操作系统常见面试题

操作系统常见面试题攻略

简介

操作系统（Operating System）是计算机系统的核心部分，是承载用户程序运行的最基础的软件。在求职面试中，大部分技术岗位都会考察操作系统的相关知识。本文将对常见的操作系统面试题进行详细讲解，提供专业的攻略。

知识点

常见的操作系统面试题涉及以下知识点：

1. 进程与线程

2. 进程之间的通信

3. 线程之间的同步与互斥

4. 进程调度算法

5. 虚拟内存

6. 死锁的概念和解决方案

7. 文件系统

8. 中断和异常

解析

1. 进程和线程的区别

进程（Process）是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，即一个运行中的程序。线程（Thread）是一个可被调度的执行单元，是比进程更小的基本执行单元。进程拥有自己的独立地址空间，线程共享相同的地址空间，在内存中可以运行多个线程，但至少有一个进程。

示例：

公司有一个文件存储器，有多个人同时上传文件，有时候服务器负载太重，会卡死，这种情况下我们需要多开一些进程进来来降低服务器负载。

2. 进程之间的通信方式

进程通信是指进程之间交换信息和同步动作的行为。常见的进程之间的通信方式有三种：管道、消息队列和共享内存。

• 管道（Pipe）：一种半双工的通信方式，由两个进程共用一个同样大小的缓冲区，通常用于具有亲缘关系的进程之间，只能在父进程与子进程或者兄弟进程之间使用。

• 消息队列（Message Queue）：一个消息链，存放在内核中并由消息队列标识符标识，通信双方可以读写通信的数据，常用于任意进程之间相对独立的通信。

• 共享内存（Shared Memory）：指两个进程共享同一个物理内存区域，这个区域成为共享内存，对共享内存的读写都会直接影响到共享对象，进程间可以通过共享内存来进行高速数据交换。

示例：

现在有一个父进程需要给两个子进程分别传递不同的参数，这时候我们需要用到消息队列进行通信。

3. 线程之间的同步和互斥

同步：线程之间通过某种方式，以协调、控制其执行的相对顺序（谁先谁后）去避免出现不同步的情况。主要使用的方法有信号量、事件和条件变量，还可以使用自旋锁等方式。

互斥：主要是为了防止在多进程、多线程的环境下对某些共享资源（如文件、数据表等）的访问发生冲突。主要使用的方法是互斥锁。

示例：

由于线程之间的执行时并发的，因此需要一个机制来保证在访问共享资源时能够在必要的时候停止其他线程的输入输出。这个时候我们需要用到互斥锁。

总结

操作系统是一个大而复杂的领域，涉及到多方面的知识。在面试中，需要做好知识的准备和学习。除了以上知识点，还需要关注操作系统的底层设计与实现，以及常见的调试工具。积极思考、多做练习，才能更好地应对面试。