，速度快，適合控制數(shù)據(jù)訪問恤溶。
優(yōu)點(diǎn)：保證在某一時(shí)刻只有一個(gè)線程能訪問數(shù)據(jù)的簡便辦法
缺點(diǎn)：雖然臨界區(qū)同步速度很快乓诽，但卻只能用來同步本進(jìn)程內(nèi)的線程，而不可用來同步多個(gè)進(jìn)程中的線程咒程。
（2）鸠天、互斥量（Mutex）
為協(xié)調(diào)共同對一個(gè)共享資源的單獨(dú)訪問而設(shè)計(jì)的。
互斥量跟臨界區(qū)很相似帐姻，比臨界區(qū)復(fù)雜稠集，互斥對象只有一個(gè)，只有擁有互斥對象的線程才具有訪問資源的權(quán)限饥瓷。
優(yōu)點(diǎn)：使用互斥不僅僅能夠在同一應(yīng)用程序不同線程中實(shí)現(xiàn)資源的安全共享剥纷，而且可以在不同應(yīng)用程序的線程之間實(shí)現(xiàn)對資源的安全共享。
缺點(diǎn)：①互斥量是可以命名的呢铆，也就是說它可以跨越進(jìn)程使用筷畦，所以創(chuàng)建互斥量需要的資源更多，所以如果只為了在進(jìn)程內(nèi)部是用的話使用臨界區(qū)會帶來速度上的優(yōu)勢并能夠減少資源占用量。因?yàn)榛コ饬渴强邕M(jìn)程的互斥量一旦被創(chuàng)建鳖宾，就可以通過名字打開它吼砂。
②通過互斥量可以指定資源被獨(dú)占的方式使用，但如果有下面一種情況通過互斥量就無法處理鼎文，比如現(xiàn)在一位用戶購買了一份三個(gè)并發(fā)訪問許可的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)渔肩，可以根據(jù)用戶購買的訪問許可數(shù)量來決定有多少個(gè)線程/進(jìn)程能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作，這時(shí)候如果利用互斥量就沒有辦法完成這個(gè)要求拇惋，信號量對象可以說是一種資源計(jì)數(shù)器周偎。
（3）、信號量（Semaphore）【最常用】
為控制一個(gè)具有有限數(shù)量用戶資源而設(shè)計(jì)撑帖。它允許多個(gè)線程在同一時(shí)刻訪問同一資源蓉坎，但是需要限制在同一時(shí)刻訪問此資源的最大線程數(shù)目『伲互斥量是信號量的一種特殊情況蛉艾，當(dāng)信號量的最大資源數(shù)=1就是互斥量了。
優(yōu)點(diǎn)：適用于對Socket（套接字）程序中線程的同步衷敌。（例如勿侯，網(wǎng)絡(luò)上的HTTP服務(wù)器要對同一時(shí)間內(nèi)訪問同一頁面的用戶數(shù)加以限制，只有不大于設(shè)定的最大用戶數(shù)目的線程能夠進(jìn)行訪問缴罗，而其他的訪問企圖則被掛起助琐，只有在有用戶退出對此頁面的訪問后才有可能進(jìn)入。）
缺點(diǎn)：①信號量機(jī)制必須有公共內(nèi)存面氓，不能用于分布式操作系統(tǒng)兵钮，這是它最大的弱點(diǎn)；
②信號量機(jī)制功能強(qiáng)大舌界，但使用時(shí)對信號量的操作分散矢空，?而且難以控制，讀寫和維護(hù)都很困難禀横，加重了程序員的編碼負(fù)擔(dān)；
③核心操作P-V分散在各用戶程序的代碼中粥血，不易控制和管理柏锄，一旦錯(cuò)誤，后果嚴(yán)重复亏，且不易發(fā)現(xiàn)和糾正趾娃。
（4）、事件（Event）
用來通知線程有一些事件已發(fā)生缔御，從而啟動后繼任務(wù)的開始抬闷。
優(yōu)點(diǎn)：事件對象通過通知操作的方式來保持線程的同步，并且可以實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)程中的線程同步操作。
5笤成、進(jìn)程間通信的方式
（1）信號量
（2）消息隊(duì)列
（3）共享內(nèi)存
（4）管道
（5）信號
（6）套接字
6评架、請你說一說死鎖發(fā)生的條件以及如何解決死鎖
死鎖是指兩個(gè)或兩個(gè)以上進(jìn)程在執(zhí)行過程中，因爭奪資源而造成的下相互等待的現(xiàn)象炕泳。
死鎖發(fā)生的四個(gè)必要條件如下：
互斥條件：進(jìn)程對所分配到的資源不允許其他進(jìn)程訪問纵诞，若其他進(jìn)程訪問該資源，只能等待培遵，直至占有該資源的進(jìn)程使用完成后釋放該資源浙芙；
不可剝奪條件：進(jìn)程已獲得的資源，在未完成使用之前籽腕，不可被剝奪嗡呼，只能在使用后自己釋放
請求和保持條件：進(jìn)程獲得一定的資源后，又對其他資源發(fā)出請求皇耗，但是該資源可能被其他進(jìn)程占有南窗，此時(shí)請求阻塞，但該進(jìn)程不會釋放自己已經(jīng)占有的資源
環(huán)路等待條件：進(jìn)程發(fā)生死鎖后廊宪，必然存在一個(gè)進(jìn)程-資源之間的環(huán)形鏈
解決死鎖的方法即破壞上述四個(gè)條件之一矾瘾，主要方法如下：
（1）死鎖預(yù)防
資源一次性分配，從而剝奪請求和保持條件
可剝奪資源：即當(dāng)進(jìn)程新的資源未得到滿足時(shí)箭启，釋放已占有的資源壕翩，從而破壞不可剝奪的條件
資源有序分配法：系統(tǒng)給每類資源賦予一個(gè)序號，每個(gè)進(jìn)程按編號遞增的請求資源傅寡，釋放則相反放妈，從而破壞環(huán)路等待的條件
（2）死鎖避免
銀行家算法
（3）死鎖檢測
資源分配圖
資源剝奪法
撤銷進(jìn)程法
進(jìn)程回退法
7、進(jìn)程有哪幾種狀態(tài)荐操？
就緒狀態(tài)：進(jìn)程已獲得除處理機(jī)以外的所需資源芜抒，等待分配處理機(jī)資源
運(yùn)行狀態(tài)：占用處理機(jī)資源運(yùn)行，處于此狀態(tài)的進(jìn)程數(shù)小于等于CPU數(shù)
阻塞狀態(tài)： 進(jìn)程等待某種條件托启，在條件滿足之前無法執(zhí)行
8宅倒、內(nèi)存池、進(jìn)程池屯耸、線程池拐迁。
首先介紹一個(gè)概念“池化技術(shù) ”。池化技術(shù)就是：提前保存大量的資源疗绣，以備不時(shí)之需以及重復(fù)使用线召。池化技術(shù)應(yīng)用廣泛，如內(nèi)存池多矮，線程池缓淹，連接池等等。內(nèi)存池相關(guān)的內(nèi)容，建議看看Apache讯壶、Nginx等開源web服務(wù)器的內(nèi)存池實(shí)現(xiàn)料仗。
?? 由于在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)做，分配內(nèi)存鹏溯、創(chuàng)建進(jìn)程罢维、線程都會設(shè)計(jì)到一些系統(tǒng)調(diào)用，系統(tǒng)調(diào)用需要導(dǎo)致程序從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)丙挽，是非常耗時(shí)的操作肺孵。因此，當(dāng)程序中需要頻繁的進(jìn)行內(nèi)存申請釋放颜阐，進(jìn)程平窘、線程創(chuàng)建銷毀等操作時(shí)，通常會使用內(nèi)存池凳怨、進(jìn)程池瑰艘、線程池技術(shù)來提升程序的性能。
線程池：線程池的原理很簡單肤舞，類似于操作系統(tǒng)中的緩沖區(qū)的概念紫新，它的流程如下：先啟動若干數(shù)量的線程，并讓這些線程都處于睡眠狀態(tài)李剖，當(dāng)需要一個(gè)開辟一個(gè)線程去做具體的工作時(shí)芒率，就會喚醒線程池中的某一個(gè)睡眠線程，讓它去做具體工作篙顺，當(dāng)工作完成后偶芍，線程又處于睡眠狀態(tài)，而不是將線程銷毀德玫。
進(jìn)程池與線程池同理匪蟀。
內(nèi)存池：內(nèi)存池是指程序預(yù)先從操作系統(tǒng)申請一塊足夠大內(nèi)存，此后宰僧，當(dāng)程序中需要申請內(nèi)存的時(shí)候材彪，不是直接向操作系統(tǒng)申請，而是直接從內(nèi)存池中獲惹俣段化；同理，當(dāng)程序釋放內(nèi)存的時(shí)候凤类，并不真正將內(nèi)存返回給操作系統(tǒng)，而是返回內(nèi)存池普气。當(dāng)程序退出(或者特定時(shí)間)時(shí)谜疤，內(nèi)存池才將之前申請的內(nèi)存真正釋放。
9、同步和互斥的區(qū)別
??????? 當(dāng)有多個(gè)線程的時(shí)候夷磕，經(jīng)常需要去同步這些線程以訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)或資源履肃。例如，假設(shè)有一個(gè)程序坐桩，其中一個(gè)線程用于把文件讀到內(nèi)存尺棋，而另一個(gè)線程用于統(tǒng)計(jì)文件中的字符數(shù)。當(dāng)然绵跷，在把整個(gè)文件調(diào)入內(nèi)存之前膘螟，統(tǒng)計(jì)它的計(jì)數(shù)是沒有意義的。但是碾局，由于每個(gè)操作都有自己的線程荆残，操作系統(tǒng)會把兩個(gè)線程當(dāng)作是互不相干的任務(wù)分別執(zhí)行，這樣就可能在沒有把整個(gè)文件裝入內(nèi)存時(shí)統(tǒng)計(jì)字?jǐn)?shù)净当。為解決此問題内斯，你必須使兩個(gè)線程同步工作。
所謂同步像啼，是指散步在不同進(jìn)程之間的若干程序片斷俘闯，它們的運(yùn)行必須嚴(yán)格按照規(guī)定的某種先后次序來運(yùn)行，這種先后次序依賴于要完成的特定的任務(wù)忽冻。如果用對資源的訪問來定義的話真朗，同步是指在互斥的基礎(chǔ)上（大多數(shù)情況），通過其它機(jī)制實(shí)現(xiàn)訪問者對資源的有序訪問甚颂。在大多數(shù)情況下蜜猾，同步已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了互斥，特別是所有寫入資源的情況必定是互斥的振诬。少數(shù)情況是指可以允許多個(gè)訪問者同時(shí)訪問資源蹭睡。
所謂互斥，是指散布在不同進(jìn)程之間的若干程序片斷赶么，當(dāng)某個(gè)進(jìn)程運(yùn)行其中一個(gè)程序片段時(shí)肩豁，其它進(jìn)程就不能運(yùn)行它們之中的任一程序片段，只能等到該進(jìn)程運(yùn)行完這個(gè)程序片段后才可以運(yùn)行辫呻。如果用對資源的訪問來定義的話清钥，互斥某一資源同時(shí)只允許一個(gè)訪問者對其進(jìn)行訪問，具有唯一性和排它性放闺。但互斥無法限制訪問者對資源的訪問順序祟昭，即訪問是無序的。
10怖侦、守護(hù)篡悟、僵尸谜叹、孤兒進(jìn)程的概念
守護(hù)進(jìn)程：運(yùn)行在后臺的一種特殊進(jìn)程，獨(dú)立于控制終端并周期性地執(zhí)行某些任務(wù)搬葬。
僵尸進(jìn)程：一個(gè)進(jìn)程 fork 子進(jìn)程荷腊，子進(jìn)程退出，而父進(jìn)程沒有wait/waitpid子進(jìn)程急凰，那么子進(jìn)程的進(jìn)程描述符仍保存在系統(tǒng)中女仰，這樣的進(jìn)程稱為僵尸進(jìn)程。
孤兒進(jìn)程：一個(gè)父進(jìn)程退出抡锈，而它的一個(gè)或多個(gè)子進(jìn)程還在運(yùn)行疾忍，這些子進(jìn)程稱為孤兒進(jìn)程。（孤兒進(jìn)程將由 init 進(jìn)程收養(yǎng)并對它們完成狀態(tài)收集工作）
11企孩、Semaphore(信號量) Vs Mutex(互斥鎖)
當(dāng)用戶創(chuàng)立多個(gè)線程／進(jìn)程時(shí)锭碳，如果不同線程／進(jìn)程同時(shí)讀寫相同的內(nèi)容，則可能造成讀寫錯(cuò)誤勿璃，或者數(shù)據(jù)不一致擒抛。此時(shí)，需要通過加鎖的方式补疑，控制臨界區(qū)(critical section)的訪問權(quán)限歧沪。對于semaphore而言，在初始化變量的時(shí)候可以控制允許多少個(gè)線程／進(jìn)程同時(shí)訪問一個(gè)臨界區(qū)莲组，其他的線程／進(jìn)程會被堵塞诊胞，直到有人解鎖。
Mutex相當(dāng)于只允許一個(gè)線程／進(jìn)程訪問的semaphore锹杈。此外撵孤，根據(jù)實(shí)際需要，人們還實(shí)現(xiàn)了一種讀寫鎖(read-write lock)竭望，它允許同時(shí)存在多個(gè)閱讀者(reader)邪码，但任何時(shí)候至多只有一個(gè)寫者(writer)，且不能于讀者共存咬清。
12闭专、線程是否具有相同的堆棧？dll是否有獨(dú)立的堆棧旧烧？
每個(gè)線程有自己的堆棧影钉。
dll是否有獨(dú)立的堆棧？這個(gè)問題不好回答掘剪，或者說這個(gè)問題本身是否有問題平委。因?yàn)閐ll中的代碼是被某些線程所執(zhí)行，只有線程擁有堆棧夺谁。如果dll中的代碼是exe中的線程所調(diào)用廉赔，那么這個(gè)時(shí)候是不是說這個(gè)dll沒有獨(dú)立的堆棧愚墓？如果dll中的代碼是由dll自己創(chuàng)建的線程所執(zhí)行，那么是不是說dll有獨(dú)立的堆棧昂勉？
以上講的是堆棧，如果對于堆來說扫腺，每個(gè)dll有自己的堆岗照，所以如果是從dll中動態(tài)分配的內(nèi)存，最好是從dll中刪除笆环；如果你從dll中分配內(nèi)存攒至，然后在exe中，或者另外一個(gè)dll中刪除躁劣，很有可能導(dǎo)致程序崩潰迫吐。
13、 進(jìn)程與線程的區(qū)別
（1）??????粒度性分析：線程的粒度小于進(jìn)程账忘。
（2）??????調(diào)度性分析：進(jìn)程是資源擁有的基本單位志膀，線程是獨(dú)立調(diào)度與獨(dú)立運(yùn)行的基本單位，出了寄存器鳖擒，程序計(jì)數(shù)器等必要的資源外基本不擁有其他資源溉浙。
（3）??????系統(tǒng)開銷分析：由于線程基本不擁有系統(tǒng)資源，所以在進(jìn)行切換時(shí)蒋荚，線程切換的開銷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于進(jìn)程戳稽。
三、處理器管理
1期升、?操作系統(tǒng)中進(jìn)程調(diào)度策略有哪幾種惊奇？
（1）先來先服務(wù)和段作業(yè)優(yōu)先算法（a.先來先服務(wù)調(diào)度算法；b播赁。短作業(yè)（進(jìn)程）優(yōu)先調(diào)度算法）
（2）高優(yōu)先權(quán)優(yōu)先調(diào)度算法（a.非搶占式優(yōu)先權(quán)算法颂郎；b.搶占式優(yōu)先權(quán)調(diào)度算法；c.高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法）
（3）基于時(shí)間片的輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法（a.時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法行拢；b.多級反饋隊(duì)列調(diào)度算法）
2祖秒、什么是上下文切換
對于單核單線程CPU而言，在某一時(shí)刻只能執(zhí)行一條CPU指令舟奠。上下文切換(Context Switch)是一種將CPU資源從一個(gè)進(jìn)程分配給另一個(gè)進(jìn)程的機(jī)制竭缝。從用戶角度看，計(jì)算機(jī)能夠并行運(yùn)行多個(gè)進(jìn)程沼瘫，這恰恰是操作系統(tǒng)通過快速上下文切換造成的結(jié)果抬纸。在切換的過程中，操作系統(tǒng)需要先存儲當(dāng)前進(jìn)程的狀態(tài)(包括內(nèi)存空間的指針耿戚，當(dāng)前執(zhí)行完的指令等等)湿故，再讀入下一個(gè)進(jìn)程的狀態(tài)阿趁，然后執(zhí)行此進(jìn)程。
3坛猪、進(jìn)程調(diào)度算法
先來先服務(wù)調(diào)度算法FCFS：既可以作為作業(yè)調(diào)度算法也可以作為進(jìn)程調(diào)度算法脖阵；按作業(yè)或者進(jìn)程到達(dá)的先后順序依次調(diào)度；因此對于長作業(yè)比較有利墅茉；
短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法SJF：作業(yè)調(diào)度算法命黔，算法從就緒隊(duì)列中選擇估計(jì)時(shí)間最短的作業(yè)進(jìn)行處理，直到得出結(jié)果或者無法繼續(xù)執(zhí)行就斤；缺點(diǎn)：不利于長作業(yè)悍募；未考慮作業(yè)的重要性；運(yùn)行時(shí)間是預(yù)估的洋机，并不靠譜 坠宴；
高相應(yīng)比算法HRN：響應(yīng)比=(等待時(shí)間+要求服務(wù)時(shí)間)/要求服務(wù)時(shí)間；
時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度RR：按到達(dá)的先后對進(jìn)程放入隊(duì)列中绷旗，然后給隊(duì)首進(jìn)程分配CPU時(shí)間片喜鼓，時(shí)間片用完之后計(jì)時(shí)器發(fā)出中斷，暫停當(dāng)前進(jìn)程并將其放到隊(duì)列尾部衔肢，循環(huán) ;
多級反饋隊(duì)列調(diào)度算法：目前公認(rèn)較好的調(diào)度算法颠通；設(shè)置多個(gè)就緒隊(duì)列并為每個(gè)隊(duì)列設(shè)置不同的優(yōu)先級，第一個(gè)隊(duì)列優(yōu)先級最高膀懈，其余依次遞減顿锰。優(yōu)先級越高的隊(duì)列分配的時(shí)間片越短，進(jìn)程到達(dá)之后按FCFS放入第一個(gè)隊(duì)列启搂，如果調(diào)度執(zhí)行后沒有完成硼控，那么放到第二個(gè)隊(duì)列尾部等待調(diào)度，如果第二次調(diào)度仍然沒有完成胳赌，放入第三隊(duì)列尾部…牢撼。只有當(dāng)前一個(gè)隊(duì)列為空的時(shí)候才會去調(diào)度下一個(gè)隊(duì)列的進(jìn)程。
四疑苫、內(nèi)存管理
1熏版、請你說一說Linux虛擬地址空間
為了防止不同進(jìn)程同一時(shí)刻在物理內(nèi)存中運(yùn)行而對物理內(nèi)存的爭奪和踐踏，采用了虛擬內(nèi)存。
虛擬內(nèi)存技術(shù)使得不同進(jìn)程在運(yùn)行過程中，它所看到的是自己獨(dú)自占有了當(dāng)前系統(tǒng)的4G內(nèi)存秒梅。所有進(jìn)程共享同一物理內(nèi)存奸柬，每個(gè)進(jìn)程只把自己目前需要的虛擬內(nèi)存空間映射并存儲到物理內(nèi)存上雏胃。 事實(shí)上，在每個(gè)進(jìn)程創(chuàng)建加載時(shí)，內(nèi)核只是為進(jìn)程“創(chuàng)建”了虛擬內(nèi)存的布局棚放，具體就是初始化進(jìn)程控制表中內(nèi)存相關(guān)的鏈表禾嫉，實(shí)際上并不立即就把虛擬內(nèi)存對應(yīng)位置的程序數(shù)據(jù)和代碼（比如.text .data段）拷貝到物理內(nèi)存中灾杰，只是建立好虛擬內(nèi)存和磁盤文件之間的映射就好（叫做存儲器映射），等到運(yùn)行到對應(yīng)的程序時(shí)熙参，才會通過缺頁異常艳吠，來拷貝數(shù)據(jù)。還有進(jìn)程運(yùn)行過程中孽椰，要?jiǎng)討B(tài)分配內(nèi)存讲竿，比如malloc時(shí)，也只是分配了虛擬內(nèi)存弄屡，即為這塊虛擬內(nèi)存對應(yīng)的頁表項(xiàng)做相應(yīng)設(shè)置，當(dāng)進(jìn)程真正訪問到此數(shù)據(jù)時(shí)鞋诗，才引發(fā)缺頁異常膀捷。
【王道】
定義：基于局部性原理，在程序裝入時(shí)削彬，將程序的一部分裝入內(nèi)存全庸，而將其與部分留在外存，就可啟動程序執(zhí)行融痛。在程序執(zhí)行過程中壶笼，當(dāng)所訪問的信息不在內(nèi)存時(shí)，由操作系統(tǒng)將所需要的部分調(diào)入內(nèi)存雁刷，然后繼續(xù)執(zhí)行程序覆劈。另一方面，操作系統(tǒng)將內(nèi)存中暫時(shí)不使用的內(nèi)容換出到外存上沛励，從而騰出空間存放將要調(diào)入內(nèi)存的信息责语。這樣，系統(tǒng)好像為用戶提供了一個(gè)比實(shí)際內(nèi)存大得多的存儲器目派，成為虛擬存儲器坤候。
實(shí)現(xiàn)方式：分段，分頁企蹭，段頁
2白筹、請你說一說操作系統(tǒng)中的缺頁中斷
定義：在請求分頁系統(tǒng)中，每當(dāng)所要訪問的頁面不在內(nèi)存中時(shí)谅摄，便產(chǎn)生一個(gè)缺頁中斷徒河，請求操作系統(tǒng)將所缺的頁調(diào)入內(nèi)存。此時(shí)應(yīng)將缺頁的進(jìn)程阻塞（調(diào)頁完成喚醒）送漠，若內(nèi)存中有空閑塊虚青，則分配一個(gè)塊，將要調(diào)入的頁裝入該塊螺男，并修改頁表中的相應(yīng)頁表項(xiàng)棒厘，若此時(shí)內(nèi)存中沒有空閑塊纵穿，則要淘汰某頁（若被淘汰頁在內(nèi)存期間被修改過，則要將其寫回外存）奢人。
處理機(jī)制：
1谓媒、保護(hù)CPU現(xiàn)場
2、分析中斷原因
3何乎、轉(zhuǎn)入缺頁中斷處理程序進(jìn)行處理
4句惯、恢復(fù)CPU現(xiàn)場，繼續(xù)執(zhí)行
但是缺頁中斷是由于所要訪問的頁面不存在于內(nèi)存時(shí)支救，由硬件所產(chǎn)生的一種特殊的中斷抢野，因此，與一般的中斷存在區(qū)別：
1各墨、在指令執(zhí)行期間產(chǎn)生和處理缺頁中斷信號
2指孤、一條指令在執(zhí)行期間，可能產(chǎn)生多次缺頁中斷
3贬堵、缺頁中斷返回是恃轩，執(zhí)行產(chǎn)生中斷的一條指令，而一般的中斷返回是黎做，執(zhí)行下一條指令叉跛。
3、請你說一說OS缺頁置換算法
當(dāng)訪問一個(gè)內(nèi)存中不存在的頁蒸殿，并且內(nèi)存已滿筷厘，則需要從內(nèi)存中調(diào)出一個(gè)頁或?qū)?shù)據(jù)送至磁盤對換區(qū)，替換一個(gè)頁宏所，這種現(xiàn)象叫做缺頁置換敞掘。當(dāng)前操作系統(tǒng)最常采用的缺頁置換算法如下：
先進(jìn)先出(FIFO)算法：置換最先調(diào)入內(nèi)存的頁面，即置換在內(nèi)存中駐留時(shí)間最久的頁面楣铁。按照進(jìn)入內(nèi)存的先后次序排列成隊(duì)列玖雁，從隊(duì)尾進(jìn)入，從隊(duì)首刪除盖腕。
最近最少使用（LRU）算法: 置換最近一段時(shí)間以來最長時(shí)間未訪問過的頁面赫冬。根據(jù)程序局部性原理，剛被訪問的頁面溃列，可能馬上又要被訪問劲厌；而較長時(shí)間內(nèi)沒有被訪問的頁面，可能最近不會被訪問听隐。
當(dāng)前最常采用的就是LRU算法补鼻。f
4、你怎么理解操作系統(tǒng)里的內(nèi)存碎片，有什么解決辦法风范？
內(nèi)存碎片分為：內(nèi)部碎片和外部碎片咨跌。
內(nèi)部碎片就是已經(jīng)被分配出去（能明確指出屬于哪個(gè)進(jìn)程）卻不能被利用的內(nèi)存空間；
內(nèi)部碎片是處于區(qū)域內(nèi)部或頁面內(nèi)部的存儲塊硼婿。占有這些區(qū)域或頁面的進(jìn)程并不使用這個(gè)存儲塊锌半。而在進(jìn)程占有這塊存儲塊時(shí)寇漫，系統(tǒng)無法利用它记焊。直到進(jìn)程釋放它腐缤，或進(jìn)程結(jié)束時(shí)特笋，系統(tǒng)才有可能利用這個(gè)存儲塊。
單道連續(xù)分配只有內(nèi)部碎片。多道固定連續(xù)分配既有內(nèi)部碎片，又有外部碎片榔至。
外部碎片指的是還沒有被分配出去（不屬于任何進(jìn)程）划提，但由于太小了無法分配給申請內(nèi)存空間的新進(jìn)程的內(nèi)存空閑區(qū)域驼仪。
外部碎片是出于任何已分配區(qū)f域或頁面外部的空閑存儲塊掸犬。這些存儲塊的總和可以滿足當(dāng)前申請的長度要求，但是由于它們的地址不連續(xù)或其他原因绪爸，使得系統(tǒng)無法滿足當(dāng)前申請湾碎。
使用伙伴系統(tǒng)算法。
5奠货、抖動
在頁面置換過程中介褥，一種最糟糕的情形是剛剛換出的頁面馬上又要換入主存，剛剛換入的頁面馬上又要換出主存递惋，這種頻繁的頁面調(diào)度行為稱為抖動或頻繁柔滔。
6、分頁和分段有什么區(qū)別萍虽？
段是信息的邏輯單位睛廊，它是根據(jù)用戶的需要?jiǎng)澐值模虼硕螌τ脩羰强梢姷?杉编；頁是信息的物理單位超全，是為了管理主存的方便而劃分的，對用戶是透明的邓馒。
段的大小不固定嘶朱，有它所完成的功能決定；頁大大小固定光酣，由系統(tǒng)決定
段向用戶提供二維地址空間疏遏；頁向用戶提供的是一維地址空間【頁號P 頁內(nèi)位移量W】
（分頁的作業(yè)地址空間是一維的.分段的地址空間是二維的）
段是信息的邏輯單位，便于存儲保護(hù)和信息的共享救军，頁的保護(hù)和共享受到限制改览。
7、局部性原理
(1). 時(shí)間上的局部性：最近被訪問的頁在不久的將來還會被訪問缤言；
(2). 空間上的局部性：內(nèi)存中被訪問的頁周圍的頁也很可能被訪問宝当。
五、輸入輸出管理
1胆萧、什么是緩沖區(qū)溢出庆揩？有什么危害俐东？其原因是什么？
緩沖區(qū)溢出是指當(dāng)計(jì)算機(jī)向緩沖區(qū)填充數(shù)據(jù)時(shí)超出了緩沖區(qū)本身的容量订晌，溢出的數(shù)據(jù)覆蓋在合法數(shù)據(jù)上虏辫。
危害有以下兩點(diǎn)：
程序崩潰，導(dǎo)致拒絕額服務(wù)
跳轉(zhuǎn)并且執(zhí)行一段惡意代碼
造成緩沖區(qū)溢出的主要原因是程序中沒有仔細(xì)檢查用戶輸入锈拨。
附錄：
知識點(diǎn)：
https://cloud.tencent.com/developer/article/1427292
https://my.oschina.net/u/1186503/blog/1632610
https://cloud.tencent.com/developer/article/1383230
