操作系统概论

64位和32位的区别？

操作系统只是硬件和应用软件中间的一个平台。32位操作系统针对的32位的CPU设计。64位操作系统针对的64位的CPU设计。

CentOS 和 Linux的关系？

CentOS是Linux众多得发行版本之一，linux有三大发行版本（：Slackware、debian、redhat）,而Redhat有收费的商业版和免费的开源版,商业版的业内称之为RHEL系列，CentOS是来自于依照开放源代码规定而公布的源代码重新编译而成。可以用CentOS替代商业版的RHEL使用。两者的不同，CentOS不包含封闭源代码软件，是免费的。

进程的描述与控制

LINUX下的线程，GDI类

LINUX实现的就是基于核心轻量级进程的”一对一”线程模型，一个线程实体对应一个核心轻量级进程，而线程之间的管理在核外函数库中实现。

GDI类为图像设备编程接口类库。

进程和线程的区别是什么？

进程是执行着的应用程序，而线程是进程内部的一个执行序列。一个进程可以有多个线程。线程又叫做轻量级进程。

系统线程数量上限是多少？

Linux 系统中单个进程的最大线程数有其最大的限制 PTHREAD_THREADS_MAX。

这个限制可以在/usr/include/bits/local_lim.h中查看，对 linuxthreads 这个值一般是 1024，对于 nptl 则没有硬性的限制，仅仅受限于系统的资源。

这个系统的资源主要就是线程的 stack 所占用的内存，用 ulimit -s 可以查看默认的线程栈大小，一般情况下，这个值是8M=8192KB。

线程与进程的区别

进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其它进程产生影响，而线程只是一个进程中的不同执行路径。线程有自己的堆栈和局部变量，但线程之间没有单独的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。

简而言之,一个程序至少有一个进程,一个进程至少有一个线程.
线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。
另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。
线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。
从逻辑角度来看，多线程的意义在于一个应用程序中，有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

如何杀死一个进程？

Kill pid

输入输出系统

请介绍一下，socket编程的三种通信模型，BIO，NIO，AIO

阻塞，非阻塞，io多路复用，epoll支持文件符数目没有限制，fd集合只会从用户进程拷贝到内核一次，自己维护一个事件队列，不用每次遍历fd集合发现是否有就绪状态。

存储器管理

怎么理解操作系统里的内存碎片，有什么解决办法？

内存碎片分为：内部碎片和外部碎片。

内部碎片就是已经被分配出去（能明确指出属于哪个进程）却不能被利用的内存空间；

内部碎片是处于区域内部或页面内部的存储块。占有这些区域或页面的进程并不使用这个存储块。而在进程占有这块存储块时，系统无法利用它。直到进程释放它，或进程结束时，系统才有可能利用这个存储块。

单道连续分配只有内部碎片。多道固定连续分配既有内部碎片，又有外部碎片。

外部碎片指的是还没有被分配出去（不属于任何进程），但由于太小了无法分配给申请内存空间的新进程的内存空闲区域。

外部碎片是出于任何已分配区域或页面外部的空闲存储块。这些存储块的总和可以满足当前申请的长度要求，但是由于它们的地址不连续或其他原因，使得系统无法满足当前申请。

使用伙伴系统算法。

什么是页式存储？

主存被等分成大小相等的片，称为主存块，又称为实页。

当一个用户程序装入内存时，以页面为单位进行分配。页面的大小是为2n ,通常为1KB、2KB、2n KB等

处理调度与死锁

系统如何提高并发性？

1、提高CPU并发计算能力

（1）多进程&多线程

（2）减少进程切换，使用线程，考虑进程绑定CPU

（3）减少使用不必要的锁，考虑无锁编程

（4）考虑进程优先级

（5）关注系统负载

2、改进I/O模型

(1)DMA技术

(2)异步I/O

(3)改进多路I/O就绪通知策略，epoll

(4)Sendfile

(5)内存映射

(6)直接I/O

通常系统CPU比较高是什么原因？

1、首先查看是哪些进程的CPU占用率最高（如下可以看到详细的路径）

ps -aux –sort -pcpu | more

# 定位有问题的线程可以用如下命令

ps -mp pid -o THREAD,tid,time | more

2、查看JAVA进程的每个线程的CPU占用率

ps -Lp 5798 cu | more # 5798是查出来进程PID

3、追踪线程，查看负载过高的原因，使用JDK下的一个工具

jstack 5798 # 5798是PID

jstack -J-d64 -m 5798 # -j-d64指定64为系统

jstack 查出来的线程ID是16进制，可以把输出追加到文件，导出用记事本打开，再根据系统中的线程ID去搜索查看该ID的线程运行内容，可以和开发一起排查。

什么情况下会发生死锁？解决死锁的策略有哪些？

（一）互斥条件：一个资源一次只能被一个进程访问。即某个资源在一段时间内只能由一个进程占有，不能同时被两个或两个以上的进程占有。这种独占资源如CD-ROM驱动器，打印机等等，必须在占有该资源的进程主动释放它之后，其它进程才能占有该资源。这是由资源本身的属性所决定的。

（二）请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。进程至少已经占有一个资源，但又申请新的资源；由于该资源已被另外进程占有，此时该进程阻塞；但是，它在等待新资源之时，仍继续占用已占有的资源。

（三）不剥夺条件：进程已经获得的资源，在未使用完之前不能强行剥夺，而只能由该资源的占有者进程自行释放。

（四）循环等待条件：若干资源形成一种头尾相接的循环等待资源关系。

解决方法：银行家算法