备战面试之Linux操作系统
1、讲一讲什么是操作系统
现代计算机的工作过程就是通过程序控制硬件执行任务，由于计算机系统组成复杂，使得直接面向应硬件开发非常困难，操作系统的目的就是为了隐藏直接操作硬件的细节，并向应用程序提供抽象的接口，方便应用程序开发和运行。因此一个优秀的操作系统应该具有优秀的资源管理能力，以及对计算机细节的抽象能力。
2、讲一讲Linux系统中的进程和线程
什么是进程
一个进程就是计算机正在执行的一项任务，他包括任务的执行流程以及所调度的资源。
多进程
Linux是支持多进程的，也就是一段时间内有多个进程同时运行，这里强调的是同一段时间内，其实Linux操作系统是模拟多个进程同时进行的，因为一个CPU在同一时间只能执行一个任务，在Linux系统中，被执行的任务在多个进程中快速切换，就可以实现在一段时间内同时进行多个任务。
那么为什么要使用多进程呢，其实是为了提升CPU的利用率，因为如果只执行一个进程，对CPU的性能是极大的浪费，尤其是当进程等待IO相应的时候，这时候CPU在空转，没有指令执行，如果此时能够调度CPU转去执行另外一个进程，那性能就不会浪费了，因此要使用多进程。
什么是线程
线程和进程没有太大的区别，如果说进程是CPU正在执行的一项任务，那么线程就是进程中的一个局部任务，从内存空间的角度讲，进程与进程之间是隔离的，不共享内存，而一个进程内的多个线程共享该进程的内存空间，这也是进程和线程的一个区别。在Linux中，线程就是一种特殊的进程，他们都是用进程描述符task_sturct表示的，不同的是线程的内存空间直接指向它所属进程，而进程的内存空间是创建的时候开辟的一块新的内存空间。线程才是任务调度的最小单元。
多线程会出现什么问题
一般来说，为了提高效率，一个进程可能有多个线程，由于多个线程能够共享同一块内存空间，那就不可避免的出现线程安全问题，也就是多个线程都试图去修改同一块内存的时候，结果将是不可预测的，可以通过线程同步解决这个问题，俗称加锁，但是相应的如果锁顺序安排的不合理，可能会出现死锁的情况，当两个线程去争夺两个对象锁，各自拿到了不同的锁，并且试图去获取对方手里的锁，这时候就会陷入无限等待，如果不加干预，两个线程将永远保持等待无法运行，我认为解决死锁最好的方式就是合理安排锁顺序，避免死锁发生。
线程调度
刚刚说了，在多线程模型中，CPU在多个线程之间快速切换，那么如何保证CPU切换回线程之后，能够保持之前的运行状态，以及如何保证每个线程都能公平的被CPU执行，是系统设计应该考虑的两个问题，在Linux系统中，系统给每个进程的描述符添加一个进程上下文属性，用来记录该进程当前的运行环境，当CPU切换回来的时候，就是用这个进程上下文来恢复线程的运行状态。如何调度线程....
3、讲一讲Linux中的内存模型
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虚拟内存：一个程序在运行之前，需要被加载到内存中，由Linux的进程和线程模型我们知道，多个进程之间应该独立运行，互不干扰，要实现这一点就需要对每个进程的内存地址进行隔离，在此Linux提出了虚拟内存模型，也就是说，用户进程可以访问的内存地址并不是实际的物理地址，而是一块虚拟内存地址，这么做有两个好处，一来是程序开发人员只需要操作虚拟的地址空间，虚拟地址和实际物理地址的映射由操作系统完成，大大简化了开发难度，二来因为每个进程有自己的虚拟内存，所以各个进程就被隔离了。
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内存映射：....
4、讲一讲
- 什么是多进程：所谓多进程就是在一段时间内，多个进程同时运行，
- 为什么要使用多进程：
- 如何描述一个进程：描述一个进程的描述符需要包含它所使用的内存空间，文件系统，也就是计算机上的资源，除此之外在Linux系统中，为了将一个进程与另一个进程区分开，每个进程还需要包含进程标识，为了使操作系统能够在多个进程之间切换，每个进程的描述符中还需要包含它的运行时状态，也叫做进程上下文。
- Linux中的进程模型：在Linux系统中，一个进程分为用户态和内核态，这两种状态的区别也很简单，进程执行过程中有些操作需要有内核完成，比如分配内存，访问磁盘，进程调度等，执行这些操作的代码就运行在内核态，其他的程序就运行在用户态，一般来说用户态的代码访问权限较低，执行的操作不会对计算机产生严重的影响，当需要访问操作硬件的时候，就需要进入内核状态，让更加稳定的内核去执行任务。
由于Linux是支持多进程的，为了保证各个进程在执行的过程中保持独立，互不干扰，就需要保证进程的使用的内存地址不能重叠，为了实现这一点，Linux提出了虚拟内存模型，用户线程只能访问虚拟内存而不能直接访问物理内存，这样做的好处是，用户不必担心内存地址重叠问题，在32二位的操作系统中，每个进程都被分配4G的虚拟内存，其中3G的内存是用户空间的，1G是内核空间的，虚拟内存被映射到物理内存中，并且保证每个进程用户空间内存，映射到物理内存中没有地址重叠，这样就把进程与进程隔离开了。
