苏宁电器网站建设特点分析,页面设计脚怎么设计,聊城做wap网站找谁,免费网站下载直播软件面试操作系统八股文十问十答第三期 作者#xff1a;程序员小白条#xff0c;个人博客 相信看了本文后#xff0c;对你的面试是有一定帮助的#xff01;关注专栏后就能收到持续更新#xff01;
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1#xff09;什么是用户态和内核态程序员小白条个人博客 相信看了本文后对你的面试是有一定帮助的关注专栏后就能收到持续更新
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1什么是用户态和内核态
用户态User Mode指操作系统中进程执行时的一种权限级别。在用户态下进程只能访问受限资源和执行受限指令集不能直接访问操作系统核心或硬件资源。这种限制是为了保护系统的稳定性和安全性。内核态Kernel Mode是操作系统的最高权限级别。在内核态下进程可以直接访问操作系统核心功能和所有硬件资源。内核态允许操作系统执行特权指令控制整个系统的运行状态。
切换用户态和内核态需要通过系统调用System Call这是从用户态进入内核态的唯一方式。
2进程之间的通信方式有哪些
进程间通信IPCInter-Process Communication是不同进程之间交换数据和信息的机制。常见的进程间通信方式包括
管道Pipe单向通信管道用于具有父子关系的进程间通信。命名管道Named Pipe允许无关的进程通过文件系统进行通信。信号Signal用于通知接收进程发生了某种事件。消息队列Message Queue允许进程通过消息传递进行通信消息具有格式和类型。共享内存Shared Memory多个进程共享同一块内存区域进程可以直接读写共享内存。信号量Semaphore用于多进程对共享资源的访问控制可以用来实现进程同步。套接字Socket用于不同计算机或同一计算机上的进程之间进行通信通常用于网络通信。
3进程有哪几种状态
进程在操作系统中可以处于多种不同的状态常见的进程状态包括
创建态Created进程正在被创建但尚未开始执行。就绪态Ready进程已经准备好执行等待分配处理器时间。运行态Running进程正在执行指令占用处理器资源。阻塞态Blocked进程因等待某事件如I/O操作完成、信号到达而暂时停止执行。终止态Terminated进程已经执行完成即将被操作系统释放和清理。
这些状态在操作系统的进程调度和管理过程中不断转换通过调度算法控制进程的执行顺序和资源分配以实现系统的有效管理和优化。
4什么是软中断、什么是硬中断
在操作系统和计算机体系结构中中断是一种机制用于在程序执行期间暂停当前的任务转而执行处理器预定义的另一个任务。中断可以分为软中断和硬中断
软中断Software Interrupt由软件操作系统或程序生成的中断信号用于请求操作系统执行特定的服务或程序。软中断可以通过系统调用例如Unix系统中的int 0x80或者异常例如除零异常的形式触发。软中断通常是非异步的即在执行中断之前程序需要显式地指示要进行中断处理。硬中断Hardware Interrupt由硬件设备如定时器、输入输出设备发出的中断信号通知处理器发生了某些事件需要处理。硬中断是异步的处理器在接收到硬件中断信号后会立即中断当前任务保存上下文然后转去执行中断处理程序。
5进程的调度算法你知道吗
进程调度算法是操作系统中用来决定哪些进程在何时执行的一种策略。常见的进程调度算法包括
先来先服务First Come, First Served, FCFS按照进程到达的顺序进行调度非抢占式。最短作业优先Shortest Job Next, SJN选择执行时间最短的进程优先执行非抢占式。最短剩余时间优先Shortest Remaining Time Next, SRTN每次选择剩余执行时间最短的进程执行抢占式。时间片轮转Round Robin, RR每个进程被分配一个时间片时间片用完后进程被暂停被放到就绪队列的尾部等待下一个时间片非抢占式。优先级调度Priority Scheduling根据进程的优先级来调度优先级高的进程优先执行可能是抢占式或非抢占式。多级反馈队列调度Multilevel Feedback Queue, MLFQ将就绪队列分为多个队列每个队列有不同的优先级进程根据其运行情况在不同队列之间移动结合了时间片轮转和优先级调度的特点。
6什么是分段、什么是分页
分段Segmentation分段是一种内存管理技术将逻辑地址空间划分为若干段每段可以有不同的长度和属性。每个段都有自己的基地址和界限长度逻辑地址由段名和段内偏移量组成。分段可以提供更好的程序结构和数据共享机制但会导致内存碎片问题。分页Paging分页是另一种内存管理技术将物理内存和逻辑地址空间划分为固定大小的页面通常为4KB或者更大。逻辑地址由页号和页内偏移量组成页号用于查找页表以获取对应的物理页面框的地址。分页可以有效地管理内存碎片但增加了页表管理的开销。
总结
分段适合变长程序段的管理和保护提高了程序的逻辑结构性和数据共享性。分页适合管理物理内存的分配和保护简化了内存碎片问题但增加了页表管理的复杂度。
7零拷贝你知道吗
零拷贝Zero-copy是一种优化技术旨在减少数据在内存和设备之间的复制次数从而提高数据传输的效率和性能。传统的数据传输方式中数据通常需要在应用程序的用户空间和操作系统内核空间之间进行多次拷贝例如从应用程序到内核缓冲区再到网络设备。零拷贝技术通过避免这些不必要的数据复制直接在内核空间或者设备间传输数据从而减少了数据传输的延迟和CPU资源消耗。常见的零拷贝实现方式包括使用内存映射mmap、直接内存访问DMA和发送文件描述符等。
8说下你常用的 Linux 命令
常用的 Linux 命令包括但不限于
文件和目录操作 ls列出目录内容cd改变目录pwd显示当前工作目录mkdir创建目录cp复制文件或目录mv移动文件或目录rm删除文件或目录等。文件内容查看和编辑 cat显示文件内容less逐页显示文件内容head和tail显示文件头部和尾部内容nano或vim编辑文件等。系统信息和状态查看 top查看系统资源使用情况ps显示当前进程状态df显示磁盘空间使用情况du显示目录空间使用情况uname显示系统信息等。网络相关 ping测试网络连接ifconfig或ip显示和配置网络接口信息netstat显示网络连接、路由表等ssh远程登录等。权限和用户管理 chmod修改文件权限chown修改文件拥有者sudo以超级用户权限执行命令useradd和userdel添加和删除用户等。
9I/O到底是什么?
I/OInput/Output输入/输出是指计算机与外部设备之间的数据交换过程。在计算机系统中I/O操作包括从设备如硬盘、键盘、鼠标、网络接口等读取数据到计算机内存或者将数据从内存写入到设备。
I/O 可以分为两类
阻塞式 I/O 应用程序发起一个 I/O 操作后如果操作不能立即完成例如等待数据从硬盘读取或等待网络数据包到达则应用程序会被阻塞直到 I/O 操作完成。非阻塞式 I/O 应用程序发起一个非阻塞 I/O 操作后即使操作不能立即完成应用程序也可以继续执行其他任务定期检查 I/O 操作是否完成。
10为什么网络 I/O 会被阻塞
网络 I/O 可能被阻塞的主要原因包括
数据传输速度慢 网络传输受限于带宽、延迟等因素导致数据不能立即到达或离开网络接口。接收方缓冲区满 当接收方缓冲区已满时网络设备无法接收更多的数据包发送方的数据传输就会被阻塞。发送方缓冲区满 当发送方缓冲区已满时发送方无法继续发送数据从而导致发送的网络 I/O 操作被阻塞。网络拥塞 网络拥塞时数据包可能会在网络中排队等待传输从而增加了数据传输的延迟导致网络 I/O 操作被阻塞。
解决网络 I/O 阻塞的方法包括使用非阻塞式 I/O、多线程或多进程处理 I/O 操作、使用异步 I/O 模型如事件驱动的网络编程以及优化网络传输环境如增加带宽、减少网络延迟等。
开源项目地址https://gitee.com/falle22222n-leaves/vue_-book-manage-system
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