日常学习--20240706

1、udp协议的特点有哪些？

a、无连接，发送和接收数据不需要建立连接，开销小，实时性好

b、不可靠传输，不保证数据包能够到达目的地，也不保证数据包的顺序

c、面向数据报的，以数据报形式发送数据

// 创建DatagramPacket对象，包含要发送的数据、长度、服务器地址和端口
DatagramPacket packet = new DatagramPacket(buffer, buffer.length, address, port);

d、支持广播和多播形式，UDP支持广播和多播功能，这使得UDP能够向多个目的地址发送相同的数据报。

2、TCP如何保证可靠的传输？

序列号和确认应答、超时重传、校验和、流量控制、拥塞控制、连接自动管理、数据分块的方式保证可靠传输。

序列号和确认应答：保证数据到达客户端，客户端能够对数据进行去重、排序等

超时重传：客户端超过定时器时间未应答，则重传

校验和：客户端对数据进行校验和计算对比服务端校验和，如果不一致，则认为数据在传输过程中发生异常，要求服务端重传。

流量控制：服务端会依据客户端的接收窗口大小，调整自己的发送数据速率，避免客户端过多数据堆积，导致丢包重发

拥塞控制：在网络拥堵时，服务端会自动调整自己的发送速率

连接管理：TCP三次握手和四次挥手，确保服务端和客户端已连接

数据分段：TCP数据报文分块，出现丢包等异常时只需重发异常部分。

3、Linux系统的零拷贝技术？

零拷贝（Zero-Copy）就是一种避免 CPU 将数据从一块存储拷贝到另外一块存储的技术，是指将数据直接从磁盘文件复制到网卡设备中，而不需要经由应用程序之手。

传统read+write方式：四次上下文切换和四次数据拷贝（其中两次有CPU参与）

主要方式有：

mmap+write方式：四次上下文切换和三次数据拷贝（用户空间到socket缓冲区时CPU参与）

splice(通过内核管道做中转传递数据)，两次上下文切换和两次数据拷贝（要求有一个文件描述符需要支持管道）

sendfile方式：Linux2.4以前，两次上下文切换和三次拷贝（有一次是内核缓冲区拷贝到socket缓冲区）；Linux2.4及以后，两次上下文切换和两次拷贝（磁盘到内存缓冲区，内存缓冲区到网卡缓冲区；原来的内核缓冲区到socket内存缓冲区改为了非传统拷贝，在socket缓冲区中引用指向内核缓冲区包含了偏移量等）

4、说一说进程调度算法有哪些

先来先服务（FCFS，First-Come, First-Served）：按照进程到达的先后顺序进行调度，先到达的进程先执行。
短作业优先调度（SJF, Shortest Job First）：选择估计运行时间最短的进程优先执行，以减少平均等待时间。特点：可以最大程度地减少平均等待时间，但可能会导致长作业被饿死（即长时间得不到执行）。
时间片轮转调度（RR, Round-Robin）：所有进程按照到达顺序排成一个队列，每个进程执行一个时间片后，将CPU时间片分配给下一个进程。特点：适用于时间片较短的情况，能够平衡各个进程的执行，但可能导致上下文切换频繁。
优先级调度（PSA, Priority Scheduling Algorithm）：为每个进程分配一个优先级，优先级高的进程先获得CPU时间片。特点：可以根据不同的情况调整优先级，但可能导致低优先级的进程长时间等待，出现饥饿现象。
多级反馈队列调度（MFQ, Multi-level Feedback Queue Scheduling）：将进程分为多个队列，每个队列有不同的优先级和时间片大小。进程在一个队列中执行完毕后，可以进入下一个优先级较高的队列。特点：能够兼顾不同类型的作业，既可以保证短作业优先执行，又可以避免长作业饥饿。
最高响应比优先调度（HRRN, Highest Response Ratio Next）：根据等待时间和估计运行时间的比值（响应比）来选择下一个执行的进程，以最大化响应比。特点：可以减少平均等待时间，但需要预先知道每个进程的运行时间。