多任务处理：让系统具备同时处理多个事件的能力。让系统具备并发性能。方法：进程和线程。这里先讲进程。
进程（process）：正在执行的程序，执行过程中需要消耗内存和CPU。
进程的创建：操作系统在进程创建时，会为每个进程分配0 - 4G的虚拟内存空间。
进程的调度：宏观并行，微观串行
进程的状态：第一张是简化版的进程状态助于理解，第二张是Linux的进程状态
进程的消亡：进程的退出 -》进程空间的回收
查看进程的命令：
ps -aux：查看进程的相关信息
ps -aux | grep ./a.out：
| ： 管道：将前面结果的输出作为后面的输入
grep ： 查找
ps -ef：查看进程的信息（父进程）
pstree：查看进程间的关系
pstree -p：查看进程间的关系（包含进程id号）
pstree -sp 进程ID：查看指定进程的族谱关系
top：查看进程信息，CPU占有率，MEM占有率
kill：给进程发送信号；kill -信号num 进程ID： 给指定进程发送一个信号
创建进程：
pid_t pid fork（）；子进程拷贝父进程0-3G的虚拟内存空间，PCB块，进程ID号不会拷贝
功能：创建一个新的进程
返回值：>0 : 父进程，返回值是子进程id号；== 0：子进程；-1 ： 出错
这里放一张图帮助理解：
getpid():用来获取当前进程的id号
进程的消亡：
1. 进程退出：
（1）. main中使用return；
（2）. 进程执行完退出
（3）. exit（） c库函数----------》进程退出时会刷新缓冲区，会执行atexit()注册的进程退出函数
_exit（），_Exit() 系统调用====》不会刷新缓冲区，不会执行atexit()注册的进程退出函数
（4）. 被其他进程结束
void exit(int status);
功能：退出进程
参数：status：进程退出的状态值：EXIT_SUCCESS：0；EXIT_FAILURE： 1
void _exit(int status)；void _Exit(int status);
atexit();
功能：注册一个进程退出函数（进程退出前被执行），一般用它做收尾工作
2. 回收进程的空间和资源
wait waitpid
waitpid(0, NULL, 0); =====>wait(NULL) //阻塞方式回收
waitpid(0, NULL, WNOHANG); //以非阻塞方式回收----》搭配轮询实现（费cpu）
pid_t wait(int *stat_loc);
功能：阻塞等待回收子进程空间和状态
参数：stat_loc：状态参数
返回值：成功：返回回收到的子进程的id号；失败：-1
僵尸进程：子进程结束， 对应的父进程没有对其资源空间进行回收。
如何避免僵尸进程：
1. 进程退出后进行回收
2. 进程成为一个孤儿进程
孤儿进程：当子进程的父进程先消亡，该子进程称为一个孤儿进程，被系统进
exec函数族：具体用法可以参照smallshell这个练习：smallshell-CSDN博客
线程：轻量级的进程，线程的栈区独立（8M），与同一进程中的其他线程共用进程的堆区，数据区，文本区。
进程是操作系统资源分配的最小单位；线程是cpu任务调度的最小单位。
1. 线程的创建：线程由所属的进程创建，进程为其分配独立的栈区空间，堆区，数据区，文本区与其他线程和所在进程共享。
2. 线程调度：宏观并行， 微观串行。
3. 线程的消亡：（1）线程退出，（2） 回收线程资源
进程与线程的区别：
正在执行的程序 ； 轻量级进程。线程一定属于进程。与同一进程中的其他线程共用进程的堆区，数据区，文本区
进程是操作系统资源分配的最小单位； 线程是cpu任务调度的最小单位。
资源消耗：进程消耗的资源空间大 线程：消耗的资源空间小，只需分配栈区空间
效率角度：创建线程比创建进程效率高，任务切换跨进程效率低于跨线程
安全角度：由于进程空间独立，所以安全性比线程高。
通信角度：进程间不能直接通信，需要使用进程间通信方式（IPC）实现；线程可以直接通信，比如：全局变量
创建线程：
int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr,void *(*start_routine) (void *), void *arg);
功能：创建一个线程
参数：
thread： 保存线程ID的变量地址
attr：线程属性 默认属性：NULL
void *(*start_routine) (void *) ： 线程任务处理函数
arg：传递给任务处理函数的参数
返回值：成功：0；失败：非0
pthread_self()：获取当前线程的id号
线程间通信：1）. 全局变量；2）. pthread_create传参的方式
2. 线程退出及资源回收
（1）退出：
1）在线程任务中调用return；
2）在线程任务pthread_exit
（2）回收：
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
功能：阻塞回收线程的资源, 状态
参数：
thread：需要回收的线程ID
retval：保存线程退出时的状态，比如return 返回的内容地址
返回值：成功：0
这里插一下在此能被返回的指针类型：
线程非分离属性：能被pthread_join回收或者能被其他线程结束的线程，称为具有非分离属性的线程。
线程分离属性：不需要回收，或者执行结束会被系统回收的线程，称为分离属性的线程。
直接设置分离属性使用：pthread_detach(pthread_t tid);
也可以这么设置：
1. 定义一个线程属性对象：pthread_attr_t
2. 初始化线程属性对象：pthread_attr_init();
3. 设置线程的分离属性：pthread_attr_setdetachstate();
4. 以分离属性创建线程：pthread_create();
5. 销毁属性对象：pthread_attr_destroy();
线程的互斥：
原因：多个线程在访问（读、写）临界资源时，存在资源竞争。（临界资源：多个线程能够同时操作的资源，比如：全局变量，临界变量）
解决方法：让多个线程访问临界资源时，同一时刻只允许一个线程访问（排他性访问），即互斥
互斥锁：避免多线程的资源竞争，保护临界资源
1. 创建一个互斥锁对象：pthread_mutex_t
2. 初始化互斥锁：pthread_mutex_init();
3. 加锁：pthread_mutex_lock(); 阻塞等待锁资源
4. 解锁：pthread_mutex_unlock();
5. 销毁锁：pthread_mutex_destroy();
线程间同步：让多个任务在执行某部分程序时，按照先后顺序执行。以同步方式访问临界资源，具备互斥的效果，同步实现依赖于信号量（资源数）。
步骤：
1. 创建信号量对象：sem_t
2. 初始化信号量：sem_init();
int sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int value);
功能：初始化信号量
参数：
sem：信号量对象
pshared： 0---》线程间，非0--》进程间
value：信号量初始化资源数。
3. 申请信号量(P操作)：sem_wait();
4. 释放信号量(V操作)：sem_post();
5. 销毁信号量：sem_destroy();
管道：进程间通信的文件
管道特点：
1. 读阻塞： 读端和写端都存在时， 当管道中无数据时，read阻塞等待读。
2. read到0：当所有的写端关闭，管道中有数据时，读到数据，无数据则read不阻塞，返回0；
3. 写阻塞： 当读端和写段都存在时，当管道满，则发生写阻塞。
4. 管道破裂：当所有的读端关闭，向管道中写数据，发生管道破裂（异常）
无名管道：只能用在同一主机具有亲缘关系的进程间通信pipe。无名管道默认大小64K
1. 创建管道：pipe（pipefd），int pipefd[2]
2. 写管道：write()
3. 读管道：read（）
4. 关闭管道：close（）；
有名管道：可以用在同一主机任意进程间通信（fifo）。
1. 创建管道文件 int num = mkfifo("./myfifo",0664);
2. 打开管道文件 open
3. 写管道 write
4. 读管道 read
5. 关闭管道 close
6. 删除管道文件 remove("myfio")
信号（signal）：进程间异步通知的机制。kill -l查看信号
信号的接收方：
注册信号：sighandler_t signal(int signum, sighandler_t handler);
功能：注册一个信号
参数：signum：注册的信号的编号
handler：SIG_IGN：忽略信号，SIG_DFL： 缺省，函数指针：自定义方式处理
忽略：不处理；缺省：按照操作系统默认方式处理；捕获：按照自定义方式处理
返回值：指向之前的信号处理程序的指针
注意点：如果一个信号没有被注册，则按照缺省方式处理；信号能早注册就早注册
信号的发送方：
发送信号：int kill(pid_t pid, int sig);
功能：给指定pid的进程发送一个sig编号的信号
raise（）：
功能：给自己发送一个信号。
alarm（）：闹钟
功能：在指定秒数之后发送一个信号出来（SIGALRM）
pause();
功能：让一个进程挂起（进入到S状态），可以被任意信号唤醒；这个信号必须要被捕获
消息队列：数据优先级
信号量集：进程间同步
共享内存：效率最高的通信方式，这里主要讲一下共享内存
特点：
1. 覆盖存储
2. 效率高：共享内存避免了数据的反复拷贝 ---》 内存映射，在这里放一张图帮助理解内存映射
3. 共享内存大小：用户自己设置，<=500M
操作方法：
获取一个唯一的key值 ： ftok（）；
创建共享内存 ： shmget（）：
建立共享内存内存映射 ： shmat();
写、读数据 :
解除映射 : shmdt();
删除共享内存 : shmctl();
ipcs -a：查看系统中消息队列、共享内存等信息
删除共享内存：ipcrm -m shmid ，ipcrm -M shkey
