OS ch4 threads
CH4 Threads & Concurrency
进程是资源分配的基本单位，线程是处理器调度的基本单位 ## 4.1 Overview 前面一节介绍了进程（process），在进程的基础上我们引入了线程的概念：我们可以把线程理解成一种轻量级的线程：其中的单位是每个进程的调度单位（最小单位（？ 其实一个最小任务量的基本单位，看下面的这个例子：
也就是说，线程相对于进程来说，更小，而且数据之间的传输更简单
对于线程概念的总结如下：
对于一个进程内的线程，其可以并发执行 每一个线程具有独立的stack和register，但是同一个进程下的线程可以访问、修改进程的code、data、操作系统资源，因此线程之间可以互相修改。
4.2 Multicore Programming
也就是多个处理器（core）处理多个系统的内容，这里有两个例子： 1. Concurrent Execution on a Single-core System：在一个单核处理器上，通过不断地快速在不同线程中切换，起到一种并发执行的效果 2. Parallel Execution on a Multicore System：就是在多个core上各做各的事情
4.3 Multithreading Models
线程的实现方式主要有以下的两种： 用户级线程 user-level thread以及 内核级线程 kernel-level thread 对于他们两个的解释： 
也就是说，相当于用户级线程中的内容都是由程序自己运行和维护，上层的操作系统不知道，也没必要知道具体的实现细节 对于用户级进程，同一个进程中只能有一个线程运行；因此，如果这个进程被阻塞，那么相应的进程也被阻塞；用户级线程也不可以利用系统的多处理器，只有一个用户级线程可以被执行，看下面这个比喻
后者的缺点是成本会高
二者的一个区别是，前者如果一个线程发动系统调用导致阻塞那么整个进程都会阻塞，但是后者就不会这样。
multithreading models主要有以下的三种： 1. many-to-one model：就相当于前面说的用户级线程，其主要具有的特点如下：
对于线程的所有操作都在用户级进行和完成 这里稍微解释一下两个缺点：由于在操作系统内核的眼里，相当于只有一个线程，因此这样导致的一个最致命的缺点就是哪怕我有多个内核可以使用，由于限制实际上我只能一次分配一个内核给我的进程使用。，相当于我的线程在用户端切换，在内核眼里一直都只有一个线程；依旧一个阻塞，其他全阻塞
- one-to-one model：在这个时候，可以理解我的每一个内核线程和我的一个用户的线程对应，因此在内核态进行的操作就相当于对于我的用户级线程进行操作；因此这个模型的特点如下：
这个和前面说的内核级进程有点像，优点：一个阻塞别的还是可以用 缺点：成本高（这个相当于，我每一个内核线程对应一个用户线程，一个阻塞直接拿别的来用就可以） - many-to-many model:
我觉得可以理解为前面两种的一种平衡，这里需要注意内核的线程数量一定小于等于用户的线程数量，这里多个线程可以并发，也不会阻塞，综合了以上的优点 - two-level model：和多对多相比，其既有多对多的部分，又允许对于某一个用户线程和内核的绑定（相当于一对一+多对多）
对于上面线程知识的总结：
4.4 thread libraries
线程库给程序员提供了创建和管理线程的api
下面关注Windows thread library，其提供的是内核级别的线程库；在windows调用createthread()创建新的线程的时候，默认的初始状态是运行
而对于Pthreads，在类Linux系统中广泛使用，其可以提供用户以及内核级的线程
JAVA，了解一下即可
4.5 隐式多线程
这是指处理器自动将单任务拆分成多个子任务，并且分配给多个核；这是由操作系统自动分配的
fork：把大任务拆分成子任务；join：把得到的结果按顺序结合 这个fork-join的实现思路有点像分治法
4.6 thread issues（线程的一些问题）
这里首先重点回顾一下fork()和exec()： 1. fork():手上有一个父进程，现在要创建一个几乎相同的子进程，并且记住如下的两点内容:
2. exec():exec() 用新程序替换当前进程的内存映像，但不创建新进程,其对于当前进程的影响如下：
这里思考如下的两个问题：原来的进程中的某一个线程调用fork()，那么复制的进程是只有一个线程还是会保留原来的所有线程？ 答案：POSIX规定只复制当前的线程，但是有的规定可以替换所有的；而exec()会强制终止原始程序的所有线程 
提前终止线程的两种方法：异步取消（可以随时及时取消进程）以及Deferred cancellation （线程在一系列固定的点检查，如果需要那么cancel掉） 
“信号”是指通知一个进程某个时间发生的内容，对于多线程的进程来说，有多种可能；要么全发送，要么发给需要用这个信号的，要么选择一些进行发送…… 
线程池：在进程开始的时候，创造一系列线程等着；需要请求的时候，调用一个；用完了放回去（这样更快；同时，可以用pool的大小来限制线程的数量）
线程特有数据：虽然共享进程数据，但是一些线程会拥有线程特有数据
一些例题
AC；要记住每个线程都有自己的寄存器信息，并且保存机器信息
CB 
BCC 11是因为，键盘是I/O设备，速度很慢，这里多线程并发没意义