前言
这是一篇关于操作系统相关的面试博文,应该会有两篇,第一篇重点从原理上介绍程序员需要掌握的知识点,第二篇主要侧重面试问题进行阐述。
进程和线程
进程是资源分配的最小单位,线程是CPU调度的最小单位。
进程
一个在内存中运行的应用程序。每个进程都是有自己独立的内存空间的,一个进程可以有多个线程,具体如何查看可以参考window的任务管理器,其中能看到目前所有的进程的运行状况。
线程
与进程(process)类似,线程(thread)是允许应用程序并发执行多个任务的一种机制。一个进程可以包含多个线程。同一程序中的所有线程均会独立执行相同程序,且共享同一份全局内存区域,其中包括初始化数据段(initialized data)、未初始化数据段(uninitialized data),以及堆内存段(heap segment)。
进程通信与线程通信
进程通信
管道pipe:管道是一种半双工的通信方式,数据只能单向流动,而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。
命名管道FIFO:有名管道也是半双工的通信方式,但是它允许无亲缘关系进程间的通信。
消息队列MessageQueue:消息队列是由消息的链表,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信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
共享存储SharedMemory:共享内存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,配合使用,来实现进程间的同步和通信。
信号量Semaphore:信号量是一个计数器,可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制,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。
套接字Socket:套解口也是一种进程间通信机制,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。
信号 ( sinal ) : 信号是一种比较复杂的通信方式,用于通知接收进程某个事件已经发生。
线程通信
以java为例,Java之间主要的通信方式有如下四种。
- volatile
- 等待/通知机制
- join方式
- threadLocal
死锁
是指多个进程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局,当进程处于这种僵持状态时,若无外力作用,它们都将无法再向前推进。
产生死锁
互斥条件:进程对于所分配到的资源具有排它性,即一个资源只能被一个进程占用,直到被该进程释放
请求和保持条件:一个进程因请求被占用资源而发生阻塞时,对已获得的资源保持不放。
不剥夺条件:任何一个资源在没被该进程释放之前,任何其他进程都无法对他剥夺占用
循环等待条件:当发生死锁时,所等待的进程必定会形成一个环路(类似于死循环),造成永久阻塞。
解决办法
破坏死锁的四个条件即可,这里就偷懒不多做描述。
多进程技术
这是前端需要掌握的一个技术,因为JS语言的特性导致执行是单线程的,但是我们需要提高效率,线程优化不了,我们只能放在了进程上,由此产生了多进程技术。这个技术我第一次接触时在《深入浅出Webpack》这本书中,当loader十分耗时的时候我们该怎么办?此时就有了多进程技术,我们可以对每一个loader,babel进行多进程操作,编译完成之后再合并到一起,具体可以看我的Web知识点总结的文章。