OS
* 内核态 vs 用户态
* 进程 vs 线程
* 进程调度算法
* 进程间通信的几种方式
* OS死锁相关的问题
* 什么是死锁？哲学家就餐问题
* 死锁的必要条件
* 死锁的应对方法
* 死锁的检测与恢复
* 死锁的动态避免：银行家算法
* 死锁的静态防止：破坏死锁的必要条件之一
* 段页式内存管理
* 页面置换算法
* 磁盘调度算法
* Linux系统常用的命令有哪些？是否会Shell,Python?*
内核态 vs 用户态
进程VS线程
根本区别：进程是操作系统资源分配的基本单位，而线程是任务调度和执行的基本单位
在开销方面：每个进程都有独立的代码和数据空间（程序上下文），程序之间的切换会有较大的开销；线程可以看做轻量级的进程，同一类线程共享代码和数据空间，每个线程都有自己独立的运行栈和程序计数器（PC），线程之间切换的开销小。
内存分配方面：系统在运行的时候会为每个进程分配不同的内存空间；而对线程而言，除了CPU外，系统不会为线程分配内存（线程所使用的资源来自其所属进程的资源），线程组之间只能共享资源。
包含关系：没有线程的进程可以看做是单线程的，如果一个进程内有多个线程，则执行过程不是一条线的，而是多条线（线程）共同完成的；线程是进程的一部分，所以线程也被称为轻权进程或者轻量级进程。
进程调度算法
先来先服务调度算法FCFS：既可以作为作业调度算法也可以作为进程调度算法；按作业或者进程到达的先后顺序依次调度；因此对于长作业比较有利；
短作业优先调度算法SJF：作业调度算法，算法从就绪队列中选择估计时间最短的作业进行处理，直到得出结果或者无法继续执行；缺点：不利于长作业；未考虑作业的重要性；运行时间是预估的，并不靠谱 ；
高响应比算法HRN：响应比=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间；
当作业等待时间相同，服务时间少的优先权高，短作业的优先权越高，类似SJF
当服务时间相同，等待时间越长的优先权高，类似FCFS
长作业的优先级随着等待时间增加而增加，可以保证长作业一定会被运行。时间片轮转调度RR：按到达的先后对进程放入队列中，然后给队首进程分配CPU时间片，时间片用完之后计时器发出中断，暂停当前进程并将其放到队列尾部，循环 ;
多级反馈队列调度算法：目前公认较好的调度算法；设置多个就绪队列并为每个队列设置不同的优先级，第一个队列优先级最高，其余依次递减。优先级越高的队列分配的时间片越短，进程到达之后按FCFS放入第一个队列，如果调度执行后没有完成，那么放到第二个队列尾部等待调度，如果第二次调度仍然没有完成，放入第三队列尾部…。只有当前一个队列为空的时候才会去调度下一个队列的进程。
进程间通信的几种方式
共享存储
进程间存在一块可直接访问的共享空间，通过对这块共享空间进行读/写操作实现进程之间的信息交换。消息传递
直接通信：发送进程直接将消息发送给接收进程
间接通信：发送进程把消息发送给某个中间实体，接收进程从中间实体取得消息管道通信
连接一个写进程和一个读进程以实现进程间通信的共享文件。
OS死锁相关的问题
多进程（线程）与死锁，哲学家就餐问题
死锁是指两个或两个以上的进程（线程）在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。
产生死锁的原因：
- 因为系统资源不足。
- 进程运行推进的顺序不合适。
- 资源分配不当。
死锁的必要条件
- 互斥条件：所谓互斥就是进程在某一时间内独占资源。
- 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。
- 不剥夺条件:进程已获得资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。
- 循环等待条件:若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。
死锁的应对方法
死锁的检测与恢复
采用算法检测死锁，当检测到产生死锁的进程则强行剥夺资源，实现难度大
死锁的动态避免：银行家算法
预防死锁的静态防止：破坏死锁的必要条件之一
- 打破互斥条件。即允许进程同时访问某些资源。但是，有的资源是不允许被同时访问的，像打印机等等，这是由资源本身的属性所决定的。所以，这种办法并无实用价值。
- 打破不可抢占条件。即允许进程强行从占有者那里夺取某些资源。就是说，当一个进程已占有了某些资源，它又申请新的资源，但不能立即被满足时，它必须释放所占有的全部资源，以后再重新申请。它所释放的资源可以分配给其它进程。这就相当于该进程占有的资源被隐蔽地强占了。这种预防死锁的方法实现起来困难，会降低系统性能。
- 打破占有且申请条件。可以实行资源预先分配策略。即进程在运行前一次性地向系统申请它所需要的全部资源。如果某个进程所需的全部资源得不到满足，则不分配任何资源，此进程暂不运行。只有当系统能够满足当前进程的全部资源需求时，才一次性地将所申请的资源全部分配给该进程。由于运行的进程已占有了它所需的全部资源，所以不会发生占有资源又申请资源的现象，因此不会发生死锁。
- 打破循环等待条件，实行资源有序分配策略。采用这种策略，即把资源事先分类编号，按号分配，使进程在申请，占用资源时不会形成环路。所有进程对资源的请求必须严格按资源序号递增的顺序提出。进程占用了小号资源，才能申请大号资源，就不会产生环路，从而预防了死锁。
段页式内存管理
页面置换算法
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最佳置换算法：淘汰最长未来时间不被访问的页面，只具有理论意义的算法，用来评价其他页面置换算法。置换策略是将当前页面中在未来最长时间内不会被访问的页置换出去。
image.png 先进先出置换算法：简单粗暴的一种置换算法，没有考虑页面访问频率信息。每次淘汰最早调入的页面。
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最近最久未使用算法LRU：算法赋予每个页面一个访问字段，用来记录上次页面被访问到现在所经历的时间t，每次置换的时候把t值最大的页面置换出去(实现方面可以采用寄存器或者栈的方式实现)。
image.png -
最近最少使用算法NRU
image.png 改进型Clock算法：在Clock算法的基础上添加一个修改位，替换时根究访问位和修改位综合判断。优先替换访问位和修改位都是0的页面，其次是访问位为0修改位为1的页面。
最少使用算法LFU：设置寄存器记录页面被访问次数，每次置换的时候置换当前访问次数最少的。
