操作系统面试题-4

常考面试题

1. 说说进程通信的方式有哪些？⭐⭐⭐⭐⭐

   进程间通信主要包括管道、系统IPC（包括消息队列、信号量、信号、共享内存）、套接字socket。

   1. 管道：包括无名管道和命名管道，无名管道半双工，只能用于具有亲缘关系的进程直接的通信（父子进程或者兄弟进程），可以看作一种特殊的文件；命名管道可以允许无亲缘关系进程间的通信。

   2. 系统IPC

      • 消息队列：消息的链接表，放在内核中。消息队列独立于发送与接收进程，进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除；消息队列可以实现消息的随机查询，可以按照消息的类型读取。

      • 信号量semaphore：是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。信号量用于实现进程间的互斥与同步。

      • 信号：用于通知接收进程某个事件的发生。

      • 内存共享：使多个进程访问同一块内存空间。

   3. 套接字socket：用于不同主机直接的通信。

2. 说说进程同步的方式？⭐⭐⭐⭐⭐

   1. 信号量semaphore：是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。信号量用于实现进程间的互斥与同步。P操作(递减操作)可以用于阻塞一个进程，V操作(增加操作)可以用于解除阻塞一个进程。
   2. 管程：一个进程通过调用管程的一个过程进入管程。在任何时候，只能有一个进程在管程中执行，调用管程的任何其他进程都被阻塞，以等待管程可用。
   3. 消息队列：消息的链接表，放在内核中。消息队列独立于发送与接收进程，进程终止时，消息队列及其内容并不会被删除；消息队列可以实现消息的随机查询，可以按照消息的类型读取。
   4. 互斥锁

3. 进程通信中的管道实现原理是什么？⭐⭐⭐⭐⭐

   操作系统在内核中开辟一块缓冲区（称为管道）用于通信。管道是一种两个进程间同一时刻进行单向通信的机制。因为这种特性，管道又称为半双工管道，所以其使用是有一定的局限性的。半双工是指同一时刻数据只能由一个进程流向另一个进程（一端负责读，一端负责写）；如果是全双工通信，需要建立两个管道。

   管道分为无名管