操作系统基础知识1

1. 堆和栈的区别？

• 栈区（stack）— 由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
• 堆区（heap） 一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表。
• 栈是向下增长的，堆是向上增长的。

下面是一个例子程序：

//main.cpp
int   a = 0;   //全局初始化区
char   *p1;   //全局未初始化区
void main()
{
    int b;              //栈
    char s[] = "abc";   //栈
    char *p2;           //栈
    char  *p3 = "123456";   // 123456\0在常量区，p3在栈上。
    static int c=0;          //全局（静态）初始化区
    p1   =   (char *)malloc(10);     //在堆上动态开辟空间
    p2   =   (char *)malloc(20);
    //分配来的10和20字节的区域就在堆区。
    strcpy(p1, "123456");       //123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456" 优化成一个地方。
}

申请方式不同：

stack： 由系统自动分配。速度较快。但程序员是无法控制的。 例如，在函数中声明一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间。

heap： 需要程序员自己申请，并指明大小，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片，不过用起来最方便。在c中malloc函数。如 p1 = (char *)malloc(10); 在C++中用new运算符，如 p2 = new char[10]; 但是注意p1、p2本身是在栈中的。

2. 进程和线程区别？

线程是指进程内的一个执行单元，也是进程内的可调度实体。与进程的区别：

• 地址空间：进程内的一个执行单元;进程至少有一个线程;它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间;
• 资源拥有：进程是资源分配和拥有的单位，同一个进程内的线程共享进程的资源。
• 线程是处理器调度的基本单位，但进程不是。
• 二者均可并发执行。

进程和线程都是由操作系统所体会的程序运行的基本单元，系统利用该基本单元实现系统对应用的并发性。进程和线程的区别：简而言之，一个程序至少有一个进程，一个进程至少有一个线程。

线程的划分尺度小于进程，使得多线程程序的并发性高。另外，进程在执行过程中拥有独立的内存单元，而多个线程共享内存，从而极大地提高了程序的运行效率。

线程在执行过程中与进程还是有区别的。每个独立的线程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序的出口。但是线程不能够独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。

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，来实现进程的调度和管理以及资源分配。这就是进程和线程的重要区别。

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。