Liunx

1. 进程、线程、协程

进程：操作系统分配资源的最小单位，CPU、内存、磁盘IO，一个进程可以拥有多个线程。
线程：进程内的执行单位，一个进程可以拥有多个线程，线程共享进程的资源。
协程：用户态的轻量级线程，由用户程序控制，不需要操作系统的支持。

2. Linux中的进程优先级与设置方法

进程的优先级决定了其获取 CPU 时间片的顺序。优先级更高（数值更低）的进程会优先获取 CPU 时间片。进程的优先级由 Nice 值表示，Nice 值的范围是 -20（最高优先级）到 19（最低优先级）。默认情况下，进程的 Nice 值为 0。

nice 命令：nice 命令用于启动一个进程，并设置其 Nice 值。例如，nice -n 10 command 会以 Nice 值为 10 来启动 command。
renice 命令：renice 命令用于修改已经在运行的进程的 Nice 值。例如，renice +5 -p 1234 会将 PID 为 1234 的进程的 Nice 值增加 5。需要注意的是，只有 root 用户才能降低进程的 Nice 值。
在代码中调用 nice() 或 setpriority() 函数：如果你正在编写一个程序，你可以在代码中调用 nice() 或 setpriority() 函数来改变你的进程的优先级。

3. 什么是僵尸进程

僵尸进程是指一个已经终止运行的进程，但是其进程描述符（process descriptor）还在内存中。父进程没有回收子进程的资源。

4. 什么进程中断

中断是系统用来响应硬件设备请求的一种机制，会打断进程的正常调度和执行，然后调用内核的中断处理程序来响应设备的请求。取外卖案例，不用苦苦等待，打电话的动作就是中断。中断是一种异步处理机制，可以提高系统的并发处理能力。

4.1 软中断、硬中断、不可中断进程

Linux将中断分为两上半部分、下半部分上半部分直接处理硬件请求，特点是快速执行（硬中断）下半部分是由内核触发，特点是延迟执行（软中断）不可中断进程表示进程和硬件正在交互，为了保持进程数据和硬件的一致性，系统不允许其他进程或中断打断这个进程。进程长时间处于不可中断状态，通常表示系统IO存在问题。

5. 进程间通信的方式及其使用场景

管道（Pipe）和命名管道（Named pipe）：管道是一种半双工的通信方式，主要用于具有父子关系的进程间。命名管道则是一种全双工的通信方式，可以用于任意两个进程间的通信。它们主要用于数据的流式传输。
消息队列（Message Queue）：消息队列是一种列表结构，可以存储要发送的消息。进程可以向消息队列中添加消息，也可以从中读取消息。消息队列常用于不同进程间的数据交换和同步。
共享内存（Shared Memory）：共享内存是最快的 IPC 方式，它允许两个或多个进程访问同一块内存区域。这种方式常用于大量数据的交换。
信号（Signal）：信号是一种异步的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。例如，当一个进程结束时，它会发送一个 SIGCHLD 信号给其父进程。
套接字（Socket）：套接字可以用于不同机器之间的进程通信，也可以用于同一机器上的进程通信。它支持 TCP、UDP 等多种协议，常用于网络通信。
信号量（Semaphore）：信号量主要用于解决竞态条件，保护关键资源的访问。当多个进程需要访问同一资源时，可以使用信号量进行同步。
文件锁（File Locking）：文件锁可以用于控制多个进程对同一文件的访问。当一个进程正在访问某个文件时，其他进程必须等待，直到该进程释放了文件锁。

6. cgroup中限制CPU的方式有哪些

cgroups, control groups（控制群组）的简写，是linux内核的一个功能，用来限制、控制与分离一个进程资源（如cpu、内存、磁盘等）。在cgroup中，限制CPU的方式有两种：

基于CPU时间片的限制：通过设置cpu.cfs_quota_us和cpu.cfs_period_us参数，限制进程在每个时间周期内可以使用的CPU时间。
基于CPU核心的限制：通过设置cpu.shares参数，限制进程在多个CPU核心上的运行时间比例。

7. 内存中的buffers与cached的区别

设计目的，为了提升系统的I/O性能 Buffers 是内核缓冲区用到的内存，对应的是 /proc/meminfo 中的 Buffers 值。 Cache 是内核页缓存和 Slab 用到的内存，对应的是 /proc/meminfo 中的 Cached 与 SReclaimable 之和。

Buffers 是用于临时存储待写入硬盘的数据，而 Cached 是用于存储已经从硬盘读取的数据，以便快速访问。 Buffer 是对磁盘数据的缓存。而 Cache 是文件数据的缓存，它们既会用在读请求中，也会用在写请求中。

Linux是尽可能使用内存原则，内存会把剩余的空间申请为cache，而cache不属于free，当系统运行时间很长，我们会发现cache很大。

当我们看到系统内存使用率很高，free几乎为0时，并不代表系统内存容量有瓶颈！只是系统充分发挥了内存作用。而当有进程需要申请大文件内存时，内核会将部分cache空间回收，回收的内存再分配给进程程序使用。

8. 栈内存和堆内存的区别

栈内存（Stack）特点：栈内存是自动分配和释放的，具有先进后出（LIFO，Last In First Out）的特性。栈内存中的变量会在函数调用时创建，并在函数返回时自动销毁。其管理由编译器控制，因此效率较高。用途：通常用于存储局部变量、函数参数等临时数据。栈内存的分配通常很快，因为它只是调整一个指针来跟踪当前的栈顶位置。优点：内存分配和释放速度快，不容易产生内存碎片。缺点：栈内存的大小通常有限，不能用于存储大量数据或长时间使用的数据。
堆内存（Heap）特点：堆内存是动态分配的，大小不固定，需要程序员手动分配和释放。如果忘记释放，可能会导致内存泄漏。它没有严格的先进后出的顺序，可以在程序的任何位置请求内存分配。用途：用于存储需要动态分配的大量数据，如对象、全局数据等。通过 malloc() 或 new 等操作分配，通过 free() 或 delete 等操作释放。优点：适合长时间使用的数据或较大的数据结构，比如链表、树等。堆内存的大小相对栈来说几乎是无限的（受制于物理内存和系统限制）。缺点：由于需要手动管理，堆内存分配和释放速度较慢，且容易导致内存碎片。

区别总结：

生命周期：栈内存中的数据在函数调用期间有效，而堆内存的数据在手动释放前一直有效。
分配方式：栈是由系统自动分配和管理，堆是由程序员动态分配和管理。
效率：栈内存效率高，堆内存分配和释放较慢

9. 进程最大数、最大线程数、进程打开的文件数，怎么调整

查看当前限制

ulimit -a ulimit -u # 最大进程/线程数 ulimit -n # 最大文件句柄数

调整最大文件数

临时生效 ulimit -n 65535

永久生效 sudo vim /etc/security/limits.conf

添加如下内容

soft nofile 65535
hard nofile 65535

调整最大进程数 / 最大线程数

临时生效 ulimit -u 65535

永久生效 sudo vim /etc/security/limits.conf

添加如下内容

soft nproc 65535
hard nproc 65535

注意事项

soft 软限制：用户可以超过这个值，但是不能超过hard限制。 hard 硬限制：用户不能超过这个值，也不能低于soft限制。

/etc/sysctl.conf 属于系统级别内核参数，需要重启生效。 /etc/security/limits.conf 属于用户级别或者进程级别的参数，需要重新登录生效。

10. load和cpu使用率区别

load 平均负载是指单位时间内，系统处于可运行状态（R）和不可中断状态的平均进程数（D）（平均活跃进程数）。 cpu 使用率是指单位时间内，CPU 正在处理的任务时间占总时间的比例。

最理想的情况：平均负载等于CPU的个数，每一个核上都存在一个进程

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查看CPU核心数
grep 'model name' /proc/cpuinfo | wc -l


uptime
 06:44:50 up 190 days, 22:44,  4 users,  load average: 0.42, 0.14, 0.04

两者之间关系

CPU 密集型进程，使用大量 CPU 会导致平均负载升高，此时这两者是一致的
I/O 密集型进程，等待 I/O 也会导致平均负载升高，但 CPU 使用率不一定很高
大量等待 CPU 的进程调度也会导致平均负载升高，此时的 CPU 使用率也会比较高

11. du 、 df 查看磁盘结果不一致

系统中可能存在大量被删除的文件（僵尸文件），且有运行的进程在使用这些文件的句柄。

当一个文件被删除后，如果有进程仍然打开着该文件，du 不会统计这部分空间，因为文件已经从目录结构中移除；然而，df 会统计这部分空间，因为磁盘空间实际上还被占用。

解决方法

重启系统：重启系统可以清除所有未使用的文件句柄，包括僵尸文件。
查找并关闭进程：使用 lsof 或 fuser 等工具查找并关闭使用僵尸文件的进程。 lsof |grep deleted
手动删除文件：如果进程无法关闭，只能手动删除文件。但要注意，删除文件后，所有使用该文件的进程都将无法正常工作。
杀死进程

12. 硬链接和软链接区别

硬链接和软链接是两种不同类型的文件系统链接，用于在目录之间共享文件。

硬链接：

a. 具有相同inode节点号的多个文件互为硬链接文件； b. 硬链接文件是文件的另一个入口 c. 可以通过给文件设置硬链接文件来防止重要文件被误删； d. 删除硬链接文件或者删除源文件，文件实体不会被删除，只有都删除才会生效

软连接：

a. 软链接类似windows系统的快捷方式 b. 软链接里面存放的是源文件的路径，指向源文件 c. 删除源文件，软链接依然存在，但无法访问源文件内容 d. 软链接和源文件是不同的文件，文件类型也不同，inode号也不同；

lvm怎么划分

创建物理卷（PV）
创建卷组（VG）
创建逻辑卷（LV）
格式化逻辑卷（LV）
挂载逻辑卷（LV）

在公有云运维中很少见到 LVM 划分磁盘，这其实完全正常，而且是行业趋势。

云盘可以直接扩容，不需要 LVM 的 PV/VG/LV
传统 LVM 常用于RAID1（镜像）、RAID0（提升性能）。但是云盘底层已经多副本、且通过 SSD 提供高性能
k8s 弱化了 LVM 的使用，根盘运行系统、数据放在PVC

13. 常见的raid有哪些，使用场景是什么

常见的RAID级别有以下几种：

RAID 0：striping（条带化），将数据分成多个块，并行写入多个磁盘，提高读写速度。但不提供数据冗余，一旦磁盘故障，数据将丢失。
RAID 1：mirroring（镜像），将数据在多个磁盘上进行镜像备份，提供数据冗余。但写入速度受限于较慢的磁盘。
RAID 5：striping with parity（条带化加校验），将数据分成多个块，并行写入多个磁盘，同时在每个磁盘上存储校验信息。提供数据冗余和读写速度。
RAID 6：striping with double parity（条带化加双校验），在RAID 5的基础上，增加一个校验信息，提供更高的数据冗余能力。

使用场景：

RAID 0：用于对性能要求较高的场景，如数据库、视频编辑等。
RAID 1：用于对数据冗余要求较高的场景，如企业关键数据存储。

14. 如何创建和管理自定义systemd服务

自定义服务配置文件位置/etc/systemd/system/

创建或者修改单元文件后需要重新加载配置生效 sudo systemctl daemon-reload

15. Linux 系统中/proc是做什么的

用户和内核交互的接口，性能工具数据（top、free、ps）的来源

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启动当前进程完整命令
/proc/进程号/cmdline

当前进程的环境变量列表
/proc/2422772/environ

/proc 文件输出是以在C语言及其衍生语言生成，需要分隔才能正常输出

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cat /proc/3824/cmdline | tr '\0' '\n'

16. lsof命令使用场景

查看某个进程打开的文件 lsof -p 1234
查看哪个进程正在使用特定端口 lsof -i :80
查看所有网络连接 lsof -i
查看某个用户打开文件 lsof -u username
文件已经被删除，但仍然被某个进程占用 lsof | grep deleted