引自：https://www.cnblogs.com/midiyu/p/8065676.html
1、操作系统
操作系统是管理计算机硬件与软件资源的计算机程序，同时也是计算机系统的内核与基石。
2、操作系统的四个特性
并发：在同一时间段内，多个进程是同时进行的。
共享：系统中的资源可以被并发执行的进线程共同使用。
虚拟：通过空分复用和时分复用技术实现把一个物理实体虚拟为多个。
异步：系统中的进程是以走走停停的方式执行的，且以一种不可预知的速度推进。
3、操作系统的主要功能
处理机管理：处理机分配都是以进程为单位，所以处理机管理也被看作进程管理，包括进程控制、进程同步、进程通信和调度。
存储器管理：负责管理内存，内存分配、内存保护、地址映射、内存扩充。
设备管理：管理所有外围设备，包括完成用户的IO请求；为用户进程分配IO设备；提高IO设备利用率；提高IO速度；方便IO使用。
文件管理：管理用户文件和系统文件，方便使用的同时保证安全性。包括文件存储空间管理、目录管理、文件读写管理以及文件共享和保护。
接口管理：提高程序接口（如API）和用户接口（如GUI）
4、进程和线程的区别
进程是具有一定功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，进程是系统进行资源调度和分派的一个独立单位。
线程是进程的实体，是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能独立运行的基本单位，线程是轻量级的进程。
5、进程的状态及转换
6、进程同步机制
同步机制需要遵循的原则：空闲让进、忙则等待、有限等待、让权等待。
经典的进程同步问题：生产者-消费者问题、哲学家进餐问题、读者-写者问题
进程同步机制：
（1）信号量机制：定义一个信号量并赋予初始值，结合PV（P：信号量+1，V：信号量-1）操作对信号量进行操作实现同步。信号量的初始值决定该资源最多可以被多少对象访问。
（2）互斥体：当一个资源最多被一个对象访问时，信号量机制就成为了互斥体机制。
（3）管程机制：信号量机制功能强大，但对信号量的操作分散，难以控制。于是提出了一种集中式同步进程-管程。其基本思想是将共享变量和对它们的操作集中在一个模块中。管程是可以被多个进程/线程安全访问的对象或模块。管程的特性：安全性、互斥性、共享性。
7、进程之间的通信方式有哪些？
主要分为：管道、系统IPC（包括消息队列、信号量、共享存储器）、SOCKET、远程方法调用RPC。
管道分为：普通管道PIPE、流管道（S_PIPE）、命名管道（NAME_PIPE）
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。
命名管道（named pipe）：命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。
信号量（semophore ）：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。
消息队列（message queue）：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。
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。
共享内存（shared memory）：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。
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。
8、线程同步机制
临界区：通过对多线程的串行化来访问公共资源或者一段代码，速度快，适合控制数据访问
互斥量：采用互斥对象机制，只有拥有互斥对象的线程才有访问公共资源的权限，因为互斥对象只有一个，所以可以保证公共资源不会同时被多个线程访问
信号量：它允许多个线程同一时刻访问同一资源，但是需要限制同一时刻访问此资源的最大线程数目。信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同，信号允许多个线程同时使用共享资源，这与操作系统中PV操作相似。
事件（信号）：通过通知操作的方式来保持多线程的同步，还可以方便的实现多线程的优先级比较的操作
9、死锁
死锁的定义：所谓死锁就是一个进程集合中的多个进程因为竞争资源，而造成的互相等待现象。
死锁的原因：系统资源不足；多个进程的推进顺序不合理。
死锁的必要条件：
- 互斥条件（Mutual exclusion）：资源不能被共享，只能由一个进程使用。
- 请求与保持条件（Hold and wait）：已经得到资源的进程可以再次申请新的资源。
- 不可抢占条件（No pre-emption）：进程对于已经申请到的资源在使用完成之前不可以被抢占
- 环路等待条件：发生死锁的时候存在的一个 进程-资源 环形等待链
死锁处理：
- 预防死锁：破坏产生死锁的4个必要条件中的一个或者多个；实现起来比较简单，但是如果限制过于严格会降低系统资源利用率以及吞吐量
- 避免死锁：在资源的动态分配中，防止系统进入不安全状态(可能产生死锁的状态)-如银行家算法
- 检测死锁：允许系统运行过程中产生死锁，在死锁发生之后，采用一定的算法进行检测，并确定与死锁相关的资源和进程，采取相关方法清除检测到的死锁。实现难度大
- 解除死锁：与死锁检测配合，将系统从死锁中解脱出来（撤销进程或者剥夺资源）。对检测到的和死锁相关的进程以及资源，通过撤销或者挂起的方式，释放一些资源并将其分配给处于阻塞状态的进程，使其转变为就绪态。实现难度大
10、进程调度策略
调度策略有FCFS(先来先服务)，优先级，时间片轮转，多级反馈。
- 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 ；
- 优先级调度算法PSA:基于作业的紧迫程度，由外部赋予作业相应的优先级，调度算法是根据该优先级进行调度的。
- 高响应比优先调度算法HRNN：响应比=(等待时间+要求服务时间)/要求服务时间=响应时间/要求服务时间。
- 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。