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OS知识点

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OS知识点

OS知识点 1.进程和线程的区别 (1)定义

进程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,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

线程是进程的一个实体,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。线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源。一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。相对进程而言,线程是一个更加接近于执行体的概念,它可以与同进程中的其他线程共享数据,但拥有自己的栈空间,拥有独立的执行序列。

(2)区别

进程和线程的主要差别在于它们是不同的操作系统资源管理方式。进程有独立的地址空间,一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其它进程产生影响。因此多进程的程序要比多线程的程序健壮,但在进程切换时,耗费资源较大,效率要差一些。但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程,不能用进程。

从逻辑角度来看,多线程的意义在于一个应用程序中,有多个执行部分可以同时执行。但操作系统并没有将多个线程看做多个独立的应用,来实现调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

2.线程和进程区别?为什么还要提出线程这个概念?线程共享了什么?协程呢? (1)线程和进程区别

见第1题

(2)为什么还要提出线程这个概念

a.进程只能在一个时间干一件事,如果想同时干两件事或多件事,进程就无能为力了。线程能够使系统在同一时间能够做多件事情。
b.当进程遇到阻塞时,例如等待输入,线程能够使不依赖输入数据的工作继续执行
c.可以有效地利用多处理器和多核计算机,在没有线程之前,多核并不能让一个进程的执行速度提高

(3)线程共享了什么 a. 堆

由于堆是在进程空间中开辟出来的,所以它是理所当然地被共享的;因此new出来的都是共享的

b. 全局变量

它是与具体某一函数无关的,所以也与特定线程无关;因此也是共享的

c. 静态变量

虽然对于局部变量来说,它在代码中是“放”在某一函数中的,但是其存放位置和全局变量一样,存于堆中开辟的.bss和.data段,是共享的

d. 文件等公用资源 e.进程代码段 f.进程的公有数据

利用这些共享的数据,线程很容易的实现相互之间的通讯

(4)协程

子程序,或者称为函数,在所有语言中都是层级调用,比如A调用B,B在执行过程中又调用了C,C执行完毕返回,B执行完毕返回,最后是A执行完毕。所以子程序调用是通过栈实现的,一个线程就是执行一个子程序。子程序调用总是一个入口,一次返回,调用顺序是明确的。

而协程的调用和子程序不同。协程看上去也是子程序,但执行过程中,在子程序内部可中断,然后转而执行别的子程序,在适当的时候再返回来接着执行。

  • 注意,在一个子程序中中断,去执行其他子程序,不是函数调用,有点类似CPU的中断。

看起来有点像多线程,但协程的特点在于是一个线程执行,那和多线程比,协程有何优势?

  • 最大的优势就是协程极高的执行效率。因为子程序切换不是线程切换,而是由程序自身控制,因此,没有线程切换的开销,和多线程比,线程数量越多,协程的性能优势就越明显。
  • 第二大优势就是不需要多线程的锁机制,因为只有一个线程,也不存在同时写变量冲突,在协程中控制共享资源不加锁,只需要判断状态就好了,所以执行效率比多线程高很多。
3.LRU了解吗?说一下实现思路? (1)LRU简介

LRU全称是Least Recently Used,即最近最久未使用的意思。
LRU算法的设计原则是:如果一个数据在最近一段时间没有被访问到,那么在将来它被访问的可能性也很小。也就是说,当限定的空间已存满数据时,应当把最久没有被访问到的数据淘汰。

(2)实现:lc.146
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