一、Linux
1、如何在 Linux 系统中查看 TCP 状态？
2、Linux环境下如何查找哪个线程使用CPU最长
（1）步骤
①获取项目的pid：jps或者ps -ef | grep java
②top -H -p pid（顺序不能变）
（2）说明
①使用上述命令很容易地找到某条占用CPU高的线程的线程堆栈，从而定位占用CPU高的原因，一般是因为不当的代码操作导致了死循环。
②top -H -p pid打出来的LWP是十进制的，jps pid打出来的本地线程号是十六进制的（LWP指轻量级线程）
3、查看指定时间段的日志
https://zhuanlan.zhihu.com/p/162705390
二、操作系统概述
1、解释一下什么是操作系统
操作系统是管理硬件和软件的一种应用程序。它管理计算机的资源和进程以及所有的硬件和软件。它为计算机硬件和软件提供了一种中间层，使应用软件和硬件进行分离，让我们无需关注硬件的实现，把关注点更多放在软件应用上。
2、操作系统的主要功能
（1）进程管理
主要作用就是任务调度。在单核处理器下，操作系统会为每个进程分配一个任务；在多核处理器下，操作系统除了要为进程分配任务外，还要解决处理器的调度、分配和回收等问题。
（2）内存管理
负责管理内存的分配、回收，在进程需要时分配内存以及在进程完成时回收内存，协调内存资源，通过合理的页面置换算法进行页面的换入换出
（3）设备管理
根据确定的设备分配原则对设备进行分配，使设备与主机能够并行工作，为用户提供良好的设备使用界面。
（4）文件管理
有效地管理文件的存储空间，合理地组织和管理文件系统，为文件访问和文件保护提供更有效的方法及手段。
（5）提供用户接口
提供了访问应用程序和硬件的接口，使用户能够通过应用程序发起系统调用从而操纵硬件，实现想要的功能。
3、什么是用户态和内核态
（1）内核态
处于内核态的 CPU 可以访问任意的数据，处于内核态的 CPU 可以从一个程序切换到另外一个程序，并且占用 CPU 不会发生抢占情况，一般是处于特权级 0 的状态。
（2）用户态
处于用户态的 CPU 只能受限的访问内存，并且不允许访问外围设备，用户态下的 CPU 不允许独占，也就是说 CPU 能够被其他程序获取。
4、CPU是如何执行程序的？
（1）步骤
CPU 会根据程序计数器里的内存地址，从内存里面把需要执行的指令读取到指令寄存器里面执行，然后根据指令长度自增，开始顺序读取下一条指令。
①第一步：CPU 读取「程序计数器」的值，这个值是指令的内存地址，然后 CPU 的「控制单元」操作「地址总线」指定需要访问的内存地址，接着通知内存设备准备数据，数据准备好后通过「数据总线」将指令数据传给 CPU，CPU 收到内存传来的数据后，将这个指令数据存入到「指令寄存器」。
②第二步：CPU 分析「指令寄存器」中的指令，确定指令的类型和参数，如果是计算类型的指令，就把指令交给「逻辑运算单元」运算；如果是存储类型的指令，则交由「控制单元」执行；
③第三步：CPU 执行完指令后，「程序计数器」的值自增，表示指向下一条指令。这个自增的大小，由 CPU 的位宽决定，比如 32 位的 CPU，指令是 4 个字节，需要 4 个内存地址存放，因此「程序计数器」的值会自增 4。
（2）基本概念
①程序计数器：存储 CPU 要执行下一条指令「所在的内存地址」
②控制单元：负责控制 CPU 工作
③地址总线：用于指定 CPU 将要操作的内存地址
④数据总线：用于读写内存的数据
⑤指令寄存器：用来存放程序计数器指向的指令，也就是指令本身
⑥逻辑运算单元：负责计算
三、进程管理
1、并行跟并发有什么区别？
从操作系统的角度来看，线程是CPU分配的最小单位。
并行就是同一时刻，两个线程都在执行。
并发就是同一时刻，只有一个执行，但是一个时间段内，两个线程都执行了。
2、说说什么是进程和线程？
进程：进程是代码在数据集合上的一次运行活动，是系统进行资源分配和调度的基本单位。
线程：线程是进程的一个执行路径，一个进程中至少有一个线程，进程中的多个线程共享进程的资源。
操作系统在分配资源时是把资源分配给进程的， 但是 CPU 资源比较特殊，它是被分配到线程的，因为真正要占用CPU运行的是线程，所以也说线程是 CPU分配的基本单位。
3、什么是线程上下文切换？
（1）CPU 资源的分配采用了时间片轮转也就是给每个线程分配一个时间片，线程在时间片内占用 CPU 执行任务。当线程使用完时间片后，就会处于就绪状态并让出 CPU 让其他线程占用，这就是上下文切换（目的是让用户感觉多个线程是在同时执行的）
（2）指CPU控制权由一个已经正在运行的线程切换到另外一个就绪并等待获取CPU执行权的线程的过程
4、进程和线程的区别
（1）从属关系不同
进程是正在运行程序的实例，进程中包含了线程，而线程中不能包含进程。
（2）描述侧重点不同
进程是操作系统分配资源的基本单位，而线程是操作系统调度的基本单位。
（3）共享资源不同
多个进程间不能共享资源，每个进程有自己的堆、栈、虚存空间（页表）、文件描述符等信息，而线程可以共享进程资源文件（堆和方法区）。
（4）上下文切换速度不同
线程上下文切换速度很快（上下文切换指的是从一个线程切换到另一个线程），而进程的上下文切换的速度比较慢。
（5）操纵者不同
一般情况下进程的操纵者是操作系统，而线程的操纵者是编程人员。
四、内存管理
1、什么是虚拟内存？
程序中所使用的内存地址
（1）物理内存地址
实际存在硬件里面的空间地址
（2）说明
①操作系统会提供一种机制，将不同进程的虚拟地址和不同内存的物理地址映射起来（如果程序要访问虚拟地址的时候，由操作系统转换成不同的物理地址，这样不同的进程运行的时候，写入的是不同的物理地址，这样就不会冲突）
②进程持有的虚拟地址会通过 CPU 芯片中的内存管理单元（MMU）的映射关系，来转换变成物理地址，然后再通过物理地址访问内存
2、操作系统是如何管理虚拟地址与物理地址之间的关系？
（1）内存分段
程序是由若干个逻辑分段组成的，不同的段是有不同的属性的，所以就用分段（Segmentation）的形式把这些段分离出来。
①分段机制下，虚拟地址和物理地址是如何映射的？
虚拟地址由两部分组成，段选择子和段内偏移量
- 段选择子就保存在段寄存器里面。段选择子里面最重要的是段号，用作段表的索引。段表里面保存的是这个段的基地址、段的界限和特权等级等。
- 虚拟地址中的段内偏移量应该位于 0 和段界限之间，如果段内偏移量是合法的，就将段基地址加上段内偏移量得到物理内存地址。
②分段为什么会产生内存碎片的问题？
外部内存碎片：产生了多个不连续的小物理内存，导致新的程序无法被装载（解决：内存交换）
内部内存碎片：程序所有的内存都被装载到了物理内存，但是这个程序有部分的内存可能并不是很常使用，这会导致内存的浪费
③分段为什么会导致内存交换效率低的问题？
因为硬盘的访问速度要比内存慢太多了，每一次内存交换，我们都需要把一大段连续的内存数据写到硬盘上。所以，如果内存交换的时候，交换的是一个占内存空间很大的程序，这样整个机器都会显得卡顿。
（2）内存分页
分页是把整个虚拟和物理内存空间切成一段段固定尺寸的大小。这样一个连续并且尺寸固定的内存空间就称为页（Page）
①介绍
虚拟地址与物理地址之间通过页表来映射
页表是存储在内存里的，内存管理单元 （MMU）就做将虚拟内存地址转换成物理地址的工作。
当进程访问的虚拟地址在页表中查不到时，系统会产生一个缺页异常，进入系统内核空间分配物理内存、更新进程页表，最后再返回用户空间，恢复进程的运行。
②分页是怎么解决分段的内存碎片、内存交换效率低的问题？
- 采用了分页，那么释放的内存都是以页为单位释放的，也就不会产生无法给进程使用的小内存（解决内存碎片问题）
- 如果内存空间不够，操作系统会把其他正在运行的进程中的「最近没被使用」的内存页面给释放掉，也就是暂时写在硬盘上；一旦需要的时候，再加载进来。所以，一次性写入磁盘的也只有少数的一个页或者几个页，不会花太多时间，内存交换的效率就相对比较高（解决内存交换效率低的问题）
- 分页的方式使得我们在加载程序的时候，不再需要一次性都把程序加载到物理内存中，只有在程序运行中，需要用到对应虚拟内存页里面的指令和数据时，再加载到物理内存里面去。
③分页机制下，虚拟地址和物理地址是如何映射的？
虚拟地址分为两部分，页号和页内偏移。页号作为页表的索引，页表包含物理页每页所在物理内存的基地址，这个基地址与页内偏移的组合就形成了物理内存地址。
把虚拟内存地址，切分成页号和偏移量；根据页号，从页表里面，查询对应的物理页号；直接拿物理页号，加上前面的偏移量，就得到了物理内存地址。
五、文件管理
六、I/O管理
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