操作系统面试题

守护进程&僵尸进程&孤儿进程

守护进程

一般为 Daemon进程，常在系统引导载入时启动，在系统关闭时终止。许多后台服务都是通过守护进程实现的。

创建步骤：

执行一个fork()，之后父进程退出，子进程继续执行
子进程调用setsid()开启一个新回话并释放它与控制终端之间的所有关联关系。结果就是使子进程: (a)成为新会话的首进程，(b)成为一个新进程组的组长进程，©没有控制终端。
修改进程的当前工作目录，通常会改为根目录（/）
关闭daemon从其父进程继承而来的所有打开着的文件描述符

僵尸进程

子进程退出时，父进程并未对其发出的SIGCHLD信号进行适当处理，导致子进程停留在僵死状态等待其父进程为其收尸。

孤儿进程

在其父进程执行完成或被终止后仍继续运行的一类进程。这些孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。

INT 2 中断（同 Ctrl + C）

TERM 15 终止：可以做准备工作，如遇阻塞也可以忽略

KILL 9 强制终止

fork()

创建启动一个新进程，该进程是调用它的进程的副本，两个进程完全相同。

子进程拥有新的PID，fork()的返回值，若为0，则表示是在子进程中返回；若大于0，则表示是在父进程中返回，且该值为子进程的PID。

exec()

用另一个（不相同的）进程映像替换当前进程映像，当前进程的“数据段”，“堆栈段”和“代码段”被新程序改写。

新程序会保持调用exec()进程的PID不变。

参考https://juejin.cn/post/6995519558475841550

read(); write() 传统文件传输

mmap(); write() 虚拟内存映射

mmap() 替换了read()，会直接把内核缓冲区里的数据映射到用户空间，这样，操作系统内核与用户空间就不需要再进行任何的数据拷贝操作。

sendfile()

有两个参数，分别是目的端和源端的文件描述符。

替代前面的 read() 和 write() 这两个系统调用，这样就可以减少一次系统调用，也就减少了 2 次上下文切换的开销。可以直接把内核缓冲区里的数据拷贝到 socket 缓冲区里，不再拷贝到用户态。

scatter-gather sendfile()

第一步，通过 DMA 将磁盘上的数据拷贝到内核缓冲区里；
第二步，缓冲区内存地址和数据长度传到 socket 缓冲区，这样网卡的 SG-DMA 控制器就可以直接将内核缓存中的数据拷贝到网卡的缓冲区里，此过程不需要将数据从操作系统内核缓冲区拷贝到 socket 缓冲区中，这样就减少了一次数据拷贝；