【面试准备】操作系统面试题汇总

1. 问： 进程线程的区别：
   首先，进程是资源分配的最小单位；线程的CPU调度的最小单位。进程是应用程序执行的实例，线程的粒度比进程更小，更轻量，一个进程可以包含多个线程。创建或者撤销进程时，需要分配或者回收资源，所耗费的开销远大于创建或者撤销线程的开销。一个进程的多个线程之间共享同一块地址空间。因此一个进程的多个线程可读取同样的数据结构和变量，通信更加便捷。相比之下，进程间的通信就要消耗更多资源。

2. 问： 用户态和内核态：
   内核态：cpu可以访问内存的所有数据，包括外围设备，例如硬盘，网卡，cpu也可以将自己从一个程序切换到另一个程序。
   用户态：只能受限的访问内存，且不允许访问外围设备，占用cpu的能力被剥夺，cpu资源可以被其他程序获取。

3. 问： 进程间通信机制：
   （1）.管道通信（pipe）：半双工方式。通常是父子进程间的单向数据流动。
   （2）.有名管道（name-pipe）：半双工方式。允许非亲缘关系的进程通信。
   （3）信号量（semaphore）：信号量是一个计数器，用来控制多个进程对共享资源的访问。常作为一种锁机制。主要用于进程间和同一进程的线程间的同步手段。
   （4）消息队列（message queue）：消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
   （5）信号（singal）一种复杂的通信方式，用于通知接收某个事件已经发生。
   （6）共享内存（share memory）：映射一段可以被其他进程共享的内存。共享内存是最快的IPC方式。
   （7）套接字通信（socket）：主要用于不同机器间进程通信。

4. 问： 线程间通信机制：
   （1）.锁机制：互斥锁可以避免数据被其他线程修改；读写锁可以多个线程同时读，但是不能写；条件变量一般与互斥锁一起使用，以原子方式阻塞进程，直到满足某个条件。
   （2）包括无名信号量和有名信号量
   （3）信号机制：类似于进程间的信号处理。
   线程间的通信主要用于线程间同步，而非数据传输。

5. 问： 进程有哪些状态：
   一共有五种状态创建、就绪、运行、阻塞、终止，主要是中间三个，进程的整个生命历程往往在这三个状态间来回切换。需要注意的是：
   1.只有运行态和就绪态之间可以来回切换。就绪态是除了CPU外其他资源都满足了，只要给予CPU资源即可运行。
   2.阻塞态是缺少其他资源，如，需要从硬盘读取数据等。等这些条件满足之后，不能直接进入运行态 ，仍然需要先进入就绪态等待CPU调度。

参考资料：

CS-Note
知乎：线程和进程的区别是什么
实习之路-字节跳动后端开发实习生 面经 已口头offer
用户态和内核态