1.进程和线程的区别

• 进程抽象来说 内存空间+逻辑控制流

• 线程依附于进程上，拥有相同的内存空间，不同的逻辑控制流，带来很多竞争问题

• 特别的进程和线程拥有相同的堆，但是不同的用户栈

• 僵尸进程和孤儿进程

2.线程同步的方式

linux下提供了多种方式来处理线程同步，最常用的是互斥锁、条件变量和信号量。

互斥锁

条件变量

线程A阻塞并等待某个条件的达成才继续执行，基于共享变量实现的

信号量

互斥锁可以看为特殊情况的信号量

信号阻塞，嵌套

3.进程间通信的方式

1.管道pipe匿名管道

• 管道是半双工的，只能一个方向流动
• 且只能用于有血缘关系的进程之间（父子或者兄弟进程之间）
• 单独构成一种文件系统，对于进程而言就是一个文件，但不属于文件系统，是存在于内存中

管道的实质：

• 实质就是一个内核缓冲区，采用先进先出的方式对数据进行读取和写入，一旦读空或者写满的情况，则会相应的进程等待

局限性：

• 只能在亲缘关系进程之间
• 没有名字
• 缓冲区域是有限的，一般是一页
• 管道内所传送的是无格式的字节流，所以需要读写双方预定好数据格式
• Pipe必须确定对方存在，否则将直接退出
• 如果写入大于管道的容量，写入将阻塞

2.有名管道FIFO

• 有名管道为了克服pipe的只能在亲缘进程之间的局限而提出的
• 有名管道提供了一个路径名与之关联，存在于文件系统中，这样，不同亲缘关系的进程之间也可以借助FIFO进行通信
• 特别的，有名管道名字存在于文件系统中，但是内容存放在内存中
• 当对方不在连接时，则会阻塞

3.信号

• 信号是软件层次上的
• 对中断机制的一种模拟，是一种异步通信方式
• ？？？？？常见信号SIGKILL SIGSTOP SIGTERM SIGHUP 信号的类型

4.消息队列

• 消息队列是存放在内存中的消息链表
• 消息队列存放在内核中，只有内核重启或者显示的删除，消息才会被删除
• 与管道不同的是，消息对列并不需要等待目标进程就绪

5.共享内存

• 多个进程可直接读写同一块内存区域，是最快的IPC方式
• 同时由于多个进程同时共享一块内存区域，则需要信号量来保证同步&互斥

6.信号量

信号量与互斥量的区别

1.信号量用于同步，而互斥量用于互斥

• 互斥值的是，同一时间只能有一个访问者访问资源，但是无法约束顺序
• 信号量可以在互斥的前提下，约束访问者的访问顺序

2.互斥量只能为01，信号量可以为非负整数

• ？？？？解决哲学家就餐，读写互斥，消息队列生产消费

7.套接字

• 套接字有三个属性确定：

  • 域，端口号，协议类型

• 域：指的是在通信过程中使用的网络介质，最常用的是

  • AF_INET 即是网络
  • AF_UNIX 即是unix文件系统，地址就是文件名

• 端口号

  • 每一个基于TCP/IP的网络通信进程都被赋予一个端口号和端口，端口其实是一个缓冲区，用于保存输入输出内容
  • 端口号是一个16位无符号证书

• 套接字协议类型

  • 流套接字，TCP&UNIX域中常用，双工，可靠有序
  • 数据报套接字 UDP 无序不可靠
  • 原始套接字 允许对底层的协议直接访问

什么是缓冲区溢出

• 按照一个进程的内存结构来讲，代码段，数据段，用户栈和堆，都能看成是缓冲区
• 而缓冲区溢出就是说，利用程序的一些漏洞，将写入的数据大于缓冲区，则会覆盖其他的段，这为程序运行攻击者蓄意的程序提供了可能
• 可能导致的问题：
  • 1.数据段损坏，停止服务
  • 2.跳转并执行一段恶意代码

什么是死锁，产生的条件是什么

• 在两个或多个进程之间，如果每个进程都持有某种资源但是等待其他的进程释放资源，在未改变这种情况下不能推进，则称这一组资源产生了死锁，通俗讲就是两个或多个进程无限期阻塞，相互等待的状态

• 死锁产生的条件

  • 互斥条件：一个资源同一时间只能被一个进程占用
  • 请求与阻塞条件：一个进程对请求资源得不到而阻塞时，对已持有资源保持不放
  • 不剥夺条件：进程获得的资源，未完全使用完，不能强行剥夺
  • 循环等待条件：进行间形成了一种头尾相接的循环等待资源的关系

进程的状态

• 1.运行 正在cpu执行，或者在等待被执行且最终会被执行

• 2.停止 进程执行被挂起，且不会被调度。

• 3.终止 进程永远的停止了 三种终止原因：1.收到一个信号 2.从主程序返回 3.exit函数退出

• 或者：

• 运行 正在运行

• 就绪 具备了除了cpu之外的所有的资源

• 阻塞 等待外部事件发生，否则无法就绪

• 就绪队列，等待队列

分页和分段有什么区别

• 段是信息的逻辑单位，是根据用户需要划分的，对用户是可见的。

• 而页是信息的物理单位，是操作系统划分的，对用户不可见

• 段的大小是可变的，页的大小是固定不变的

• 段提供的地址是二维的，而页的地址是一维的

  • （段是独立编地址的，所以需要段号）

进程调度算法

• 先来先服务方法

  • 即是在就绪队列中，优先执行首先进入队列的进程，等待进程执行完毕或者因为某种原因阻塞则调度下一个进程

• 短作业优先算法

  • 预估出进程的作业时间，将其执行，并直到执行完毕

• 优先权调度算法

  • 非抢占式进程调度算法：
  • 一旦把资源调度给了高权的进程，会一直等到该进程执行完毕之后，才会去调度其他的进程

• 抢占式进程调度算法：

  • 在执行期间，一旦出现比正在运行的进程更高优先级的进程，则停止当前进程，执行最高进程

• 高响应比优先算法

  • 优先权 = 等待时间+要求执行时间/要求执行时间
  • 该算法可以照顾到了短时任务，还照顾到了等待时间很长的长时间任务

• 时间片轮转算法

  • 为每个进程分配一段时间片，当时间到达时，由计时器发出中断，调度下一个进程

• 多级反馈调度算法

  • 多级反馈调度算法不需事先知道进程的要求时间，而且满足多种类型进程的需要
    • 1.初始多个就绪队列，权重依次降低，且执行的时间片且依次翻倍
    • 2.一个进程进来时，先放在第一个队列，按照先来先服务的策略调度，如果在时间片结束时，还未执行完毕时，就将他放入下一个队列执行，以此类推
    • 3.当上一个队列里没有空闲时，再去调用下一个队列里的进程

多级页表怎么节约内存

https://www.polarxiong.com/archives/%E5%A4%9A%E7%BA%A7%E9%A1%B5%E8%A1%A8%E5%A6%82%E4%BD%95%E8%8A%82%E7%BA%A6%E5%86%85%E5%AD%98.html

互斥和同步

• 互斥的PV操作是在同一个线程
• 同步的PV操作分布在不同的线程

栈帧？？ 缓冲区溢出？？

五层协议

应用层 实现用于程序的传输协议 传输层 提供可靠地字节流服务 两个节点之间的可靠连接 端口到端口的通信 网络层 ip寻址和路由 链路层 将数据分割为帧，通过mac地址广播 互联设备之间的传播 物理层 01 -》 光电信号的转换

粘包拆包

粘包、拆包发生原因 发生TCP粘包或拆包有很多原因，现列出常见的几点，可能不全面，欢迎补充， 1、要发送的数据大于TCP发送缓冲区剩余空间大小，将会发生拆包。 2、待发送数据大于MSS（最大报文长度），TCP在传输前将进行拆包。 3、要发送的数据小于TCP发送缓冲区的大小，TCP将多次写入缓冲区的数据一次发送出去，将会发生粘包。 4、接收数据端的应用层没有及时读取接收缓冲区中的数据，将发生粘包