1.进程&线程（16道）

1.1异步IO和同步IO区别？

答案：如果是同步IO，当一个IO操作执行时，应用程序必须等待，直到此IO执行完。相反，异步IO操作在后台运行，IO操作和应用程序可以同时运行，提高系统性能，提高IO流量。

解读：在同步文件IO中，线程启动一个IO操作然后就立即进入等待状态，直到IO操作完成后才醒来继续执行。而异步文件IO中，线程发送一个IO请求到内核，然后继续处理其他事情，内核完成IO请求后，将会通知线程IO操作完成了。


1.2进程间通信方式？

管道

(pipe)

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之间使用，通常是父子进程。

有名管道

(named pipe)

也是半双工的通信方式，但是它允许用于无亲缘关系的进程之间的通信。

信号量

(semaphore)

是一个计数器，通常作为一种同步机制，用于进程和线程间的同步。

消息队列

(message queue)

是一个消息链表，存放在内核中并且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的缺点。

共享内存

(shared memory)

一段能够被多个进程共同访问的内存，由一个进程创建。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设计的，往往与其他通信方式如信号量配合使用，来实现进程间同步与通信。

套接字(socket)

可用于不同主机间的进程通信。

信号(signal)

用于通知接收进程某个事件已经发生，是一种比较复杂的通信方式。


1.3进程的地址空间模型？

text segment

存储代码的区域。

data segment

存储初始化不为0的全局变量和静态变量、const型常量。

bss segment

存储未初始化的、初始化为0的全局变量和静态变量。

heap（堆）

用于动态开辟内存空间。

memory mapping space

（内存映射区）

mmap系统调用使用的空间，通常用于文件映射到内存或匿名映射（开辟大块空间），当malloc大于128k时（此处依赖于glibc的配置），也使用该区域。在进程创建时，会将程序用到的平台、动态链接库加载到该区域。

stack（栈）

存储函数参数、局部变量。

kernel space

存储内核代码。


1.4进程的五种状态分别是?

（1）就绪态：所有运行条件已就绪，只要得到了CPU时间就可运行。

（2）运行态：得到CPU时间正在运行。

（3）僵尸态：进程已经结束了但父进程还没来得及回收。

（4）等待态：包括浅度睡眠跟深度睡眠。进程在等待某种条件，条件成熟后即进入就绪态。浅度睡眠时进程可以被信号唤醒，但深度睡眠时必须等到条件成熟后才能结束睡眠状态。

（5）暂停态：暂时停止参与CPU调度（即使条件成熟），可以恢复。

1.5子进程从父进程继承的资源有哪些？

答案：子进程继承父进程的绝大部分资源，包括堆栈、内存、用户号和组号、打开的文件描述符、当前工作目录、根目录。

注意：子进程独有进程号、不同的父进程号、自己的文件描述符。


1.6什么是进程上下文、中断上下文？

（1）进程上文：是指进程由用户态切换到内核态时需要保存用户态时CPU寄存器中的值，进程状态以及堆栈上的内容。即保存当前进程的状态，以便再次执行该进程时，能够恢复切换时的状态，继续执行。

（2）进程下文：是指切换到内核态后执行的程序，即进程运行在内核空间的部分。

（3）中断上文：硬件通过中断触发信号，导致内核调用中断处理程序，进入内核空间。这个过程中，硬件的一些变量和参数也要传递给内核，内核通过这些参数进行中断处理。中断上文可以看作硬件传递过来的这些参数和内核需要保存的一些其他环境（主要是当前被中断的进程环境）。

（4）中断下文：执行在内核空间的中断服务程序。


1.7如何防止僵尸进程过多导致系统空间爆满？

答案：每当子进程退出，父进程都会收到SIGCHLD信号，故可在父进程中设置SIGCHLD信号的捕获函数，在捕获函数中回收子进程。 

void handler(int sig)  
{ &nb