程序员需要了解的计算机底层知识之进程、线程、纤程、中断

程序员需要了解的计算机底层知识之进程、线程、纤程、中断

面试高频：进程和线程有什么区别？
答案：普通:进程是程序运行起来的状态，线程是一个程序的执行路径。 专业:进行是OS分配资源的基本单位，线程是执行调度的基本单位。分配资源最重要的是独立的内存空间，线程调度执行（线程是共享进程的内存空间，没有自己独立的内存空间）

纤程：用户态的线程，线程中的线程，切换和调度不需要经过OS
优势：1：占有资源很少 OS : 线程1M Fiber：4K 2：切换比较简单 3：启动很多个10W+
目前2020 3 22支持内置纤程的语言：Kotlin Scala Go Python(lib)... Java? （open jdk : loom）

Java中对于纤程的支持：没有内置，盼望内置

可利用利用Quaser库（不成熟）实现纤程

纤程的应用场景

纤程 vs 线程池：很短的计算任务，不需要和内核打交道，并发量高！

僵尸进程和孤儿进程

一个子进程在父进程还没有调用wait()方法或者waitpid()方法的情况下退出，这个子进程就是僵尸进程；
一个父进程退出，它的一个或多个子进程还在运行，子进程将成为孤儿进程，孤儿进程将被init进程所收养；
僵尸进程将会导致资源浪费，而孤儿进程则不会。

进程调度

Linux 2.6 完全公平调度算法CFS（Completely Fair Scheduler）
按优先级分配时间片的比例，记录每个进程的执行时间，如果有一个进程执行时间不到他应该分配的比例，优先执行

默认调度策略：
实时 （急诊）： 优先级分高低 - FIFO (First In First Out)，优先级一样 - RR（Round Robin 轮询）
普通： CFS

中断

硬件跟操作系统内核打交道的一种机制
软中断（80中断） == 系统调用
系统调用：int 0x80 或者 sysenter原语
通过ax寄存器填入调用号
参数通过bx cx dx si di传入内核
返回值通过ax返回

java读网络 – jvm read() – c库read() - >
内核空间 -> system_call() （系统调用处理程序）
-> sys_read()

从汇编角度理解软中断

搭建汇编环境

yum install nasm

;hello.asm
;write(int fd, const void *buffer, size_t nbytes)
;fd 文件描述符 file descriptor - linux下一切皆文件
​
section data
    msg db "Hello", 0xA
    len equ $ - msg
​
section .text
global _start
_start:
​
    mov edx, len
    mov ecx, msg
    mov ebx, 1 ;文件描述符1 std_out
    mov eax, 4 ;write函数系统调用号 4
    int 0x80
​
    mov ebx, 0
    mov eax, 1 ;exit函数系统调用号
    int 0x80

编译：nasm -f elf hello.asm -o hello.o
链接：ld -m elf_i386 -o hello hello.o
一个程序的执行过程，要么处于用户态，要么处于内核态