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前面说，进程是执行的程序，这是一种非正式的说法。 进程不只是程序代码（文本段或代码段），通常还还包括以下内容： 当前活动，如程序计数器的值和处理器寄存器的内容等。 进
在计算机设计早期，为了响应更多计算性能的需要，单处理器系统发展成为多处理器系统。更现代的、类似的系统设计趋势是将多个计算核放到单个芯片。无论多个计算核是在多个CPU芯
套接字（socket） 为通信的端点，每个套接字由一个 IP 地址和一个端口号组成。 通过网络通信的每对进程需要使用一对套接字，即每个进程各有一个。 通常，套接字采用客户机-服务器
操作系统内的每个进程表示，釆用 进程控制块 （Process Control Block， PCB ），也称为 任务控制块 。 图 1 进程控制块（PCB） 每个进程控制块如图 1 所示，它包含许多与当前进程相关的信息
学习 线程 时，我们描述了一个多线程的 Web 服务器，每当服务器接收到一个请求时，它都会创建一个单独线程来处理请求。虽然创建一个单独线程肯定优于创建一个单独进程，但是多线
操作系统内的并发执行进程可以是独立的也可以是协作的： 如果一个进程不能影响其他进程或受其他进程影响，那么该进程是独立的，换句话说，不与任何其他进程共享数据的进程是独
几乎所有现代操作系统都允许一个进程包含多个线程。 每个线程是 CPU 使用的一个基本单元，它包括线程 ID、程序计数器、寄存器组和堆栈。 进程与同一进程的其他线程共享代码段、数
本节讨论操作系统设计和实现面临的问题。虽然这些问题没有完整的解决方案，但是有些方法还是行之有效的。 设计目标 系统设计的首要问题是，定义目标和规范。从高层来说，系统设
远程过程调用 ，简称 RPC ，是一种最为常见的远程服务。RPC 对于通过网络连接系统之间的过程调用进行了抽象。它在许多方面都类似于 IPC 机制，并且通常建立 在 IPC 之上。不过，因为
系统调用（system call） 提供操作系统服务接口。这些调用通常以 C 或 C++ 编写，当然，对某些底层任务（如需直接访问硬件的任务），可能应以汇编语言指令编写。 在讨论操作系统如何
无名管道 提供了一个简单机制，允许一对进程通信。然而，只有当进程相互通信时，普通管道才存在。对于 UNIX 和 Windows 系统，一旦进程已经完成通信并且终止了，那么普通管道就不存
大多数系统的进程能够并发执行，它们可以动态创建和删除。因此，操作系统必须提供机制，用于创建进程和终止进程。 进程创建 进程在执行过程中可能创建多个新的进程。 创建进程
现代操作系统的另一特点是一组系统程序。回想一下图1-1，它描述了计算机的逻辑层次。最低层是硬件，接着是操作系统，然后是系统程序，最后是应用程序。 系统程序（system program）
迄今为止，我们只是泛泛地讨论了线程。不过，有两种不同方法来提供线程支持： 用户层的用户线程 或 内核层的内核线程 。 用户线程位于内核之上，它的管理无需内核支持；而内核线
互斥锁，我们刚刚讨论过了，通常认为是最简单的同步工具。本节将会讨论一个更棒的工具，它的功能类似于互斥锁，但是它能提供更为高级的方法，以便进程能够同步活动。 一个信号
我们从讨论所谓的临界区问题开始考虑进程同步。 假设某个系统有 n 个进程 {P 0 ，P 1 ，，P n-1 }。每个进程有一段代码，称为临界区，进程在执行该区时可能修改公共变量、更新一个表
毫无疑问，最简单的 CPU 调度算法是先到 先服务（FCFS）调度箅法 。釆用这种方案，先请求 CPU 的进程首先分配到 CPU。 FCFS 策略可以通过 FIFO 队列容易地实现。当一个进程进入就绪队列时
Windows 采用基于优先级的、抢占调度算法来调度线程。 用于处理调度的 Windows 内核部分称为 调度程序 ，Windows 调度程序确保具有最高优先级的线程总是在运行的。由于调度程序选择运行
在进程容易分成不同组的情况下，可以有另一类调度算法。例如，进程通常分为前台进程（或交互进程）和后台进程（或批处理进程）。这两种类型的进程具有不同的响应时间要求，进
不同的 CPU 调度算法具有不同属性，选择一个特定算法会对某些进程更为有利。为了选择算法以便用于特定情景，我们必须考虑各个算法的属性。 为了比较 CPU 调度算法，可以采用许多比
通常在使用多级队列调度算法时，进程进入系统时被永久地分配到某个队列。例如，如果前台和后台进程分别具有单独队列，那么进程并不从一个队列移到另一个队列，这是因为进程不
SJF 算法是通用优先级调度算法的一个特例。每个进程都有一个优先级与其关联，而具有最高优先级的进程会分配到 CPU。具有相同优先级的进程按FCFS顺序调度。SJF 算法是一个简单的优先
操作系统设计人员构建软件工具，以解决临界区问题，最简单的工具就是 互斥锁（mutex lock） 。我们采用互斥锁保护临界区，从而防止竞争条件。 也就是说，一个进程在进入临界区时应
时间片轮转（RR）调度算法 是专门为分时系统设计的。它类似于 FCFS调度 ，但是增加了抢占以切换进程。 该算法中，将一个较小时间单元定义为 时间量 或 时间片 。时间片的大小通常
本节说明一个经典的基于软件的临界区问题的解决方案，称为 Peterson 算法 。 Peterson 算法提供了解决临界区问题的一个很好的算法，并能说明满足互斥、进步、有限等待等要求的软件设
最短作业优先（SJF）调度算法 将每个进程与其下次 CPU 执行的长度关联起来。当 CPU 变为空闲时，它会被赋给具有最短 CPU 执行的进程。如果两个进程具有同样长度的 CPU 执行，那么可以
单调速率（RMS）调度算法 采用抢占的、静态优先级的策略，调度周期性任务。 当较低优先级的进程正在运行并且较高优先级的进程可以运行时，较高优先级进程将会抢占低优先级。在
最早截止期限优先（EDF）调度 根据截止期限动态分配优先级。截止期限越早，优先级越高；截止期限越晚，优先级越低。 根据 EDF 策略，当一个进程可运行时，它应向系统公布截止期限
Linux 进程调度 有一个有趣历史。在 2.5 版本之前，Linux 内核采用传统 UNIX 调度算法。然而，由于这个算法并没有考虑 SMP 系统，因此它并不足够支持 SMP 系统。此外，当有大量的可运行进
假设有 5 个哲学家，他们的生活只是思考和吃饭。这些哲学家共用一个圆桌，每位都有一把椅子。在桌子中央有一碗米饭，在桌子上放着 5 根筷子（图 1 )。 图 1 就餐哲学家的情景 当一
