一.進程和線程的區別
1.本質區別和所屬關系是什么？
進程是資源調度以及分配的基本單位。
線程是CPU調度的基本單位。
一個線程屬于一個進程，一個進程可以擁有多個線程。
2.地址空間和內存
進程擁有獨立的虛擬地址空間。
線程沒有獨立的地址空間；線程有棧，程序計數器(PC)，本地存儲(LS) 等少量獨立空間。
系統會為每個進程分配不同的內存空間
系統不會為線程分配內存，線程所使用的資源來自所屬的進程資源。
3.并發性和健壯性
進程的并發性較低。
線程的并發性較高。
對于單個CPU，系統會把CPU運行時間劃分為多個時間段，再將時間段分配給各個線程執行。
在切換效率上，進程切換效率低，線程切換效率高，都會涉及到上下文的切換。
一個進程崩潰不會影響其他進程。
一個線程崩潰可能會導致整個進程崩潰 。
進程隔離性更強一些。
?二.操作系統中進程和線程的切換過程
1.進程由哪幾個部分構成？
task_struct
進程的地址空間? =? 代碼段___數據段___棧區____堆區
?2.上下文由哪幾個部分組成?
用戶級上下文
系統級上下文 = __進程標識符信息__進程現場信息__進程控制信息__系統內核棧
寄存器上下文(硬件上下文) = __CPU各寄存器的內容___進程的現場信息
?3.何時發生切換?
主動? ?=? 系統調用，產生軟中斷。
被動? ?=? 時間中斷
靠中斷來完成切換
4.現場信息存儲在哪里？
程序計數器(PC)，寄存器，堆棧，進程/線程控制塊(PCB)
?5.進程/線程切換過程
保存當前進程的硬件上下文，修改當前進程的PCB，狀態由運行態變為就緒態或者阻塞態，加入相關隊列，調度另外一個進程，修改被調度進程的PCB，狀態變為運行態，把當前進程的存儲管理數據改為被調度進程的存儲管理信息（頁表，cache，TLB)__(這一小段線程沒有__線程不具備虛擬地址空間__共享進程的虛擬地址空間)，恢復被調度進程的硬件上下文，讓PC指向新的進程代碼。
?三.系統調用的整個流程
1.系統調用是什么？干嘛的？
系統調用是內核給用戶程序提供的編程接口，內核具有最高的權限，可以直接訪問所有資源，用戶只能訪問受限制的資源，不能直接訪問內存，網絡，磁盤等硬件資源。
?大致的流程 = 應用程序--->函數庫---->系統調用--->內核
靠中斷使程序從用戶態切換到內核態或者從內核態切換到用戶態?
2.系統調用是否引起進程或者線程切換??
不會必然切換：很多系統調用（如
getpid()、gettimeofday()等）只是簡單地獲取信息，執行很快，不會導致進程或線程切換。可能導致切換：如果系統調用涉及阻塞操作（如
read()、write()、accept()、sleep()等），當前進程或線程因為等待I/O或資源而被阻塞，操作系統會把它掛起，調度其他進程或線程運行，這時就會發生切換。主動讓出CPU：有些系統調用（如
sched_yield()、sleep()）會主動讓出CPU，也會導致切換。
?3.系統調用引起中斷上下文切換
系統調用一定會引起用戶態到內核態的中斷上下文切換，但是否會引起進程或線程的切換，要看系統調用是否導致阻塞或主動讓出CPU。
4.系統調用的流程?
用戶態發起系統調用
應用程序通過調用庫函數（如C語言的read()、write()等）發起系統調用請求。陷入內核態
庫函數內部會使用特定的指令（如x86上的syscall或int 0x80）觸發軟中斷或陷入，CPU從用戶態切換到內核態。保存現場
CPU會保存當前用戶態的寄存器等現場信息，確保系統調用返回后能恢復原來的執行狀態。內核處理系統調用
操作系統根據系統調用號找到對應的內核服務例程，執行相應的內核代碼，完成所需的操作（如文件讀寫、進程管理等）。返回用戶態
系統調用執行完畢后，內核將結果返回給用戶程序，并通過特定的指令（如sysret）切換回用戶態，恢復之前保存的現場。用戶程序繼續執行
用戶程序獲得系統調用的返回值，繼續后續的執行。
四.后臺進程有什么特點??
1.前臺進程是什么？有什么用？
運行在前臺的進程，終端是該進程的控制終端，終端關閉（SIGHUP），進程退出。
可接受終端輸入，并可以在終端輸出。
?2.后臺進程是什么？有什么用？
運行在后臺的進程，若在終端運行，終端關閉，進程可能退出。
不可以接受終端輸入，可以在終端輸出。
3.前后臺程序切換?
Ctrl + Z：可以將當前前臺運行的程序掛起，轉為后臺暫停狀態。
fg：用于將后臺的程序切換回前臺繼續運行。
bg：讓已經掛起的后臺程序在后臺繼續運行。
&：在命令末尾加上&，可以讓程序直接在后臺運行。
nohup：用于忽略SIGHUP信號，通常配合&一起使用，保證程序在終端關閉后依然運行。
Ctrl + D：用于斷開當前終端的session，相當于退出登錄。
?4.守護進程
?后臺進程的延申，脫離終端的后臺進程。
5.如何成為守護進程？
fork子進程令父進程退出，讓子進程被init進程接管，成為孤兒進程。
setsid()建立新的進程會話，使守護進程成為會話首進程，從而脫離與終端的關聯。
打開/dev/null，把0，1，2重新定向到/dev/null。
五.進程間通信有哪幾種方式
1.管道
單根管道是半雙工的，通常用于父子進程之間，通過pipe文件速度慢，容量有限。
2.FIFO?(有名/命名管道)
FIFO（First In First Out）有名管道是一種用于進程間通信（IPC）的機制。與匿名管道不同，有名管道有一個路徑名，存在于文件系統中，通常通過
mkfifo命令或mkfifo()系統調用創建。
3.消息隊列?
消息的連接表存儲在內核當中，獨立于進程，容量有限。
消息隊列的流程主要包括通過
msgget創建隊列，使用msgsnd發送消息，msgrcv接收消息，最后用msgctl管理或刪除隊列。?
4.共享內存?
多個進程共享的一塊存儲區，最快的一種IPC方式，需要和信號量配合使用。
共享內存的接口使用流程主要包括通過
shmget創建共享內存，shmat掛載到進程地址空間，進程間讀寫數據，最后用shmdt分離和shmctl刪除共享內存。?
5.信號?
信號是一種軟中斷，處理方式是忽略/捕獲/默認動作。
?6.信號量
信號量是一個計數器，主要用于進程/線程之間的同步和互斥。
?7.socket套接字
不局限于是否在同一個機器上。
?六.操作系統中進程調度策略
1.什么是進程調度？
調度對象
線程和進程相對于操作系統而言都是任務(task_struct)。
線程又稱為共享用戶虛擬地址空間的進程。
包含多個線程的進程稱之為線程組。
只有一個線程的進程稱為進程。
沒有用戶虛擬地址空間的進程稱之為內核線程。
用于絕對由誰（哪個或者哪幾個）獲得處理器的執行權?
進程狀態
就緒 -->|進程調度| 運行
運行 -->|時間片用完| 就緒運行 -->|io請求| 阻塞
阻塞 -->|io就緒| 就緒
?調度時機
主動調度（系統調用等待某個資源）。
周期調度(系統進程不主動讓出，內核依靠周期時鐘來搶占調度)。
喚醒搶占，創建新進程搶占，內核搶占。
2.進程調度有哪些算法？?
先來先服務（FCFS）
從就緒隊列中存在時間最長的進程執行調度。
?短作業優先(SJF)
從就緒隊列中選擇估計運行時間最短的任務執行調度
高響應比優先?
FCFS和SJF的綜合；綜合考慮等待時間和估計運行時間來選擇執行調度。
時間片輪轉調度
?適用分時系統，為任務分配時間片，執行完時間片后放入就緒隊列。
優先級調度?
從就緒隊列中選擇優先級最高的若干任務執行調度。
優先級用來描述運行的緊迫程度。
多級反饋隊列?
時間片和優先級的綜合。
動態調整任務的優先級和時間片的大小，從而兼顧多方面的系統目標。
