操作系统常见面试题（网络IO模型篇）

Posted 2021-05-13 小谢backup

1、reactor模型有哪三种类型？

单Reactor单线程（一个前台一个服务员）

单Reactor多线程（一个前台多个服务员）

主从Reactor多线程（多个前台多个服务员）

2、reactor模型有哪三种角色？

模型主要分为三个角色

Reactor：把IO事件分配给对应的handler处理

Acceptor：处理客户端连接事件

Handler：处理非阻塞的任务

3、传统IO模型的不足和解决思路是什么？

不足：

• 每个连接都需要独立线程处理，当并发数大时，创建线程数多，占用资源；

• 采用阻塞IO模型，连接建立后，若当前线程没有数据可读，线程会阻塞在读操作上，造成资源浪费

针对传统阻塞IO模型的两个问题，可以采用如下的方案：

• 基于池化思想，避免为每个连接创建线程，连接完成后将业务处理交给线程池处理；

• 基于IO复用模型，多个连接共用同一个阻塞对象，不用等待所有的连接。遍历到有新数据可以处理时，操作系统会通知程序，线程跳出阻塞状态，进行业务逻辑处理。

4、Tomcat的四种IO模型？

• NIO（tomcat8之后默认）

• BIO（tomcat7之前默认）

• APR

• AIO（NIO2，tomcat8之后支持）

5、多路复用IO模型和Reactor模型的区别？

后者基于前者。

6、Reactor和Proactor  IO模型的区别？

1. Reactor基于多路复用IO模型；Proactor基于异步IO模型

2. Reactor是：事件来了操作系统通知应用进程，让应用进程来处理；

    Proactor是：事件来了操作系统来处理，处理完再通知应用进程（被动接受）

7、BIO、NIO和多路复用IO的区别？

BIO（挂起）和NIO（轮询）是主动从内核取数据；

多路复用IO的轮询（轮询内核准备数据情况）不是由用户进程做的，而是由select/poll/epoll做的。

8、进程切换的过程？

• 保存处理机上下文，包括程序计数器和其他寄存器。

• 更新PCB信息。

• 把进程的PCB移入相应阻塞队列。

• 选择另一个进程执行，并更新其PCB。

• 更新内存管理的数据结构。

• 恢复处理机上下文。

9、用户进程如何从网络IO读取数据？

• 网络数据分组到达后，会被复制到内核到某个缓冲区；

• OS内核把数据从内核缓冲区（内核空间）复制到进程缓冲区（用户空间）；

提示：应用程序不能直接和硬件互操作，必须借助于操作系统

10、nginx和apache的区别？

nginx是基于事件模型（epoll），适合于IO密集型任务，比如反向代理。

apache是基于多进程/多线程模式的，适合于运行长时间计算任务的任务。