1.进程的常见状态？以及各种状态之间的转换条件？

就绪
执行
阻塞：正在执行的进程由于某些发生的事件/中断（如I/O请求，申请缓冲区失败暂时无法继续执行的状态）

2.进程同步

同步和互斥的区别？
同步指的是不同进程之间的执行有先后顺序/依赖关系。需要对多个相关进程在执行次序上进行协调，使并发执行的诸进程之间互相合作，使程序的执行具有可再现性。
同步机制遵循的原则
- 空闲让进
- 忙则等待（保证对临界区的互斥访问）
- 有限等待（等待有限的时间，避免死等）
- 让权等待（进程不能自己进入临界区时，应该是v昂处理机，一面陷入忙等待状态）

3.进程通信的方式有哪些？

低级通信：使用信号进行进程间的互斥和同步，交换的信息量少
高级通信：利用才做系统提供的一组通信命令传送大量数据，实现过程对进程/用户隐藏
高级通信机制可以分为一下三大类
1. 共享存储器系统（如剪贴板）
2. 消息传递系统
3. 管通信系统
  - 管道时单向的，先进先出，无结构的，固定大小的字节流，把一个进程的标准输出和另一个进程的标准输入连接在一起。一段写入，另一端读取，有阻塞机制
什么是信号量：简单来说就是一个计数器
消息队列
共享内存：不同进程的虚拟内存可以被映射到同一块物理内存
套接字

4.上下文切换

将CPU资源从一个进程分配给另一个进程的机制。切换的过程中，操作系统需要保存当前进程的状态（包括寄存器，程序计数器，内存空间的指针/页表头的地址等），在载入另一个进程运行锁需要的资源（状态）。

5.进程和线程的区别和联系

进程和线程的关系
- 进程是资源分配调度的最小单元
- 线程是CPU分配调度的最小单元
1. 线程必须属于一个进程，线程不能独立存在。一个进程至少有一个线程，线程是计算机可以识别的最小调度执行单位。
2. 资源分配给进程，同一进程内的所有线程共享所在进程的所有资源，包括代码段，数据段（全局变量和静态变量），扩展段（堆）。
3. 每个线程可以有自己的运行栈和局部变量、临时变量
4. CPU分配给线程，真正在CPU上执行的是线程
5. 线程在执行过程中，需要协作同步。不同进程的线程间要利用通信的方法实现同步
进程和线程的区别
1. 进程有自己的地址空间，线程没有
2. 进程是资源分配的最小单位，线城市CPU调度的最小单位，真正在CPU上运行的是线程
3. 通信方式不同。线程之间通信比较方便，共享数据（代码段，数据段，扩展段等）。当然需要处理好这些共享数据访问的同步和互斥比较难。
4. 进程上下文切换开销大，线程开销小，因为很多数据都共享，切换程序计数器的指针就好了。
5. 进程之间一般不会相互影响，线程可能会互相影响
6. 对进程操作开销都比较大
- 上下文切换的开销是什么
  - 进程切换上下文需要
  1. 切换页表目录以切换地址空间
  2. 切换内核栈和硬件上下文
  - 线程切换不需要第一步，因为共享地址空间
- 开销到底在哪里
  1. 扰乱缓存机制，原本TLB中缓存的地址都失效，重新翻译地址需要到内存中读取，更加低效
  2. 都需要进行的内核栈操作，因为上下文切换是内核执行的，需要陷入内核态，需要切换寄存器内容，开销大。
进程 = 加载上下文->程序执行（多个线程总和）->保存上下文，进程和线程都是一个时间段的描述，只是颗粒大小不同。
现成的分类
- 用户级线程：线程的管理由应用程序完成。内核并不清楚用户级线程的存在，用户级线程的优势在于，高效，不许要进入内核空间，但并发效率不高。
- 内核级线程：线程的管理由内核完成。内核可以将吸纳成分配到不同的CPU，真正实现并行计算。

6. CPU调度算法

FIFO，先来先服务：比较公平，实现简单
Shortest Job First：最短的作业优先调度
优先权调度
轮转调度算法：设置最长时间片，等待时间短，但是上下文切换次数比较多
多级队列调度。不同的队列由不同的优先级
多级反馈队列：不同队伍有不同的优先级。首先调度优先级高队列中的进程，高优先级队列中没有进程后才会调度优先级低队列中的任务。对于同一个优先级队列中的任务，采用时间片轮转调度法，如果一个任务不能完成，则加入下一级优先队列。如果正在执行低优先级队列中的任务，高优先级队列中到达新的作业，那么运行完这个时间片后，立即执行高优先级队列中的作业（抢占式）。

7. 产生死锁的条件？如何处理死锁？

产生死锁的必要条件：

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。
非抢占条件(No pre-emption)：已经分配的资源不能从相应的进程中被强制地剥夺。
循环等待条件(Circular wait)：系统中若干进程组成环路，该环路中每个进程都在等待相邻进程正占用的资源。

如何处理死锁问题：

忽略该问题。例如鸵鸟算法，该算法可以应用在极少发生死锁的的情况下。为什么叫鸵鸟算法呢，因为传说中鸵鸟看到危险就把头埋在地底下，可能鸵鸟觉得看不到危险也就没危险了吧。跟掩耳盗铃有点像。
检测死锁并且恢复。
仔细地对资源进行动态分配，使系统始终处于安全状态以避免死锁。
通过破除死锁四个必要条件之一，来防止死锁产生。

来源：CSDN

作者：ppdoge

链接：https://blog.csdn.net/ppdoge/article/details/104352946

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进程调度