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进程与线程
用课本的话回答“进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位”
怎么理解：
- 进程：当执行一段程序时，会创建一个进程去执行代码，同时会为这个进程分配内存空间。该应用的状态都会保存在该内存空间中，当应用关闭时，该内存空间就会被回收。进程可以启动更多进程去执行任务。由于每个进程间的的内存空间是独立的，不同进程间的数据传输需要接触进程通信管道（IPC）来进行。很多应用都是多进程的结构，避免一个进程卡死后整个程序崩溃。
- 线程：进程可以将一个任务分成更多细小的任务，然后通过创建多个线程，并行执行不同的任务，同一进程下的线程可以直接通信、共享数据。多个线程按一定方式占据 CPU 的时间片以执行任务，是调度过程的参与者
进程间通信方式
进程间通信即 IPC，其实现由多种方法
管道 pipe
管道是一种适合于父子进程间通信的方式，可视为一种文件，但只存在于内存中。父进程在fork 子进程之前会创建 IPC 管道并监听它，当真正创建出子进程后，通过环境变量告诉子进程 IPC 管道的文件描述符，子进程启动过程中会根据文件描述符连接已存在的管道，完成父子进程的连接。
管道可以连接两个地址空间进行数据传输，每个管道会创建两个文件描述符，fd
打开表示读，fd
打开表示写，若要数据流从父进程流向子进程，则关闭父进程的读端（fd
）与子进程的写端（fd
）
FIFO
FIFO 是一种先进先出的队列。它类似于一个管道，只允许数据的单向流动。每个 FIFO 都有路径名与之相关联，它以一种特殊设备文件形式存在于文件系统中，允许不相关的进程访问同一个 FIFO。因此也成为命名管道。使用 FIFO 通信时，在数据读出时，FIFO管道中同时清除数据，并且“先进先出”。
消息队列
消息队列，是消息的链表，存放在内核中。一个消息队列由一个标识符（即队列 ID）来标识。不同进程将格式化的数据流以消息形式发送给任意进程，该数据会被消息队列接收。对消息队列具有操作权限的进程都可以使用 msgget 完成对消息队列的操作控制。通过使用消息类型，进程可以按任何顺序读消息，或为消息安排优先级顺序
信号量 + 共享内存
共享内存是最快的一种 IPC，因为进程是直接对内存进行存取。因为多个进程可以同时操作，所以需要借助信号量进行同步。以简单的二元信号量为例，seg 只能为 0 或 1，当进程 A 读取内存时，使信号量减一，seg 变成 0，进程 B 想要访问内存时就会被堵塞，当 A 读取结束，信号量加一，seg 变回1，此时进程 B 恢复执行，开始读取数据。
死锁
死锁是多个进程/线程在运行过程中因争夺资源而造成的一种僵局：线程 A 拥有资源 a，此时需要获取资源 b；线程 B 拥有资源 b，需要获取资源 a，此时 A 锁住了 a，B 锁住了 b，二者共同等待对方释放资源，此时发生死锁
死锁预防
- 一次性分配：运行进程执行前一次性请求所有资源
- 允许资源剥夺：为任务分配优先级，高优先级进程可抢占低优先级进程资源，需要保存低优先级进程的状态，方便恢复
- 定义资源线性顺序：已知 Ri<Rj，进程 A 持有 Ri，要请求 Rj，B 持有 Ri，要请求 Rj，由于资源顺序不可逆向，则 B 的请求被拒绝，此时剥夺 B 占有资源，A 向下执行
死锁避免
资源分配拒绝算法（银行家算法），已知当前可分配资源，以及各个进程执行需要的初始最大资源和已分配的资源，此时选择一个可用资源能支持执行完毕的进程，执行完毕；回收所有资源作为当前可用资源，重复，如果出现当前可用资源不能支持任何进程的执行，则称为不安全状态——需要某个进程提前释放资源避免死锁
死锁检测
使用银行家算法检测当前是否处于安全状态，如果非安全状态，则回滚直到安全状态，或者直接结束死锁进程
死锁与银行家算法细节见下：