操作系统
1. 什么是进程？什么是线程？
| 方面 | 进程 | 线程 |
|---|---|---|
| 基本单位 | 操作系统资源分配和调度的基本单位 | 程序执行的基本单位，属于进程的一部分. |
| 内存 | 进程之间是相互独立的，具有独立的内存空间。 | 同一进程内的线程共享内存，线程之间没有内存隔离。 |
| 通信方式 | 需要通过进程间通信机制（如管道、共享内存、消息队列等）。 | 线程之间共享进程资源，通信更方便（如直接访问共享变量）。 |
| 适用场景 | 更适合需要隔离的独立任务（如操作系统服务）。 | 更适合并发性高的任务（如多线程网络服务器）。 |
2. 内核线程和用户线程的区别？
相同点：内核线程和用户线程都是线程的一种，都可以执行任务。
不同点：内核线程是由操作系统创建和管理的，运行在内核态；而用户线程是由应用程序创建和管理的，运行在用户态。内核线程可以访问操作系统所有资源，执行任何操作系统提供的服务，如文件系统、网络等；用户线程只能访问应用程序的资源，只能执行应用程序提供的服务。内核现成的创建、销毁、切换、调度由操作系统内核负责，而用户线程由应用程序自己控制。
3. 进程的几种状态？
在操作系统中，进程是一个程序的运行实例，它会 随着运行的不同阶段和资源需求的变化而经历多种状态。
| 状态名称 | 说明 |
|---|---|
| 新建（New） | 进程正在被创建，但尚未进入就绪队列，无法执行。 |
| 就绪（Ready） | 进程已分配了必要的资源，等待 CPU 调度执行。 |
| 运行（Running） | 进程正在 CPU 上执行。 |
| 阻塞（Blocked/Waiting） | 进程等待某种事件（如 I/O 操作完成）或资源（如锁）时进入此状态。 |
| 终止（Terminated） | 进程执行完成或因某种原因被终止，进入终止状态，操作系统会回收资源。 |
4. 进程创建方式
| 特性 | fork() |
vfork() |
|---|---|---|
| 地址空间 | 父子进程拥有独立的地址空间。 | 父子进程共享同一地址空间，直到子进程调用 exec() 或 exit()。 |
| 父进程执行状态 | 父进程和子进程可以并发执行，调度顺序不确定。 | 父进程会被挂起，直到子进程调用 exec() 或 exit()。 |
| 效率 | 相较于 vfork()，开销较大（但现代系统已优化）。 |
开销小，性能更高。 |
| 用途 | 适用于需要保留父进程地址空间的场景。 | 适用于子进程需要立刻执行新程序的场景（通过 exec()）。 |
| 内存安全性 | 子进程独立，不会影响父进程内存。 | 子进程可以影响父进程内存（共享地址空间）。 |
5. 进程间通信方式有哪些？有什么优缺点？
| **通信方式 ** | 优点 | 缺点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 管道 | 简单易用，适合父子进程通信 | 半双工，不适合大规模通信 | 父子进程间简单数据交换 |
| 消息队列 | 支持无亲缘关系进程通信，异步通信 | 消息容量有限，要考虑数据覆盖问题 | 多消息类型的异步传递 |
| 共享内存 | 高性能，支持大数据量传输 | 需额外同步机制，管理复杂 | 高性能数据共享 |
| 信号量 | 高效的同步和互斥控制 | 不能传递数据，只能用于同步 | 共享资源的访问控制 |
6. 僵尸进程、孤儿进程和守护进程是什么？
| 特性 | 僵尸进程 | 孤儿进程 | 守护进程 |
|---|---|---|---|
| 定义 | 子进程已退出，但父进程未回收其资源。 | 父进程已退出，但子进程仍在运行。 | 独立于控制终端，在后台运行的长期进程。 |
| 原因 | 父进程未调用 wait()。 |
父进程意外退出或主动终止。 | 手动设计，用于后台运行任务。 |
| 控制 | 系统不会主动清理，需要父进程处理。 | 自动由 init 进程接管，无需人工干预。 |
通过特定程序设计和初始化。 |
| 危害 | 可能耗尽系统的进程号资源。 | 无危害，由操作系统管理。 | 无危害，正常运行的后台任务。 |
7. 如何清理僵尸进程？
当系统中出现了僵尸进程时，我们是无法通过kill命令把他清除的，但是我们可以通过杀死他的父进程，让他变成孤儿进程，并进一步由系统中的 init 进程(PID=1)收养并清理。
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