練一練，嵌入式工程師操作系統面試題三道

來自專欄韋東山嵌入式Linux9 人贊了文章

題一，同步和非同步有啥區別？

題二，TCP與UDP有啥區別？

題三，進程和線程有啥區別？

題一答案：

同步(Sync)：所有的操作都做完，才返回給用戶。這樣用戶在線等待的時間太長，給用戶一種卡死了的感覺（比如系統遷移中，點擊了遷移，界面就不動了，但是程序還在執行，卡死了的感覺）。

這種情況下，用戶不能關閉界面，如果關閉，那麼遷移程序也會中斷，用戶體驗不好。

非同步(Async)：將用戶請求放入消息隊列，並反饋給用戶，比如系統遷移程序已經啟動，提示你可以關閉瀏覽器了。然後程序再慢慢地寫入資料庫。但是用戶沒有卡死的感覺，用戶體驗較好。

題二答案：

1、TCP面向連接（如打電話要先撥號建立連接）;UDP是無連接的，即發送數據之前不需要建立連接

2、TCP提供可靠的服務。它通過校驗和，丟包時的重傳控制，序號標識，滑動窗口、確認應答，次序亂掉的分包進行順序控制實現可靠傳輸。即通過TCP連接傳送的數據，無差錯，不丟失，不重複，且按序到達; UDP盡最大努力交付，即不保證可靠交付。

3、UDP具有較好的實時性，工作效率比TCP高，適用於對高速傳輸和實時性有較高要求的通信或廣播通信場景。

4、每一條TCP連接只能是點到點的; UDP支持一對一，一對多，多對一和多對多的交互通信方式。

5、TCP對系統資源要求較多，UDP對系統資源要求較少。

UDP有時比TCP更有優勢:

UDP以其簡單、傳輸快的優勢，在越來越多場景下取代了TCP, 如實時遊戲。

（1）網速的提升給UDP的穩定性提供可靠網路保障，丟包率很低，如果使用應用層重傳，能夠確保傳輸的可靠性。

（2）TCP為了實現網路通信的可靠性，使用了複雜的擁塞控制演算法，建立了繁瑣的握手過程，由於TCP在內置的系統協議棧中，極難對其進行改進。

採用TCP，一旦發生丟包，TCP會將後續的包緩存起來，等前面的包重傳並接收到後再繼續發送，延時會越來越大。

基於UDP對實時性要求較為嚴格的情況下，採用自定義重傳機制，能夠把丟包產生的延遲降到最低，盡量減少網路問題造成的影響。

題三答案：

1. 進程是資源分配的最小單位。

2. 線程是程序執行的最小單位，也是處理器調度的基本單位，但進程不是，兩者均可並發執行。

3. 進程有自己的獨立地址空間，每啟動一個進程，系統就會為它分配地址空間，建立數據表來維護代碼段、堆棧段和數據段，這種操作非常昂貴。而線程是共享進程中的數據，使用相同的地址空間，因此，CPU切換一個線程的花費遠比進程小很多，同時創建一個線程的開銷也比進程小很多。

4. 線程之間的通信更方便，同一進程下的線程共享全局變數、靜態變數等數據，而進程之間的通信需要以通信的方式（IPC)進行。不過如何處理好同步與互斥是編寫多線程程序的難點。但是多進程程序更健壯，多線程程序只要有一個線程死掉，整個進程也跟著死掉了，而一個進程死掉並不會對另外一個進程造成影響，因為進程有自己獨立的地址空間。

5. 進程切換時，消耗的資源大，效率高。所以涉及到頻繁的切換時，使用線程要好於進程。同樣如果要求同時進行並且又要共享某些變數的並發操作，只能用線程不能用進程。

6. 執行過程：每個獨立的進程有一個程序運行的入口、順序執行序列和程序入口。但是線程不能獨立執行，必須依存在應用程序中，由應用程序提供多個線程執行控制。

優缺點：

線程執行開銷小，但是不利於資源的管理和保護。線程適合在SMP機器（雙CPU系統）上運行。

進程執行開銷大，但是能夠很好的進行資源管理和保護，可以跨機器遷移。

何時使用多進程，何時使用多線程？

對資源的管理和保護要求高，不限制開銷和效率時，使用多進程。

要求效率高，頻繁切換時，資源的保護管理要求不是很高時，使用多線程。

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