学习笔记十一——进程控制，线程，临界区与锁

进程控制

linux

• fork()—位于/kernel/fork.c中;

  新进程是当前进程的子进程（子进程是父进程的复制，并发远行，仅仅是时间信息，ID号不一样），子进程与父进程谁先输出谁后输出是不知道的。
  子进程中的pid为0，而父进程中的pid为子进程的ID号。
  子进程会“灰掉”fork()及以上的代码 。
  init进程是所有进程的父进程。

• exec函数簇

  使子进程与父进程有不同的功能。

线程

“先画圆后画方”不是线程，不是并发

• 概念

  1. 线程使可由CPU直接运行的实体
  2. 一个进程可以创建多个线程
  3. 多个线程共享CPU可以实现并发运行

• 创建线程

  windows: CreateThread()。如：

  CreateThread(0,0,DrawCircle,0);
  CreateThread(0,0,DrawRect,0);
  

  linux： #include

• 单线程与多线程

  单线程： 缺省main();
  多线程： 一个主线程和至少一个用户进程；

• 多线程现实场景

  1. 需要并发运行多个线程（例如：暴风影音要解码视频、音频，还要接收网络数据）
  2. 交互性的程序（例如：登陆程序以及拷贝过程）
  3. 需要改善程序结构的地方
  4. 电脑多核时，多线程可以提高CPU性能

• 线程的麻烦

  1. 程序难以调试
  2. 并发过程难以控制
  3. 线程的安全问题

临界区和锁

• 临界区与临界资源

  1. 临界资源：一次只允许一个进程访问的资源
  2. 临界区：进程中访问临界资源的代码段
     特点： 排他性。

• 设计临界区的四大原则

  1. 忙则等待
  2. 空闲让进
  3. 有限等待（临界区设置小些好）
  4. 让权等待：等待进程放弃CPU

• 锁机制

  基本原理： 设置一个标志“S”，进入临界区之前检查标志是否可用，退出临界区，退出临界区要把标志改为可用状态。
  LOCK（S）：

  LOCK(S)
  {
      text:if(S==0)
                 goto:text;
             else
                 S=0
  }
  

  步骤：
  1. 初始化的锁状态S=1；
  2. 进入临界区之前执行上锁Lock（s）操作；
  3. 离开临界区之后执行开锁Unlock（s）操作。