Unix/Linux：进程与线程详解——核心编程概览

进程与线程是Unix/Linux核心编程中的重要概念，这两个主题在操作系统设计和程序并发执行中扮演着至关重要的角色。首先，我们来了解一下进程： 1. **进程**：进程是操作系统中的基本执行单元，代表一个正在运行的任务或程序实例。它是资源分配和管理的基本单位，每个进程都有独立的地址空间，包括正文段（text segment）和数据段（data segment）。正文段存储程序的可执行代码，而数据段存放进程启动时静态产生的数据结构。 2. **资源分配**：在Unix/Linux中，进程通过进程控制块（Process Control Block, PCB）来管理资源，如内存、文件句柄等。PCB包含了进程的基本信息，如进程编号、状态、优先级等，以及进程上下文的概要，如用户堆栈。 3. **用户堆栈**：堆栈是进程中的一个重要区域，用于存储局部变量和函数调用的上下文信息。每当一个函数被调用，都会在堆栈上创建一个新的栈帧，当函数返回时，这些信息将被弹出堆栈。 接下来是线程： 4. **线程**：线程是进程中执行的独立部分，它允许在单个进程中并发执行多个任务，从而提高程序的响应速度和效率。在Unix/Linux中，线程是CPU调度的基本单位，相对于进程，线程的创建和销毁更快，资源消耗更少。 5. **CPU调度**：操作系统通过线程调度算法（如抢占式、时间片轮转等）来决定哪个线程获得CPU的时间片，实现多任务并行处理。线程调度对于提高系统性能和并发性至关重要。 6. **多线程编程**：在C语言中，程序员可以利用线程库（如POSIX API）来创建、管理和同步线程。这涉及到线程创建、启动、同步（如互斥锁、条件变量）以及线程间的通信。 此外，课程内容还涵盖了Unix/Linux操作系统的历史、派生版本（如SystemV、Berkley和Hybrid）、Linux的起源和发展，以及其广泛的应用场景，从个人电脑到超级计算机。通过学习这些内容，学生可以深入理解操作系统底层的工作原理，并掌握如何高效地利用这些特性进行编程。