一、基础

1. 计算机关键的硬件

CPU、内存、I/O控制芯片

2. SMP与多核

SMP: Symmetrical Multi-Processing, 对称多处理器, 指具有多个CPU
多核: 单个CPU, 具有多个核心
从程序开发的角度来看, SMP和多核可以看做是同一个概念

3. 内存

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程序直接使用物理内存存在的弊端：

• 地址空间不隔离
• 内存使用效率低
• 程序运行的地址不确定

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内存管理常用的技术

• 虚拟地址
• 分段
• 分页

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虚拟地址空间(Virtual Address)

• 每个程序都有独立的虚拟地址空间，32位的系统，虚拟地址空间为0x00000000 - 0xFFFFFFFF
• 虚拟地址空间同物理内存空间一样，被分页管理，每一页的大小如4kB
• 虚拟地址空间(虚拟内存)中的页有三种状态：
  　　映射到物理页面
  　　位于磁盘中
  　　未使用的状态

4. 线程

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标准线程：CPU的基本调度单位

• 一个进程可包含有多个线程
• 线程之间、线程和进程之间共享的数据有
  　　进程的虚拟地址空间(代码段、数据段、堆等)、进程级的资源(打开的文件、信号)、进程的环境(用户id和组id)
• 线程独有的
  　　线程id、上下文(寄存器、PC)、errno变量、调度优先级

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Linux线程：从内核的角度来看，Linux进程和线程都是 任务(Task)，并没有本质区别

• Linux进程和线程的创建过程为：fork() -> exec() -> clone()
  　　clone()函数的flag参数决定了共享哪些资源，也即创建的是进程还是线程

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进程和线程的区别

进程——资源分配的最小单位，线程——程序执行的最小单位

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线程同步的方法

• 互斥量(Mutex)
• 信号量(Semaphore)
• 条件变量
• 读写锁