一、程序的概念：
執行一個程式所分配的資源的總稱，程序是程式的一次執行過程動態的，包括建立、排程、執行和消亡
程式就是我們寫好的程式碼，編譯成可執行檔案後成為程式，存放在硬盤裡面。

但是，當我們點選./a,out去執行的時候，它執行起來：把硬碟程式資料讀到記憶體中，佔用的cpu資源。等等執行所要的資源的總稱，稱為程序。
PCB:程序控制塊
我們的程序是由一個一個程序連結串列的來管理的，這個表叫程序控制塊PCB，裡面有程序標識pid,程序使用者，程序狀態，，優先順序檔案描述符表的資訊。通過唯一標識pid號進行管理，這個pid其實和fd檔案描述符的用法類似，就是一個結構體下標。

一個程序有四種狀態：執行態（正常就是執行態） ，等待態（休眠），停止態（）程序被命令中止，殭屍態（程序已經被中止，但是pcb資源沒有被回收）

程序建立

#include  <unistd.h>
 pid_t  fork(void);
建立新的程序，失敗時返回-1
成功時父程序返回子程序的程序號，子程序返回0
通過fork的返回值區分父程序和子程序

子程序繼承了父程序的內容
父子程序有獨立的地址空間，互不影響
若父程序先結束
子程序成為孤兒程序，被init程序收養
子程序變成後臺程序
若子程序先結束
父程序如果沒有及時回收，子程序變成殭屍程序

程序回收：
子程序結束時由父程序回收
孤兒程序由init程序回收
若沒有及時回收會出現殭屍程序

回收全部子程序
 #include  <unistd.h>
 pid_t wait(int *status); 
 成功時返回回收的子程序的程序號；失敗時返回EOF
 若子程序沒有結束，父程序一直阻塞
 若有多個子程序，哪個先結束就先回收
 status 指定儲存子程序返回值和結束方式的地址
 status為NULL表示直接釋放子程序PCB,不接收返回值
 回收指定程序：
 #include  <unistd.h>
  pid_t waitpid(pid_t pid, int *status, int option);
   
 成功時返回回收的子程序的pid或0；失敗時返回EOF
  pid可用於指定回收哪個子程序或任意子程序
 status指定用於儲存子程序返回值和結束方式的地址
 option指定回收方式，0 或 WNOHANG

二、執行緒的概念；
由於程序間通訊資料互動非常麻煩且程序開銷非常大。所以我們引入了執行緒的概念。執行緒是輕量級的程序：
linux其實不區分程序和執行緒：他們都是一個task_struct連結串列來管理。
程序右不同的pid號,同一程序下所有執行緒都共享同一個pid。並且就算你不建立執行緒，那麼程序裡面也會有一個執行緒。就是你一個./a.out這個程序，執行mian函式即是一個程序也是一個執行緒。多執行緒下的task_structlm裡面的pid號是一樣的。

執行緒的好處：
大大提高了任務切換的效率
避免了額外的TLB & cache的重新整理

執行緒的建立：

#include  <pthread.h>
 int  pthread_create(pthread_t *thread, const
       pthread_attr_t *attr, void *(*routine)(void *), void *arg);

 成功返回0，失敗時返回錯誤碼
 thread 執行緒物件
 attr 執行緒屬性，NULL代表預設屬性
 routine 執行緒執行的函式
 arg 傳遞給routine的引數 ，引數是void * ，注意傳遞引數格式，

pthread_t  pthread_self(void)   檢視自己的TID

建立一個執行緒去處理 void *(*routine)(void *)這個函式，處理完畢，執行緒結束並登出。如果程序結束，那麼所有的執行緒都結束，不管你的程式有沒有執行完。一個執行緒用exit();退出，所有的執行緒都會退出。exit（）直接退出程式。

執行緒的回收：

#include  <pthread.h>
 int  pthread_join(pthread_t thread, void **retval);
       
 成功返回0，失敗時返回錯誤碼
 thread 要回收的執行緒物件
 呼叫執行緒阻塞直到thread結束
 *retval 接收執行緒thread的返回值

執行緒的取消：

int pthread_cancel(pthread_t thread);

取消是停止執行緒但是資源沒有釋放
執行緒的結束：

 #include  <pthread.h>
 void  pthread_exit(void *retval);
       
 結束當前執行緒
 retval可被其他執行緒通過pthread_join獲取
 執行緒私有資源被釋放

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三、執行緒間的同步和互斥
執行緒間的同步：
訊號量
適用於，當某事件發生後，另一個事件才能發生的情況：例如：
我一個執行緒要往一個buf裡面寫資料，我另一個執行緒要讀資料。
肯定要先寫才能讀資料啊，所以我可以定義一個訊號量，起始訊號量為0 ，用於訊號的同步，當我寫好之後我的訊號量+1，這樣就可以讀資料了。讀完訊號量減一。這樣就不能再次讀資料了。

訊號量操作：

1）初始化訊號量：
 #include  <semaphore.h>
 int  sem_init(sem_t *sem, int pshared, unsigned int val);
 成功時返回0，失敗時EOF
 sem  指向要初始化的訊號量物件
 pshared   0 – 執行緒間   1 – 程序間
 val  訊號量初值

2）訊號量的P/V操作：
 #include  <semaphore.h>
 int  sem_wait(sem_t  *sem);       P操作
 int  sem_post(sem_t  *sem);       V操作
 成功時返回0，失敗時返回EOF
 sem  指向要操作的訊號量物件

執行緒間的互斥：
鎖機制：mutex
適用於：多執行緒訪問共享資源時，對共享資源上鎖。讓其它執行緒不可訪問。以避免出現數據紊亂的情況。

比如我一個執行緒在往一個buf裡面寫資料
我另一個也在往buf裡面寫資料
因為執行緒是並行的，這樣這個資料你永遠都預測不到它長什麼樣子了
一個執行緒申請鎖後必須釋放鎖。
要不然共享資源就變成你家的資源了，別人都用不了。

初始化鎖：
#include  <pthread.h>
 int  pthread_mutex_init(pthread_mutex_t *mutex,
       const pthread_mutexattr_t *  attr);
 成功時返回0，失敗時返回錯誤碼
 mutex  指向要初始化的互斥鎖物件
 attr  互斥鎖屬性，NULL表示預設屬性

2）申請鎖
#include  <pthread.h>
 int  pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

 成功時返回0，失敗時返回錯誤碼
 mutex  指向要初始化的互斥鎖物件
 執行完臨界區要及時釋放鎖

3）釋放鎖
#include  <pthread.h>
 int  pthread_mutex_unlock(pthread_mutex_t *mutex);

 成功時返回0，失敗時返回錯誤碼
 mutex  指向要初始化的互斥鎖物件
 執行完臨界區要及時釋放鎖

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多程序與多執行緒的比較：

程序：
程序有獨立的地址空間
Linux為每個程序建立task_struct
每個程序都參與核心排程，互不影響

執行緒：
程序在切換時系統開銷大
很多作業系統引入了輕量級程序LWP
同一程序中的執行緒共享相同地址空間
Linux不區分程序、執行緒

多執行緒共享的資源：
一個程序中的多個執行緒共享以下資源：
可執行的指令
靜態資料
程序中開啟的檔案描述符
當前工作目錄
使用者ID
使用者組ID

執行緒間私有的資源：
每個執行緒私有的資源包括：
執行緒ID (TID)
PC(程式計數器)和相關暫存器
堆疊
錯誤號 (errno)
優先順序
執行狀態和屬性

什麼時候適用多程序，什麼時候使用多執行緒：

1、首先你得理解多程序的怎麼執行的？它是怎麼做到多執行緒並行的。
這個問題其實，多執行緒是假的並行，根據時間片，一會執行這個執行緒，一會執行另一個執行緒。其實他是一個時間處理一條語句，然後時間片輪轉著去執行各執行緒的語句。這比較費時間。
類似於：單核的多程序
時間片輪詢程序排程演算法，它的思想簡單介紹如下： 在作業系統的管理下，所有正在執行的程序輪流使用CPU，每個程序允許佔用CPU的時間非常短（比如10毫秒），這樣使用者根本感覺不出來CPU是在輪流為多個程序服務，就好象所有的程序都在不間斷地執行一樣。但實際上在任何一個時間內有且僅有一個程序佔有CPU及CPU的運算器。

2多程序的實現：
要是你的程序數小於cpu的核數。比如我exynos4412這個板子是4核的，買手機的時候會看的引數就是什麼四核，八核。就是cpu的個數。要是你的程序數小於cpu的核數。那麼你的程序就可以做到真正的併發。就是在同一時間片下，會有1,2,3，4等程序同時執行程式的可能。要是程序數大於ccpu核數，那麼也將採用 ——時間片輪詢程序排程演算法。不過有四各時間片可以排程。

結合上面的多程序多執行緒的實現，以及執行緒核程序的特性：

如果你想要少消耗資源：多執行緒

如果你兩個程式要頻繁互動資料：多執行緒

如果你想要兩程式間資料少互動為了安全：多程序

如果你想要程式跑的快：多程序

選擇多程序核多執行緒要更據實際來選。

比如我做到安防監控的item。我絕對一個選多程序核多執行緒一起用：

我資料有上行把zigbee的資料交給web。資料下行有web傳送命令到硬體實現控制。
那麼這上行，和下行完全不用資料互動，而且我的開發板有足夠多的空間，而且總共的程序有：cgi 上下行。好像才三個。不過好像還有boa,那這樣也才4個程序。我開發板是4核的牛逼。所以在總的A9框架上我選擇fork多程序。
然後我資料採集程序要採集很多一個的資料，這時候我就採用多執行緒。nice————