Linux操作系统常见面试题
前言
作者：小蜗牛向前冲
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分享常见的操作系统面试题
1、进程和线程用知道吗？二者有什么区别
答：
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进程是操作系统分配资源的基本单位：进程拥有独立的内存空间和其他系统资源，如文件句柄、网络连接等。操作系统为每个进程分配资源，并且进程之间的资源是相互独立的。
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线程是CPU调度的基本单位：线程是进程内的一个执行单元，一个进程可以包含多个线程，线程之间共享进程的地址空间和资源。CPU调度通常是以线程为单位进行的。
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进程间相互独立，一个进程崩溃不会影响其他的进程；而一个线程崩溃，可能会导致整个进程崩溃：进程的独立性意味着一个进程的异常终止通常不会影响其他进程。但是，由于线程共享同一进程的资源，如果一个线程出错，可能会影响进程内的其他线程，甚至导致整个进程崩溃。
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进程切换开销非常大，线程切换开销较小：进程切换涉及到上下文切换，包括切换内存空间、CPU寄存器等，因此开销较大。线程之间的切换，由于共享了进程的内存空间，通常只需要切换线程上下文（如寄存器、程序计数器等），因此开销相对较小。
2、进程间是如何进行通信的
答：
- 管道：用于可以在具有亲缘关系的进程间通信，分为匿名管道和命名管道，匿名管道只能在父子进程间使用，而命名管道可以在没有亲缘关系的进程间使用。
- 消息队列:通过消息的方法进行通信，消息可以在进程间异步传递。
- 共享内存：允许多个进程共享一块内存区域，进程间可以读写共享内存从而传递信息。
- 信号：用于通知进程发生了某种事件。
- 信号量：用于进程间同步，控制共享资源的访问，PV操作。
- 套接字：通过套接字进行通信，可进行网络通信也可以进行本地通信。
- 文件：进程间也可以读写文件内容进行通信。
3、僵尸进程知道吗？如何去解决。那孤儿进程呢？
答
僵尸进程指的是，子进程退出了，但是父进程没有调用wait或者waitpid函数来读取子进程回收的状态，导致子进程的资源一直没有被释放。
解决方法：
- 父进程及时回收子进程资源：及时调用
wait()或waitpid()函数来获取子进程的退出状态，从而清理掉僵尸进程 - 设置SIGCHLD的信号处理器：父进程捕抓到SIGHLD（子进程退出时，给父进程的发生的信号）这样，父进程不必阻塞在
wait()调用中，能以异步方式处理子进程的退出
孤儿进程：指的是父进程在子进程之前退出， 子进程会被1号的进程给领养。
4、进程有哪些状态知道吗？
答：进程有6种状态
- 新建状态： 一个进程被创建时，操作系统为其分配必备的资源。
- 就绪状态：一个进程创建完毕，等待 CPU分配时间片来执行任务。
- 运行状态：进程在执行任务。
- 阻塞状态：进程在执行过程中等待某些事件发生，它会进入阻塞状态。等待事件的到来。
- 挂起状态：时系统可能会将一个进程挂起，即将其移到内存之外并保存其状态。
- 终止状态：进程执行完毕或被强制终止后，会进入终止状态。
5、进程是如何切换的？
答：当操作系统要将一个进程切换到另外一个进程，通常要执行以下操作
保存当前进程的上下文：如一些寄存器，当前进程的堆栈指针，其实这些信息都保存着进程控制快（PCB）中。
更新进程的状态： 把当前进程的状态更改为就绪或者阻塞状态。
选择新的进程：根据调度算法（如先来先服务，优先级调度等），从就绪队列选择一个进程交给CPU去调度。
恢复进程的上下文：操作系统需要重新加载新进程的上下文信息，如寄存器，堆栈指针。