认识操作系统的基本特征：
并发
是指宏观上在一段时间内能同时运行多个程序，且这几个程序都是在同一个处理器上运行，
但任一个时刻点上只有一个程序在处理机上运行。
竞争
并发容易导致的问题，
竞争就是两个或两个以上的进程同时访问一个资源( 硬件资源和软件上的全局变量等 ) ，同时引起资源的错误(竞争状态)。
因此操作系统中，内核提供并发控制机制，对共享资源进行保护。操作系统通过引入进程和线程，使得程序能够并发运行。
进程和线程处理：
处理并发的常用技术是加锁或者互斥，即保证在任何时间只有一个执行单元可以操作共享资源。
在 Linux 内核中主要通过 semaphore 机制 (信号量)和spin_lock 机制 (自旋锁)实现。
并行
并行则指同一时刻能运行多个指令。多个执行单元同时被执行，并行需要硬件支持，如多流水线、多核处理器或者分布式计算系统。
共享
共享是指系统中的资源可以被多个并发进程共同使用。
有两种共享方式：互斥共享和同时共享。
互斥共享的资源称为临界资源，例如打印机等，在同一时刻只允许一个进程访问，需要用同步机制来实现互斥访问。
虚拟
虚拟技术把一个物理实体转换为多个逻辑实体。
主要有两种虚拟技术：时（时间）分复用技术和空（空间）分复用技术。
多个进程能在同一个处理器上并发执行使用了时分复用技术，
让每个进程轮流占用处理器，每次只执行一小个时间片并快速切换。
虚拟内存使用了空分复用技术，它将物理内存抽象为地址空间，每个进程都有各自的地址空间。
地址空间的页被映射到物理内存，地址空间的页并不需要全部在物理内存中，当使用到一个没有在物理内存的页时，
执行页面置换算法，将该页置换到内存中。
异步
异步, 指进程不是一次性执行完毕，而是走走停停，以不可知的速度向前推进。
基本功能
进程管理
进程控制、进程同步、进程通信、死锁处理、处理机调度等。
内存管理
内存分配、地址映射、内存保护与共享、虚拟内存等。
文件管理
文件存储空间的管理、目录管理、文件读写管理和保护等。
设备管理
完成用户的 I/O 请求，方便用户使用各种设备，并提高设备的利用率。
主要包括缓冲管理、设备分配、设备处理、虛拟设备等。
系统调用
如果一个进程在用户态需要使用内核态的功能，就进行系统调用从而陷入内核，由操作系统代为完成。
Linux 主要系统调用：
| Task | Commands |
|---|---|
| 进程控制 | fork(); exit(); wait(); |
| 进程通信 | pipe(); shmget(); mmap(); |
| 文件操作 | open(); read(); write(); |
| 设备操作 | ioctl(); read(); write(); |
| 信息维护 | getpid(); alarm(); sleep(); |
| 安全 | chmod(); umask(); chown(); |
宏内核和微内核
宏内核
宏内核是将操作系统功能作为一个紧密结合的整体放到内核。
由于各模块共享信息，因此有很高的性能。
微内核
由于操作系统不断复杂，因此将一部分操作系统功能移出内核，从而降低内核的复杂性。
移出的部分根据分层的原则划分成若干服务，相互独立。
在微内核结构下，操作系统被划分成小的、定义良好的模块，只有微内核这一个模块运行在内核态，其余模块运行在用户态。
因为需要频繁地在用户态和核心态之间进行切换，所以会有一定的性能损失。
中断分类
外中断
由 CPU 执行指令以外的事件引起，如 I/O 完成中断，表示设备输入/输出处理已经完成，处理器能够发送下一个输入/输出请求。
此外还有时钟中断、控制台中断等。
异常
由 CPU 执行指令的内部事件引起，如非法操作码、地址越界、算术溢出等。
陷入
在用户程序中使用系统调用。
汤子瀛, 哲凤屏, 汤小丹. 计算机操作系统[M]. 西安电子科技大学出版社, 2001.
Bryant, R. E., & O’Hallaron, D. R. (2004). 深入理解计算机系统.
史蒂文斯. UNIX 环境高级编程 [M]. 人民邮电出版社, 2014.
原文链接：https://leetcode-cn.com/leetbook/read/tech-interview-cookbook/oo6zng/