进程

进程3个状态（进程：系统进行资源分配和调度的基本单位）

• 运行态：正在使用cpu
  进程占用处理器（CPU）资源；处于此状态的进程的数目小于等于处理器的数目

• 就绪态：可执行的（处于就绪队列）
  进程已获得除处理器（CPU）外的所需资源，等待分配处理器资源；只要分配了处理器进程就可执行

• 阻塞态：正在执行的进程由于某种原因而暂时无法继续执行，便放弃处理机而处于暂停状态，即进程执行受阻
  该事件发生前即使把处理器资源分配给该进程，也无法运行

进程切换的概念：让进程来占用处理器，实质上是

• 把某个进程存放在私有堆栈中寄存器的数据（前一次本进程被中止时的中间数据）再恢复到处理器的寄存器中去，
• 并把待运行进程的断点送入处理器的程序指针PC

于是待运行进程就开始被处理器运行了，也就是这个进程已经占有处理器的使用权了。
在切换时，一个进程存储在处理器各寄存器中的中间数据叫做进程的上下文，所以进程的 切换实质上就是被中止运行进程与待运行进程上下文的切换。在进程未占用处理器时，进程 的上下文是存储在进程的私有堆栈中的。

线程：轻量级进程，使用CPU的基本单位

• 为什么使用线程：
  响应方面：多个活动可同时进行，加快了应用的速度
  资源共享：线程共享进程的内存和其他资源（但线程拥有自己的栈）
  经济性：易于创建和撤销
  例子：word进程——一个线程与用户交互，一个线程格式化文档，一个线程周期性把文档写入磁盘

• 用户级线程和内核级线程的区别
  用户级线程是OS内核不可以感知的，内核级线程可以感知
  用户级线程执行系统调用指令时会导致进程中断，而内核级线程只导致该线程中断
  用户级线程进行创建，撤销，调度不需要OS内核的支持，而内核级线程需要
  只有用户级线程的系统内，CPU调度还是以进程为单位，由用户程序控制线程的轮换；而有内核级线程的系统，CPU调度以线程为单位，由OS的线程调度程序调度线程
  用户级线程的程序实体只能运行在用户态，而内核级线程的程序实体可以运行在任何状态

临界区：避免竞争条件的关键是不允许多余一个进程同时读写共享数据
保持互斥的4个条件：
不允许两个进程同时在临界区
对处理速度和CPU的数量不应该有任何假设
运行于临界区外的进程不能阻塞其他进程
进程不能无休止地等待临界区

信号量

线程互斥（pthread_cond_wait会先给互斥锁解锁，再挂起线程，等到条件变量满足时，会再次上锁）

经典IPC问题：
生产者消费者
哲学家进餐
读者写者

调度：调度器决定哪个进程要执行，调度算法做出调度决策

• 批处理系统中的调度算法

  先来先服务（FCFS）：先来先调度

  最短作业优先（非抢占SJF）：将每个进程与其下次 CPU 执行的长度关联起来。当 CPU 变为空闲时，它会被赋给具有最短 CPU 执行的进程。如果两个进程具有同样长度的 CPU 执行，那么可以由 FCFS来处理

  最短剩余时间优先（抢占SJF）：新进程的下次 CPU 执行，与当前运行进程的尚未完成的 CPU 执行相比，可能还要小。抢占 SJF 算法会抢占当前运行进程。

  PS：批处理系统3级调度：
  接纳调度：决定哪一个作业被接纳到系统中。
  内存调度：决定哪一个进程应该装入内存，哪一个应当放在磁盘。它也决定同时有多少个进程在内存中，这称之为多道程序度。
  CPU调度：实际选择内存中合适的进程运行。

• 交互系统的调度算法

  轮转调度（RR）：每个进程被分得小小的时间片，时间片结束时，进程被强占，放在就绪队列的尾。

  优先级调度：就按优先级调度