操作系统常见面试问题

1、死锁

死锁产生的原因：（1）系统资源不足；（2）进程推进的顺序不合适；（3）系统资源分配不恰当

死锁的四个必要条件：

（1）互斥条件：每个资源每次只能被一个进程使用

（2）请求与保持条件：进程在请求资源被阻塞时，已获得的资源保持不放

（3）不可剥夺条件：进程已保持的资源在未使用完之前，不可被剥夺

（4）循环等待条件：若干进程形成循环等待资源的环形

死锁避免：系统对进程的资源申请进行动态检查，并根据检查的结果确定是否分配资源。如果资源分配后系统可能出现死锁，则不予分配，否则予以分配

死锁预防：就是设法破坏死锁的四个必要条件，严格防止死锁的出现

2、线程通信

（1）同步：使用synchronized或者Lock锁机制实现线程的通信

（2）while轮询：线程通过while语句轮询机制来检测某一个条件，当其他线程运行中更改了条件，则其他线程就可运行。轮询条件一般使用volatile关键字修饰。这种方式会浪费CPU资源

（3）等待/通知机制：wait()方法作用是使当前线程进行等待，并释放锁，指导被通知或者中断；notify()方法在执行之前需要获得锁，该方法的作用是通知那些等待的其他线程

（4）管道：使用java.io.PipedInputStream和java.io.PipedOutputStream进行通信，通过管道将一个线程中的消息发送给另一个线程

线程间同步：线程的同步方法是由锁来实现的，每个对象都有且仅有一个锁，这个锁与一个特定的对象关联，线程一旦获得了该对象锁，其他访问该对象的线程无法访问该对象的其他同步方法。当多个线程竞争同一个对象锁时，没有获得锁的线程将发生阻塞

3、进程通信

（1）管道：半双工通信方式，数据在管道中只能单向流动

（2）消息队列：消息队列是消息的链表，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量传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点

（3）信号量：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

（4）共享内存：共享内存就是映射一段能够被其他进程所访问的内存，这段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

（5）套接字：套接字也是进程间通信机制，与其他进程通信机制不同的是，它可用于不同机器间的进程通信