csapp 第十二章 并发编程

并发编程

什么是并发？我们可以这样理解就是同时运行，做多件事情，比如，我们在看剧的同时，吃着薯片，像这种，在时间上重叠的现象，就是并发、

并发的作用

• 访问慢速i\o设备。访问慢速的i\o设备的时候，内核可以同时运行一些其他的数据，来等待。

• 与人进行交互。我们一般打开电脑，都会同时运行好几个程序。

• 服务器服务多个网络客户端。

• 在多核机器上进行并行计算。

• 多线程运行。

  基于进程的并发编程

  基于进程的并发服务器

  


优点:具有共享文件表，但并不共享用户地址空间，进程有 独立的地址空间。这样使得一个进程不可能不小小覆盖另一个进程调出虚拟内存。

缺点：独立的地址空间使得进程之间的通信变得更加困难，从而造成它们往往比较慢，控制进程和IPC的开销比较大。

关于IPC的解释


基于线程的并发编程

线程与进程的区别：1、线程运行的消耗比进程的消耗要小。2、对于进程来说，创建一个新的进程，新和旧的关系为父子关系。而在同一个进程中创建线程池，它们之间的关系都为对等，就算是主线程，也仅仅是代表它是进程中第一个运行的线程。

线程池的一个特点就是，一个线程可以杀死它的任何对等的线程，或者等待对等线程终止。而且和进程一样，对等线程都能够读写相同的共享数据。

分离线程

在任何一个时间点上，线程都是可结合或者是可分离的。其中可结合线程能够被其他线程回收和杀死，在被其他的线程回收之前，它的内存资源，是不会被释放的。而分离线程是不能够被其他线程回收或者杀死的。它的内存资源，在它终止时由系统自动释放。


多线程程序中的共享变量

线程内存模型

一组线程并发的运行在一个进程的运行上下文中。每个线程都有他自己独立的线程上下文，也就是运行环境。每个线程共享进程上下文的剩余部分。包括：用户的虚拟地址空间等。但是线程的寄存器是不会进行共享的。

线程安全

四个线程不安全的函数类

加锁–复制技术

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加锁–复制技术的缺点


死锁

信号量有一种潜在的运行时错误，叫死锁。指的是一组线程被阻塞了，等待一个永远不会为真的条件。打个比方，一套工具分给几个人使用，每个人将活干完之后，才会将工具归还，按照正常来管理，这些分工具给不同的的人使用，然后等他使用完后，再给另一个人，但是有些时候意外情况会发生，比如，工具有a,b,c，工人有甲乙两人。甲用了工具a,和工具c，乙正在运用工具b,这个时候，甲需要用工具b才能继续工作下去，甲于是就等着乙工作完，然后拿工具。而乙工作到一半，需要a，工具才能继续工作下去，所以乙就等着甲工作完拿a，于是乎，两个都在等待另一方工作完，两人都不进行工作，这样就形成了死锁。