第八章：并发

• 引言
  • 本章导读
    • 线程定义
    • 同步互斥
  • 实践体验
  • 本章代码树
  • 本章代码导读
• 用户态的线程管理
  • 本节导读
  • 用户态多线程应用
  • 多线程的基本执行环境
    • 线程的结构与执行状态
    • 线程管理运行时初始化
    • 线程创建
    • 线程切换
    • 开始执行
• 内核态的线程管理
  • 本节导读
  • 线程概念
  • 通用操作系统多线程应用程序示例
  • 线程模型与重要系统调用
    • 线程创建系统调用
    • 等待子线程系统调用
    • 进程相关的系统调用
  • 应用程序示例
    • 系统调用封装
    • 多线程应用程序 – threads
  • 线程管理的核心数据结构
    • 线程控制块
    • 包含线程的进程控制块
    • 线程与处理器管理结构
  • 线程管理机制的设计与实现
    • 线程创建、线程退出与等待线程结束
      • 线程创建
      • 线程退出
      • 等待线程结束
    • 线程执行中的特权级切换和调度切换
• 锁机制
  • 本节导读
  • 为什么需要锁
  • 锁的基本思路
  • 用户态软件级方法实现锁
  • 机器指令硬件级方法实现锁
    • 实现锁：原子指令
      • CAS原子指令和TAS原子指令
      • RISC-V的AMO指令与LR/SC指令
  • 内核态操作系统级方法实现锁
    • 实现锁：yield系统调用
    • 实现锁：mutex系统调用
      • 使用mutex系统调用
      • mutex系统调用的实现
• 信号量机制
  • 本节导读
  • 信号量的起源和基本思路
  • 实现信号量
    • 使用semaphore系统调用
    • 实现semaphore系统调用
• 条件变量机制
  • 本节导读
  • 条件变量的基本思路
  • 实现条件变量
    • 使用condvar系统调用
    • 实现condvar系统调用
• 并发中的问题
  • 本节导读
  • 互斥缺陷
  • 同步缺陷
  • 死锁缺陷
    • 死锁预防
    • 死锁避免
      • 银行家算法的数据结构
      • 银行家算法的步骤
      • 安全性检查算法
• 练习
  • 课后练习
    • 编程题
    • 问答题
  • 实验练习
    • 编程作业
      • 并发
      • 实验要求
    • 问答作业
    • 实验练习的提交报告要求