操作系统

os

文件描述符

指向内核为每一个进程维护的该进程打开文件记录表，当程序打开一个现有文件或者创建新文件时，内核向进程返回文件描述符

进程和线程

进程

• 进程是一块包含了某些资源的内存区域，包含的一个或者多个执行单元称为线程
• 进程有一个私有的虚拟地址空间，该空间仅能被它包含的线程使用

线程

• 线程有他的独特的程序计数器，栈，寄存器
• 堆内存和全局变量 线程是共享的
• 一个线程死掉就相当于这个线程的进程死掉，所以多进程比多线程好
• 线程不能独立执行

thread分为两类

posix线程以及windows 线程，unix系统都是posix 线程即pthread. windows 线程即为微软开发的线程。

thread 线程的状态

新建状态 就绪状态 运行状态 阻塞状态 死亡状态

yield（）暂时交出 cpu 控制权，从 running 状态转为 runnalbe 状态，但是仍有 可能被调度，sleep（）线程指定休眠一段时间，wait（）在其他线程调用此对 象的 notify（）或 notifyAll（）方法时才能继续执行 线程中 sleep()方法和 yeild()方法的主要区别:

多核cpu可以每个核来运行一个线程，同时运行多个线程

1.计算机某一时刻最多有一个进程 一个进程可以包含多个线程 2.同一个进程中的线程共享内存空间

3.一个线程使用内存时， 其他线程不能进去抢占 信号量， 互斥锁， 互斥锁是信号量的低级版本 只能0，1

信号量

用于互斥时，信号量的值应该初始化为1，任何时候只能由单个进程或者线程拥有

用P V来操作，P代表值减小，V代表值增加

当信号量大于0时，代表资源可以使用， 进程调用资源，信号量减少 当信号量为0时，必须等待其他进程释放信号量

操作系统竞态

并发的执行单元对共享资源的访问导致竞态

两个进程试图向同一个设备的相同位置写入数据

解决办法 加锁，或者确保同一时间只有一个进程在执行操作

进程的上下文切换

操作系统保存正在运行的进程状态，恢复进程的状态

保存的内容: 寄存器的值和内存分配的情况

4.进程是会死锁的

使用fork函数得到的子进程从父进程的继承了整个进程的地址空间，包括：进程上下文、进程堆栈、内存信息、打开的文件描述符、信号控制设置、进程优先级、进程组号、当前工作目录、根目录、资源限制、控制终端等。

子进程与父进程的区别在于：

1、父进程设置的锁，子进程不继承（因为如果是排它锁，被继承的话，矛盾了）

2、各自的进程ID和父进程ID不同

3、子进程的未决告警被清除；

4、子进程的未决信号集设置为空集。 -mickole博客

死锁

两个执行单元互相持有对方的资源，同时互相等待对方的资源而产生的阻塞

解决死锁的办法:

• 同一时刻一个线程只能访问一个资源
• 为访问资源设置一个最大的等待时间，.NET的同步机制

有哪些方法处理队列中的线程，

关于死锁的问题。哪些情况下会产生死锁

当两个执行单元互相持有对方的资源，同时等待对方的资源产生的阻塞

如何让两个进程产生死锁

并发

进程调度算法

FCFS first come first server

高优先权优先调度算法 按照进程的优先度来调度

RR Round robin(知更鸟) 轮询法 每个进程都可以得到一个最短的cpu使用时间，维护一个进程队列

SJF 最短作业优先算法

多级队列: 多个调度算法一起使用

通过画甘特图来计算时间

线程调度算法

生产者消费者模型

实现并发

用一个缓冲队列来记录:

提前生产好若干个资源，然后调用出资源，生产后进入资源

进程之间的通讯

通讯目的:

数据传输：一个进程将他的数据发送给另一个进程

共享数据

资源共享

进程控制

三种

普通管道

流管道

命名管道

系统IPC

信号量：信号量是一个计数器，可以控制多个进程对资源的访问

消息队列: 消息队列是由消息的链表

socket

共享内存:共享内存是映射一段能被其他进程访问的n内存，由一个进程创建，多个进程共享

操作系统是如何实现异步的。python 有哪些异步框架

内存和存储

虚拟内存

防止物理内存不够用，将硬盘的一部分作为虚拟

将程序分为若干个 较小的段和页，用映像表来表示是否装入了内存。

段式管理

优点

• 模块化性能好
• 便于程序和数据共享
• 程序的动态链接和调度比较容易
• 便于实现信息保护

缺点:

• 地址变换的时间较长，需要两次加法运算
• 主储存器的利用率比较低
• 对辅存的管理比较困难
• 会造成内存碎片，造成浪费

分配算法

首先分配:找到第一个可用空间，然后分配 最佳分配:先扫描全局可用区域表，然后找一个可用区进行分配

页式管理

将主存空间和程序空间分为固定大小的页，按照页顺序编号

虚拟地址中为虚页，主存地址中为实页

每个用户有一个在cpu中的基址寄存器，可以根据用户号在 找到与用户程序相对应的基址寄存器

从基址寄存器中读取到页表的起始地址，访问页表地址，将得到的主存页号和页内偏移加起来的到主存实地址

linux常用知识

linux文件权限: 第一段:文件类型 第二段:文件所有者的权限 第三段:文件在组成员的，读写执行权限 第四段:其他用户的读写执行权限

du-sh 查看文件夹的大小 cd ls grep 与管道命令进行 结合 进行内容的筛选 find 命令 cp copy mv 命令 rm -rf 递归删除 ps 命令 kill file filename 找到文件名 tar 打包压缩 cat 查看文件内容 chmod 改变文件权限 vim gcc time