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进程、线程

进程是对运行时程序的封装，是系统进行资源调度和分配的的基本单位，实现了操作系统的并发； 线程是进程的子任务，是CPU调度和分派的基本单位，用于保证程序的实时性，实现进程内部的并发；线程是操作系统可识别的最小执行和调度单位。 每个线程都独自占用一个虚拟处理器：独自的寄存器组，指令计数器和处理器状态。

进程通信

• 管道(pipe)
• 有名管道(named pipe)
• 信号量(semaphore)
• 消息队列(message queue)
• 信号(sinal)
• 共享内存(shared memory)
• 套接字(socket)

线程通信

• 锁机制：互斥锁、条件变量、读写锁等
• wait、notify
• volatile：所有volatile修饰的变量一旦被某个线程更改，必须立即刷新到主内存；所有volatile修饰的变量在使用之前必须重新读取主内存的值

进程调度

发生调度的情况

1. 运行态 -> 阻塞态
2. 运行态 -> 就绪态
3. 阻塞态 -> 就绪态
4. 运行态 -> 终止态

2和3是抢占式调度，1和4是非抢占式调度

进程调度算法

• FCFS 先来先服务调度算法
• SJF 最短作业优先调度算法
• HRRN 高相应比优先调度算法
  优先权=(等待时间 + 要求服务时间)/要求服务时间
  每次进行进程调度时，先计算「响应比优先级」，然后把「响应比优先级」最高的进程投入运行
• RR 时间片轮转调度算法
  每个进程被分配一个时间段，称为时间片（Quantum）
  如果时间片设得太短会导致过多的进程上下文切换，降低了 CPU 效率
  如果设得太长又可能引起对短作业进程的响应时间变长
• HPF 最高优先级调度算法
  从就绪队列中选择最高优先级的进程进行运行，这称为最高优先级
• 多级反馈队列调度算法
  多级反馈队列调度算法是「时间片轮转算法」和「最高优先级算法」的综合和发展

进程/线程之间同步方式

互斥量、读写锁、条件变量、自旋锁、屏障、信号量

进程状态

创建、就绪、运行、阻塞、就绪挂起、阻塞挂起、终止

线程状态

• 创建
• 就绪
• 运行
• 阻塞
• 终止

死锁

产生条件

1. 互斥条件
2. 请求和保持条件
3. 不剥夺条件
4. 循环等待条件

预防方法

1. 锁有序分配
2. 银行家算法