1.常用命令有哪些

• 檔案相關命令

  • head -n、tail、ln、locate、wc、more、less、ll、dd、df、du、tar-zxvf、ls、nl、cat、pwd、mkdir、rm 、cd、cp、touch、 awk、
  • date由localtime函式將時間數值轉換為日期，是非執行緒安全的（靜態變數）。 而localtime_r和strftime是執行緒安全的。
  • find -name、-user、-mtime -n、-size -n
  • ln：硬連結：以檔案副本的形式存在，但同步更新，不佔用實際空間，不允許給目錄建立硬連結，只有在同一個檔案系統中才能建立，共享i節點，i節點引用計數遞增，刪除任意一個檔案不會對其他檔案造成影響，因為只有引用計數為零時才真正刪除檔案。
  • ln-s：軟連線，以路徑的形式存在。可跨檔案系統 ，可以對一個不存在的檔名進行連結、可以對目錄進行連結

• 許可權相關命令
  chmod、chgrp、chown、sudo、useradd。

• 網路相關命令

  • iptables、tcpdump、wget -b、netstat-an、 ss-ln、ping-c、ifconfig、telnet、apt-get
  • tcpdump -i 指定監聽的網路介面，例tcpdump -nvvv -i any -c 3 port 22 and port 8080：只輸出埠號是 22 和 8080 的資料包

• 程序相關命令
  ps-ef(aux)、kill-9、lsof、strace、free-m、sysctl-w、nice-n 、renice-p、vmstat 3、ulimit -a -n -s、 top @duck1

• 計劃任務命令
  at、crontab、2>

• vim常用命令

  • 命令模式：ZZ、dd、D、yy、p、gg、G、
  • 進入插入模式：a、i、o、r.
  • 編輯模式：:setnu 、:setnonu、:/、:?、:5,10s/cat/dog/g

2.Linux的五種IO模型

• BIO：能夠及時返回資料，無延遲，效能低。
• NIO：能夠在等待任務完成的過程中處理其他事件，需要不斷詢問資料是否準備好了，但拷貝資料的整個過程，程序仍然是阻塞的，延遲會增加
• 多路複用IO：有資料可讀或可寫（就緒事件），就通知使用者程序
• 訊號驅動IO：當資料準備完成之後，會主動的通知使用者程序
• AIO：當用戶程序發起系統呼叫後，立刻就可以開始去做其它的事情，讀寫操作由核心完成，完成後核心將資料放到指定的緩衝區，通知應用程式來取

3.IO多路複用select/poll/epoll？

• select

  • 引數nfds：被監聽的檔案描述符的總數；readfds：可讀；writefds：可寫；exceptfds：異常；timeout：超時時間（s、us），
  • fd_set結構體僅包含一個整型陣列，能容納的檔案描述符數量由FD_SETSIZE指定，所以select檔案描述符的數量存在最大限制
  • 對socket進行線性掃描，即採用輪詢的方法，O(n)，使用者空間和核心空間在傳遞fd時複製開銷大
  • 若timeout呼叫失敗，它的值是不確定的，所以說不能完全信任該值

• pselect
  新增sigmask引數，為null時和select相同，timeout引數具有精確（s、ns）、不變的特性

• poll

  • 引數struct pollfd *fds表示fd、events、revents；nfds：指定被監聽事件集合fds的大小；timeout：指定poll的超時值（ms）
  • 沒有最大連線數的限制，因為它是基於連結串列來儲存的，
  • 大量的fd的陣列被整體複製於使用者態和核心地址空間之間，開銷大，輪詢方式，O(n)

• dev / poll是Solaris的推薦輪詢替換
  開啟後，輪詢程序必須先初始化一個pollfd結構，可以預先設定感興趣描述符的列表，然後迴圈等待事件發生，而select和poll需要每次輪詢所有fd，它是級別觸發的，比poll快。

• epoll

  • 三個函式epoll_create(size)；epoll_ctl(epfd, op, fd, event)；epoll_wait(epfd, events, maxevents, timeout);
  • 沒有最大併發連線的限制，1G的記憶體上能監聽約10萬個埠
  • 回撥機制：活躍的FD才會呼叫callback函式
  • 記憶體拷貝：利用一個檔案描述符管理多個描述符，將使用者關係的檔案描述符的事件存放到核心的一個事件表中，在使用者空間和核心空間的copy只需一次。即epoll使用mmap（共享記憶體）減少複製開銷，
  • LT（預設）：fd可讀或可寫就通知應用程式，若不做任何操作，下次還會再通知，支援阻塞和非阻塞介面。
  • ET：fd有可讀或可寫事件通知應用程式，只通知一次，必須使用非阻塞介面，以避免檔案描述符的飢餓情況發生。
  • epoll適用於同時需要保持大量長連線，而且連線的關閉很頻繁時，但其中只有少數的連線是活躍的。select/poll適用於連線數少並且連線都十分活躍，

• Kqueue專用於FreeBSD系統，只能用於UFS檔案系統

  • 函式 kqueue()類似於epoll_create()。而kevent函式集成了epoll_ctl()和epoll_wait() 的角色，kevent可以一次系統呼叫多次更新興趣集。而epoll不能在單次系統呼叫中多次更新興趣集，kevent結構體支援多種非檔案事件，而epoll只能基於檔案描述符工作
  • Kqueue支援磁碟檔案，而epoll並不支援所有的檔案描述符，它是基於準備就緒模型的

• IOCP：專用於Windows
  支援asynchronous I/O的系統，是Proactor模式，但由於侷限性，大型伺服器部署在UNIX。

4.看過epoll的原始碼嗎？

• epoll_create()函式的size引數沒用，只是為了相容（之前是hash表），該函式由巨集定義（系統限制了引數個數和傳參方式），它的主要功能是通過sys_epoll_create1()函式來完成的

• epoll_create1()函式通過ep_alloc生成一個eventpoll物件，並初始化eventpoll的三個等待佇列，wait，poll_wait以及rdlist 。同時還會初始化被監視fs的rbtree 根節點。

• evet_init()函式會做一些系統化的工作，建立檔案資訊等。

• epoll_ctl()函式：通過epoll_create生成一個eventpoll後，可以通過epoll_ctl提供的相關操作（ep_find），根據op的型別對eventpoll進行ADD（ep_insert），MOD（ep_modify），DEL（ep_remove）操作。

• ep_insert()函式：從slub中分配一個epitem的物件。並初始化epitem的三個list頭指標，指向傳入的eventpoll，將epitem插入目標檔案的polllist並註冊回撥函式；將epitem插入eventpoll的rbtree。

• Poll()函式是系統函式，一般由裝置驅動提供。

• poll_wait()函式呼叫 ep_ptable_queue_proc()函式

• ep_ptable_queue_proc()：使用等待佇列實現epitem和callback函式的關聯。然後通過目標檔案的poll函式呼叫callback函式。

• ep_poll_callback()函式：當fd狀態改變時（感興趣事件），呼叫該函式，首先會把檔案描述符epitem 放到eventpoll 的rdllist中，然後呼叫wake_up函式喚醒epitem上wq的程序。這樣就可以返回到epoll_wait的呼叫者，將他喚醒。

• epoll_wait()函式：首先會檢測傳入引數的合法性，epfd是否合法等。然後通過file->private_data獲取eventpoll。獲取epoll後呼叫ep_poll函式完成真正的epoll_wait工作。

• ep_poll()函式：首先根據timeout的值判斷是否是無限等待，然後判斷eventpoll的rdlist是否為空，如果為空，那麼將current程序通過一個waitquene entry加入eventpoll的waitlist（wq）。如果rdlist非空，那麼通過ep_send_events將event轉發到使用者空間。

• ep_send_events函式呼叫ep_scan_ready_list對ready_list進行掃描

• ep_scan_ready_list對ready_list進行掃描。將所有的epitem都轉移到了txlist上, 而rdllist被清空了。然後呼叫ep_send_events_proc()函式。

• ep_send_events_proc掃描rdlist從頭上面拿出epitem，然後呼叫ep_eventpoll_poll函式，完成轉發。
  先把就緒事件連結串列轉移到中間連結串列,然後挨個遍歷拷貝到使用者空間,並且判斷是否為水平觸發,是的話再次插入到就緒連結串列。

• LT與ET的區別：通過ep_send_events_proc()函式實現，用if判斷如果沒有標上EPOLLET(預設的LT)且“事件被關注”的fd就會被重新放回了rdllist。那麼下次epoll_wait當然會又把rdllist裡的fd拿來拷給使用者了。

5.程序的排程演算法？

• 程序分類

  • 程序區分為實時程序：不會被低優先順序的程序阻塞. 響應時間儘可能短；互動式程序：當接受了使用者的輸入後, 程序必須很快被喚醒, 否則使用者會感覺系統反應遲鈍；批處理程序：經常在後臺執行。
  • 按優先順序分，時間片：CPU分配給各個程式的時間，每個執行緒被分配一個時間段，

• 排程策略

  • 先來先服務：相同優先順序的任務先到先服務，高優先順序的任務可以搶佔低優先順序的任務
  • 短作業優先：從後備佇列中選擇一個或若干個估計執行時間最短的作業，將它們調入記憶體執行
  • 優先順序排程：具有最高優先權的程序會被分配到CPU，用老化解決飢餓問題。
  • 時間片輪轉：相同優先順序的任務當用完時間片會被放到佇列尾部，以保證公平性，高優先順序可以搶佔低優先順序的任務
  • 多級佇列排程：分為多個獨立佇列，互動式（輪轉排程）和批處理（FCFS），每個佇列都有自己的排程演算法。
  • 多級反饋佇列排程：允許程序在佇列之間移動，以此實現老化

6.程序間通訊方式？

• 管道：一種半雙工的通訊方式，資料只能單向流動

  • 無名管道：只能在具有親緣關係的程序間使用。即父子程序關係。
  • 有名管道： 允許無親緣關係程序間的通訊。

• 訊號： 訊號是一種比較複雜的通訊方式，用於通知接收程序某個事件已經發生。

• 訊號量： 訊號量是一個計數器，可以用來控制多個程序對共享資源的訪問。常作為一種鎖機制,防止某程序在訪問資源時其它程序也訪問該資源。

• 訊息佇列 ： 訊息佇列是由訊息的連結串列，存放在核心中並由訊息佇列識別符號標識。訊息佇列克服了訊號傳遞資訊少、管道只能承載無格式位元組流以及緩衝區大小受限等缺點。

• 共享記憶體：對映一段能被其他程序所訪問的記憶體，這段共享記憶體由一個程序建立，但多個程序都可以訪問。共享記憶體是最快的 IPC 方式，

• 套接字： 它可用於不同機器間的程序通訊。

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