操作系统

数据段及所拥有的系统资源，如已打开的文件、I/O设备等。

4） 系统开销

创建和撤销时，进程开销比线程高。同步通信线程比进程容易。

 

关于IPC(进程间通信)

高级通信可归结为三类：共享存储器系统、消息传递系统、管道通信系统。

管道（Pipe）及有名管道（named pipe）：

管道可用于具有亲缘关系进程间的通信，有名管道克服了管道没有名字的限制，因此，除具有管道所具有的功能外，它还允许无亲缘关系进程间的通信；

信号（Signal）：

信号是比较复杂的通信方式，用于通知接受进程有某种事件发生，除了用于进程间通信外，进程还可以发送信号给进程本身；linux除了支持Unix早期信号语义函数sigal外，还支持语义符合Posix.1标准的信号函数sigaction（实际上，该函数是基于BSD的，BSD为了实现可靠信号机制，又能够统一对外接口，用sigaction函数重新实现了signal函数）；

报文（Message）队列（消息队列）：

消息队列是消息的链接表，包括Posix消息队列system V消息队列。有足够权限的进程可以向队列中添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了信号承载信息量少，管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。

共享内存：

使得多个进程可以访问同一块内存空间，是最快的可用IPC形式。是针对其他通信机制运行效率较低而设计的。往往与其它通信机制，如信号量结合使用，来达到进程间的同步及互斥。

信号量（semaphore）：

主要作为进程间以及同一进程不同线程之间的同步手段。

套接口（Socket）：

更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通信。起初是由Unix系统的BSD分支开发出来的，但现在一般可以移植到其它类Unix系统上：Linux和SystemV的变种都支持套接字。

内存调度

1.  先来先服务和短作业（进程）优先调度算法

（1）     先来先服务调度算法（FCFS）

（2）     短作业（进程）优先调度算法（SJ(P)F）

a)    不利于长作业

b)   未考虑作业的紧迫程度

c)    由于作业（进程）的长度只是根据用户估计，不一定能真正做到短作业优先调度

2.高优先权优先调度算法

优先权调度算法的类型

（1）     非抢占式优先权算法

（2）     抢占式优先权调度算法

优先权类型

1)    静态优先权

在创建进程时确定，且在进程的整个运行期间保持不表。

确定进程优先权的依据有如下三个方面：

（1）     进程类型

（2）     进程对资源的要求

（3）     用户要求

2）动态优先权

       在创建进程时所赋予的优先权，是可以随着进程的推进或随其等待时间的增加而改变的，以便获得更好的调度性能。

3.最高相应比优先调度算法

优先权 = （等待时间+要求服务时间）/要求服务时间

作业随着等待时间变长使响应比增加，但每次调度之前，都需要先做响应比的计算，会增加系统开销。

 

4.基于时间片的轮转调度算法

1.时间片轮转法

       时间片大小的确定，太短有利于短作业，但是频繁的发生中断，进程上下文的切换，增加系统的开销；太长算法退化成FCFS算法。

2.  多级反馈队列调度算法

不事先知道各个进程所需的执行时间，而且还可以满足各种类型进程的需要，被公认进程调度算法较好。

（1）     设置多个就绪队列，并为各个队列赋予不同的优先级。

（2）     当一个新进程进入内存后，首先放在第一个队列末尾，按FCFS原则排队等待调度，如果调度后还没完成，将其放到第二个就绪队列末尾。

（3）     仅当第一个队列空闲时，调度程序才开始调度第二队列中的进程运行。

多级反馈队列调度算法的性能

（1）     终端型作业用户

（2）     短批处理作业用户

（3）     长批处理作业用户

文件系统

Fread的过程

要对文件进行读写，系统首先开辟一块内存区来保存文件信息，保存这些信息用的是一个结构体，将这个结构体typedef为FILE类型。我们首先要定义一个指向这个结构体的指针，当程序打开一个文件时，我们获得指向FILE结构的指针，通过这个指针，我们就可以对文件进行操作。

size_tfread(void *buffer,size_t size,size_t count,FILE *stream);

功 能：从一个文件流中读数据,读取count个元素,每个元素size字节.如果调用成功返回count。如不成功，返回实际读取的元素个数，小于count.

参 数：buffer用于接收数据的内存地址,大小至少是size*count字节.

size单个元素的大小，单位是字节

count元素的个数,每个元素是size字节.

stream输入流

返回值：实际读取的元素个数.如果返回值与count不相同,则可能文件结尾或发生错误.

从ferror和feof获取错误信息或检测是否到达文件结尾.

在文件系统中，元数据（比如ext2中的inode）的基本作用是什么？ext2跟ext3的根本区别是什么？

元数据（Metadata）是描述其它数据的数据（data about other data），或者说是用于提供某种资源的有关信息的结构数据（structured data）。元数据是描述信息资源或数据等对象的数据，其使用目的在于：识别资源；评价资源；追踪资源在使用过程中的变化；实现简单高效地管理大量网络化数据；实现信息资源的有效发现、查找、一体化组织和对使用资源的有效管理。

在文件系统中，元数据的加锁机制是保证元数据事务操作正确进行的重要机制。

Inode

译成中文就是索引节点，它用来存放档案及目录的基本信息，包含时间、档名、使用者及群组等。

在ext2文件系统中，文件由inode（包含有文件的所有信息）进行唯一标识。一个文件可能对应多个文件名，只有在所有文件名都被删除后，该文件才会被删除。此外，同一文件在磁盘中存放和被打开时所对应的inode是不同的，并由内核负责同步。

inode表包含一份清单，其中列出了对应文件系统的所有 inode 编号。当用户搜索或者访问一个文件时，UNIX 系统通过 inode 表查找正确的 inode 编号。在找到 inode 编号之后，相关的命令才可以访问该 inode ，并对其进行适当的更改。

ext2是linux系统中高效、可靠的文件系统，可用在硬盘或可移动存储介质上。它是ext的扩展，被认为是基于速度和CPU使用的最高效的文件系统。

ext3是ext2的扩展，它在ext2的基础上增加了日志功能，或者说它是ext2的日志文件系统版本。