1.多线程和多进程程序的区别?
进程优点:编程、调试简单,可靠性较高。
进程缺点:创建、销毁、切换速度慢,内存、资源占用大。
线程优点:创建、销毁、切换速度快,内存、资源占用小。
线程缺点:编程、调试复杂,可靠性较差。
对比维度 |
多进程 |
多线程 |
总结 |
数据共享、同步 |
数据共享复杂,需要用IPC;数据是分开的,同步简单 |
因为共享进程数据,数据共享简单,但也是因为这个原因导致同步复杂 |
各有优势 |
内存、CPU |
占用内存多,切换复杂,CPU利用率低 |
占用内存少,切换简单,CPU利用率高 |
线程占优 |
创建销毁、切换 |
创建销毁、切换复杂,速度慢 |
创建销毁、切换简单,速度很快 |
线程占优 |
编程、调试 |
编程简单,调试简单 |
编程复杂,调试复杂 |
进程占优 |
可靠性 |
进程间不会互相影响 |
一个线程挂掉将导致整个进程挂掉 |
进程占优 |
分布式 |
适应于多核、多机分布式;如果一台机器不够,扩展到多台机器比较简单 |
适应于多核分布式 |
进程占优 |
2. gdb调试coredump堆栈不全怎么办?
coredump文件会保留当前进程的第一手现场资料,这些信息包含了程序运行时的内存,寄存器状态,堆栈指针,内存管理信息还有各种函数调用堆栈信息等,以便后续调试;
根据寄存器rbp里的地址,对临近区域的内存进行排查,查询出最近的内容为0x004xxxxx的指令
disas + 函数 打印汇编函数的汇编码
3. 系统异常分类
中断,陷阱,故障,终止
应用程序通过陷阱和系统调用向操作系统请求服务。
异常发生后,操作系统通过异常表进行跳转。
4.进程与线程
进程是操作系统分配资源的最小单位,线程是操作系统调度的最小单位,一个进程里至少包含一个线程;
多进程程序一个进程挂掉,不影响其他进程的运行,多线程程序,一个线程挂了,整个进程就挂掉了。
优缺点:
线程执行开销小,但是不利于资源的管理和保护。线程适合在SMP机器(双CPU系统)上运行。
进程执行开销大,但是能够很好的进行资源管理和保护。进程可以跨机器前移。
5.什么是临界区、如何解决冲突?
每个进程中访问临界资源的那段程序称为临界区,每次只准许一个进程进入临界区,进入后不允许其他进程进入。如果有若干个进程要求进入空闲的临界区,一次仅允许一个进程进入。任何时候,处于临界区的进程不可多于一个。如已有进程进入自己的临界区,则其他试图进入临界区的进程必须等待。进入临界区的进程要在有限时间内退出,以便其他进程能及时进入自己的临界区。如果不能进入自己的临界区,就应该让出CPU,避免进程出现忙等等现象。
6. 进程间通信有哪些方式?它们的区别?
IPC方式:7种
1.管道(pipe):管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在有血缘关系的进程间使用,进程的血缘关系通常是指父子进程关系。
2.命名管道(named pipe):也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系关系进程间通信。
3.信号(signal):是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某一事件已经发生。
4.信号量(semophere):信号量是一个计数器,可用来控制多个进程对共享资源的访问。它通常作为一种锁机制,防止某进程正在访问共享资源时,其他进程也访问该资源。因此,主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
5.消息队列(message queue):消息队列是由消息组成的链表,存放在内核中,并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递消息少,管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
6.共享内存(shared memory):就是映射一段能被其他进程所访问的内存,这段共享内存由一个进程创建,但多个进程都可以访问,共享内存是最快的IPC方式,它是针对其他进程间的通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制,如信号量等配合使用,来实现进程间的同步和通信。
7.套接字(socket):套接口也是进程间的通信机制,与其他通信机制不同的是它可用于不同及其间的进程通信。
几种方式的比较:
管道:速度慢、容量有限
消息队列:容量收到系统限制,且要注意第一次读的时候,要考虑上一次没有读完数据的问题。
信号量:不能传递复杂信息,只能用来同步。
共享内存:能够很容易控制容量,速度快,但要保持同步,比如一个进程在写的时候,另一个进程要注意读写的问题,相当于线程中的线程安全。
7. 线程间的通信机制
1.锁机制:互斥锁、条件变量、读写锁
互斥锁提供了以排他方式防止数据结构被并发修改的方法。
读写锁允许多个线程同时读共享数据,而对写操作是互斥的。
条件变量可以以原子的方式进行阻塞进程,直到某个特定条件为真为止。对条件的测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。
2.信号量机制:包括无名信号量和命名线程信号量
3.信号机制:类似进程间的信号处理
线程间的通信目的主要是用于线程同步,所以线程没有像进程通信中的用于数据交换的通信机制。
8. 什么是死锁?产生条件?如何避免死锁
死锁的概念:在2个或多个并发进程中,如果每个进程持有某有资源而又都等待别的进程释放它或他们现在保持的资源,在未改变这种状态之前都不能向前推进,称这一组进程产生了死锁。通俗地讲,就是2个或多个进程被无限期地阻塞、相互等待的一种状态。
死锁产生的原因:系统资源不足,进程推进顺序非法
产生死锁的必要条件:
1.互斥条件:一个资源每次只能被一个进程使用
2.不可剥夺条件:进程已获得资源,在未使用完之前,不能被其他进程强行剥夺,只能主动释放
3.请求和保持条件:进程已经保持了至少一个资源,但又提出了新的资源请求,而该资源已被其他进程占有,此时请求进程被阻塞,但对自己已获得的资源保持不放。
4.循环等待条件:即进程集合{p0,p1,p2,p3…..pn};p0正在等待p1占用的资源,p1正在等待p2占用的资源,pn正在等待p0占用的资源。
只要上述一个条件不成立,就不会发生死锁。
死锁的解除和预防:理解了死锁的原因,以及产生死锁的四个必要条件,就可以最大可能地避免和预防和解锁死锁。所以在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立,如何确定资源的合理分配算法,避免进程永久占据系统资源。对资源的分配要给予合理规划
死锁的处理策略:鸵鸟策略、预防策略、避免策略、检测与解除死锁
9. 进程的调度算法有哪些?
1.先来先服务(FCFS):此算法的原则是按照作业到达后备作业队列(或进程进入就绪队列)的先后次序选择作业(或进程)
2.短作业优先(SJF:Shortest Process First):这种算法主要用于作业调度,它从作业后备序列中挑选所需运行时间最短的作业进入主存运行。
3.时间片轮转调度算法:当某个进程执行的时间片用完时,调度程序便终止该进程的执行,并将它送到就绪队列的末尾,等待分配下一时间片再执行。然后把处理机分配给就绪队列中新的队首进程,同时也让它执行一个时间片。这样就可以保证队列中的所有进程,在已给定的时间内,均能获得一时间片处理机执行时间。
4.高响应比优先:按照高响应比(已等待时间+要求运行时间)/要求运行时间 优先的原则,在每次选择作业投入运行时,先计算此时后备作业队列中每个作业的响应比RP。选择最大的作业投入运行。
5.优先权调度算法:按照进程的优先权大小来调度。使高优先权进程得到优先处理的调度策略称为优先权调度算法。注意:优先数越多,优先权越小。
6.多级队列调度算法:多队列调度是根据作业的性质和类型的不同,将就绪队列再分为若干个队列,所有的作业(进程)按其性质排入相应的队列中,而不同的就绪队列采用不同的调度算法。
10.查看进程内存,cpu的方法
ps -ef | grep 进程, top -p 进程ID, cat /proc/3664/status
11.网络中的select,poll,epoll
见:https://www.cnblogs.com/henkk/p/11138846.html
12. 讲讲libevent
libevent是异步事件库,一个支持linux,windows,跨平台的事件库;
支持多种I/O复用技术:epoll,select,poll,dev,kqueue
参考:https://blog.csdn.net/xiongluo0628/article/details/81461053