本文已参与「新人创作礼」活动，一起开启掘金创作之路。

进程和线程

进程是程序的一次执行，进程是资源分配的最小单位，线程是cpu运行的最小单位，一个进程里可以包含多个线程

进程线程的切换

进程切换需要切换页目录和新的地址空间，切换内核栈和上下文 线程切换只切换栈和上下文

进程

一个进程能有几个堆，几个栈

堆有一个，栈各线程独占

进程的通信方式

父子进程 管道 无亲缘进程 有名管道 消息队列 消息队列中的消息有类型，读的时候可以按某种类型筛选 共享存储 效率高，少量数据拷贝，共享内存在内存里开辟一个空间，每个内存映射进来； mmap是在进程的内存里 信号量 进程同步互斥，用于有序的访问某个资源 信号 通知某个进程事件发生 socket

如何创建进程

fork()创建一个就绪态的进程，然后会进入系统调用sysfork，在内核态调度，之后sysclone，sysclone调用copyprocess复制一份父进程除了stack指针以外的全部信息，子进程记录父进程的标志，设置子进程的堆栈，之后调用schedfork把子进程状态设置为running然后调用copythread来复制线程，复制寄存器的值以及父进程的环境，然后子进程从父进程中分离出去，子进程有了pid号，之后就是wakeupnewtask子进程开始执行。 但实际上，由于copy on write原理，fork之后，内核会先把父进程中所有内存权限设置为readonly，子进程的地址空间指向父进程，父子进程如果都只读的话那就没事，如果某个进程要写内存，但这时候内存页式readonly，缺页中断，这时候内核会把页复制一份，父子各拿一份

fork{
	do_fork(){
		copy_process(){
			dup_task_struct()复制过来要赋值，除了stack不同，其他都和父进程一样
			sched_fork()初始化数据结构，状态设置为taskrunning
			copy_thread()
		}
		wake_up_new_process()
	}
}

进程调度策略

FCFS SJF 时间片轮转 优先级调度 高响应比优先 多级队列

为什么操作系统不是一个进程

进程内资源共享，多个线程共用一套资源，如果只有一个进程，线程之间就有互相修改数据的可能

线程

线程池

一个程序的运行就可以被看做一个进程，线程是程序运行中实际的任务执行者，线程池中有核心线程和非核心线程，如果有任务，先给核心线程，核心线程满了就放给任务队列，队列也满了，如果线程数没超，就给非核心线程，如果超了就拒绝，拒绝策略为，线程池满了/啥也不说/插队进队列头/execute

线程的同步

线程私有区和共享区

线程间栈共享，堆不共享

线程越多越好吗

当线程数较少时，cpu管理各线程不存在线程调度的上下文切换，当线程数增加时，线程在cpu间切换，线程切换需要切换栈和上下文，当程序运行的效率低于栈切换所消耗的资源时，效率就会降低，当线程数越来越大时，资源主要就浪费在了线程切换的消耗上

死锁

线程或进程使用某一资源时，需要对该资源独占，

死锁的四个条件

互斥：资源被独立占用 请求保持：阻塞但不释放资源 不剥夺：只能等自己释放 环路：必然存在一个环形请求资源链

预防死锁

一次性分配完资源 有一个资源没准备好，那别的资源我也不给你 我没得到所有的资源，就把已经得到的这部分资源释放了

如何排查并解决死锁

pstack & gdb

单核情况下考虑锁机制吗

考虑，单核心但进程数可以很多，只要有多进程就会死锁

多线程有哪些锁

读写锁的特点

乐观锁 & 悲观锁

自旋锁

页式 & 段式

用户态 & 内核态

逻辑地址怎么转换成物理地址

逻辑地址/页大小，得到页号，逻辑地址%页大小，得到页内偏移，根据页号找对应的块号