这章主要介绍了线程和并发的概念

并发

并发执行下，我们需要考虑2种情况。

数据竞争

为什么并发下会有数据竞争问题？

比如最朴素的场景，2个线程同时执行i++，最终的结果总是不如预期，实际上，是因为i++本身在执行时是3条汇编指令：

mov 0x8049a1c, %eax
add $0x1, %eax
mov %eax, 0x8049a1c

比如现在要执行到50+1，此时当线程T1执行该指令到一半，add执行完后，被操作系统调度机制挂起，开始执行T2，T2读到的数据依旧是旧的也就是50，然后T1执行，将内存修改为51，T2再执行，也依然是将内存修改为51，我们就可以看做一次操作“丢失了”。

我们可以看到，并发问题总在多线程更新共享变量时产生

这种场景，书中总结也就是我们之前常说或者听到过的，竞态条件race condition(或者更具体地说，是数据竞态data race）。

包含静态条件的代码，称为：critical section （临界代码）。

处理这种问题的方式就是，我们需要使这段代码mutual exclusion （互斥），也就是提供Atomicity（原子性）

条件变量

并发还有一种场景，即互相等待的场景，T1线程需要等待T2执行完后再执行，为了实现这种效果，我们还需要提供condition variables（条件变量）。

线程

以前上课学的一句话比较经典：

线程是操作系统（或者说CPU）调度（执行）的最小单位，进程是操作系统分配资源的最小单位

线程和进程的主要区别就是，线程之间一定程度上共享进程的页表（也就是进程数据），是更轻量级的执行单位。

线程的几个好处：

1. 共享进程页表（即共享内存）。
2. 面对进程中的那些I/O任务，使用线程去进行I/O任务会有更好的表现（线程阻塞等待I/O执行，进程中其他线程依旧可以使用CPU计算资源）

线程的缺点：

1. 在进程内存中，线程就必须有自己独享的栈以及一些私有数据了thread-local storage。
2. 线程切换的上下文依旧很重，进程有PCB，线程也有自己的TCB，并且更多了。

总结

​ 综上，从进程实际要执行的事情以及日常的任务（I/O）来看，线程这一轻量级执行单元的诞生和大规模使用基本是必然的。尽管进程也可以达到如此效果，但是又要做到进程之间的内存共享会是一个更麻烦的事，并且也会破坏进程自己的定义和内存完整性。

​ 同时，结合之前来看，cow（写时复制）对于线程的创建起到了多大的便利。

​ 以及，在大量使用线程并行执行的情况下，解决并发问题是多么的重要。