操作系统-课堂笔记-线程（南航）

线程

之前我们都是以进程为单位进行探究的，其实现代操作系统调度单位都是线程。

我们之前以进程为单位进行探究有助于简化问题，帮助我们建立知识体系，下面我们介绍线程。

回顾

先回顾下我们进程部分讲的内容：

• 进程的概念
  • 进程的内存抽象
  • 进程的状态及转移
  • PCB与进程切换
  • 进程的创建与终止
• 进程通信
  • 进程通信的原因
  • 消息传递、共享内存、管道

进程在操作系统如何表示？

进程是如何调度的？

• 分时操作系统，时间片的概念，时钟中断来临时触发调度程序

PCB中有哪些内容？PCB需要管理什么？

• 先不谈进程管理，除进程管理外，需要记录和内存相关的一些内容
• 要记录该进程中打开的文件
• 进程相关的：进程号、父进程号等信息
  

为何引入线程？

先回顾下创建进程：

• 创建一个进程需要搞一个新的PCB出来，即创建进程花费的时间和PCB的大小是有关的。
• 新的进程不仅仅需要创建PCB，还需要分配独立的地址空间
• 先看一段代码：

  //大段程序
  int pid=fork();
  if(pid==0){
  //子进程的代码
  }
  //大段代码
  

• 上面代码在执行fork之后：为子进程创建了新的PCB，然后将父进程的所有代码复制一份给子进程。
• 这里引出问题：子进程和父进程代码执行的区别仅仅在于if(pid==0)这一个地方，那么没有必要将所有代码全复制叭~ 所以线程出现了

总结下为何需要线程，因为进程有如下缺点：

• 空间缺陷：PCB占用空间太大
• 时间缺陷：PCB大导致创建新进程所消耗的时间变长。而且进程之间传递数据需要内核介入（进程通信机制）。

将进程概念中的执行进一步分离：

• 进程的含义覆盖了：地址空间、权限、资源等