Lecture 3. Thread & Process
- Why threads?
Kubi 提出了 MTAO 的概念（他自己造出来的词儿，Multiple things at once），同时做多件事。
因为需要线程去实现 MTAO。 - parallelism & concurrently
Multiprocessing 是 parallelism，Multiprogramming 不是 parallelism，他们都是 concurrently。 - syscalls
上图系统调用示意图。
疑问：为什么我们没有见过 syscall，这是因为往往 syscall 被隐藏在我们运行的语言的函数接口之下。这是因为在不同的操作系统上，syscall 是不同的，因此为了同一语言在不同操作系统上的运行，采用了这种隐藏的方式。
然而 syscalls 是有一个子集被标准化了的，这个子集称为 POSIX syscall interface，这一组 syscalls 在大部分系统上以同名实现。 - Threads State
信息共享情况如图 - Execution Stack
这个图很直观的展示了在函数递归的过程中，运行时堆栈会保存的信息，首先是参数，然后是临时变量（如果有），还有 ret，ret 表示的是结束调用后需要执行的下一条指令的位置。
上图是同一进程中不同线程的运行时堆栈的内存布局。
这涉及到一些有趣的问题：当一个栈增长得过长，将会搞乱另一个栈。
因此为此设立了 Guard Page，当栈触及这个页面的时候会陷入内核，并且决定是应该让栈获得更大的内存，抑或是终止线程，Kubi 说后面的课程会提到。 - Threads Race
多线程竞争资源，指令交错执行，老生常谈 - 一些和阻止多线程错误执行相关的概念
同步：协调多线程并让其正确执行的手段，通常于线程间共享的数据有关
互斥：同时只有线程作某件特定的事情，属于一种同步手段
Critical Section：同时只有一个 Thread 执行 Critical Section 的代码，Java 中可以使用 Synchronization 关键字来制作一段拥有这种功能的代码
锁：用来使某个对象同时只有一个 Thread 可以访问，属于一种互斥手段 - pthread(POSIX Thread)
pthread_create，创建线程
pthread_exit，退出线程
pthread_join，等待某个线程结束
pthread_mutex_init，创建锁
pthread_mutex_lock，阻塞式地获取锁
pthread_mutex_unlock，释放锁 - Process Create
每个进程都由其他进程创建。
宇宙大爆炸：在内核启动前，会有一个进程作为参数放入内核，这通常被称为 init 进程，然后 init 进程作为整个进程树的树根存在。 - PV operation for mutex
使用 PV(down/up) 操作来实现锁和 pthread_join（区别在于不同的阻塞位置和信号量的初始值）。
P 操作会等待信号量变为正数时给信号量 -1，V 操作会给信号量 +1，并告诉一个 P 操作停止等待 - Proccess APIs
exit，终止进程，进程正常 return 0 未调用 exit 时，OS 会自动为该进程调用 exit(0)
fork，开启子进程，对于父进程，返回子进程的 pid，对于子进程，返回 0。子进程会复制父进程的地址空间，并在新的地址空间中从同样的位置开始运行，子进程只会运行调用 fork 的 thread，其他所有的 threads 在子进程中会被终止
exec，没听懂，说是用来复制父进程的地址空间，然后把原来的副本全部删除，并在新的地址空间中运行的意思
wait，等待子进程运行完毕，并在参数中返回其 exit 的结果
sigaction，信号，有固定的信号表（例如 SIGINT 表示 Ctrl-C），也可以实现定制化的信号调用函数
