进程和线程

进程

进程状态

1. 就绪状态，进程已分配到除CPU以外的所有资源，通常有多个，成为就绪队列；
2. 执行状态，分配到CPU，正在执行，在单处理机上只有一个进程处于执行状态，多处理机上，有多个进程处于执行状态；
3. 阻塞状态，正在执行的进程因某事件而暂时无法继续执行，便放弃处理机而处于暂停状态，例如IO请求，申请缓冲空间。，根据阻塞原因将其分为不同队列

进程生命周期切换

1. 创建 到 就绪
2. 就绪 到 执行
3. 执行 到 阻塞
4. 执行 到 就绪
   

进程同步方式

信号量机制

进程通信

通信类型

1.共享存储器系统

临界缓冲区
共享存储器

2.消息传递系统

最为广泛，进程间的数据交互是以格式化的消息为单位的。

3.管道通信系统

1. 互斥：只能有一个进程对pipe进行读写操作
2. 同步：当写进程写完后便去睡眠等待，直到读进程读完后将其唤醒
3. 只有确定对方存在后才能进行通信

消息传递的通信方式

1.直接通信

发送方直接发送消息，接收方直接接收消息

2.间接通信方式

需要通过共享的数据结构暂存消息

线程

1个进程至少有1个线程，线程相当于进程的不同执行分支，所以1个进程中的所有线程共享这个进程的代码段，数据，内存等所有系统资源，线程基本不拥有系统资源，除了一些比不可少的寄存器和堆栈数据等，所有切换线程的开销较小。

线程的创建

当应用程序启动时通常有一个线程在执行，即初始化线程，它可根据需要去创建若干个线程，创建线程时需要利用一个线程的创建函数并提供相应的参数：

• 指向线程主程序的入口指针
• 堆栈大小

• 调用优先级

  创建函数执行完后返回一个线程标识符

线程通信机制

• 互斥锁
• 条件变量
  由于互斥锁会造成资源的循环等待而发生死锁：假设线程对mutex1执行关锁操作后进入临界区C，此时又需临界资源R，则为R设置一个互斥锁mutex2，若此时R正忙碌，则线程对mutex2执行关锁操作后必将阻塞，这样mutex1则一直无法释放，如果保持了R的线程要求进入临界区C，但由于mutex1一直关锁，所以两个资源互相等待形成死锁。

条件变量就是字需要R时R忙碌，则将R的互斥锁mutex2执行开锁，直到该资源被释放。
- 信号量机制

调度

进程是资源分配的基本单位，线程是调度的基本单位

并发性

同一个进程中的线程可并发执行共享进程的资源

系统开销

创建或撤销进程时系统都要为之创建和回收内存空间或者IO设备等，但是线程的切换仅需设置少量的寄存器内容，不涉及内存管理，所以，线程的切换代价远小于进程。