冯诺依曼体系

计算机五大组成：输入设备、输出设备、控制器、运算器、存储器

进程线程

这些应用都是进程

进程相当于一个菜谱，读取到内存中去使用。
电脑一时间能运行很多进程。

进程中为什么要有线程：

因为一个非常简单的操作，比如在第四行和第三行之间打个回车这么简单的操作，同时是有多个操作在一起进行的
1.接收键盘上的事件
2.重新渲染页面之后显示出来
3.随时往硬盘中存储

这三个操作发生在同一个文档中，也就是同一个进程里面，最好是可以同时发生的。

线程是并行的最小单位，需要并行进行执行。

CPU是轮流过来执行的，就相当于是，一个妈妈，家里两个孩子，妈妈轮流往返于两个房间，给两个孩子讲题。
孩子等待讲题这个过程，就是就绪状态，因为我们就绪好了，等待你过来讲题，讲题这个过程就是运行状态。

线程空转状态：
线程向硬盘发送访问请求，相当于等待权限，这个时候线程就进入阻塞状态，相当于我在等待写的权限呢，线程阻塞住了。

等访问结果回来，我再顺利变成非阻塞状态，就会就绪状态。

有个跟确切的说法，一个人同时接到三个项目，三个项目的人都在催你，让你赶紧干，要进度。你只能干一会A，交个结果，干一会B交个结果，干一会C再去交个结果。项目等待被干的状态，就是就绪状态，被干时候就是运行状态，项目那边跑过去申请权限，等待权限回来的那个状态就是阻塞状态，由于手续不齐全原因，项目推动被阻塞住了，那就等手续下来之后再推动项目。

内核和虚拟内存

电脑或手机开机以后，上电跑启动代码，运行OS内核，内核里也有线程，这个我们把它叫做内核态。

内核启动以后, 内核将物理内存管理起来。内核提供虚拟内存管理机制给每个进程(应用程序App)内存服务。

它的思路是什么呢？每个进程(应用App) 都有自己的虚拟内存空间,注意这里的空间只是一个数字空间，没有划分实际的物理内存。

这样做的好处是多个进程(应用App)内存都是独立的相互不影响，物理内存只有一个，多个进程(应用App)不会因为直接使用物理内存而冲突

那么OS是如何管理物理内存的呢？进程(应用App)需要内存的时候，OS分配一块虚拟内存(起点—终点)，然后OS在从自己管理的物理内存里面分配出来物理内存页，然后通过一个MMU的单元**，将分配的虚拟内存与物理内存页映射起来，这样，读写虚拟内存地址最终通过映射来使用物理内存地址，**这样每个进程之间的内存是独立的，安全的。每个进程会把虚拟内存空间分成4个段(代码段, 数据端，堆，栈)
相当于先给一个分配方案，在分配方案商量妥当之后，再按照虚拟方案进行执行，在方案都没商量妥的时候就执行，很容易出现问题。

例如"在桌面上双击打开一个App", 桌面App程序会调用OS的系统调用接口fork，让OS 创建一个进程出来，OS为你准备好进程的结构体对象，将这个App的文件(xxx.exe, 存放编译好的代码指令)加载到进程的代码段，同时OS会为你创建一个线程(main thread), 在代码里面，还可以调用OS的接口，来创建多个线程，这样OS就可以调度这些线程执行了。

虚拟内存空间是进程的概念，那么线程如何使用的呢？各线程使用共享进程的代码段，数据段，堆，每个线程在进程的栈空间创建一个属于自己的栈空间。

线程们之间像是同事，一同推进一件事，因为需要共享资源和情报。

所以这样就得到一些结论如下:
每个线程共享进程的代码段内存空间，所以我们编写多线程代码的时候，可以在任何线程调用任何函数。

每个线程共享进程的数据段内存空间，所以我们编写多线程代码的时候，可以在任何线程访问全局变量。

每个线程共享进程的堆，所以我们编写多线程代码的时候，可以在一个线程访问另外一个线程new/malloc出来的内存对象。

每个线程都有自己的栈的空间，所以可以独立调用执行函数（参数，局部变量，函数跳转）相互之间不受影响。

os管理线程

OS会根据线程的优先级分配每次调度最多执行的时间片，这个时间一到，无论如何都要重新调度一次线程（也许还是调度到这个线程，这个不重要）。

除了时间片以外，线程会等待某些条件（磁盘读取文件，网卡发送完数据，线程休眠， 等待用户操作）这样也会把这个线程挂起，OS会重新找一个新的线程继续执行，只到挂起的这个线程的条件满足了，重新把这个线程放到可调度队列里面，这个线程又有机会被OS调度CPU核心来执行。

当我们打开电脑的任务管理器，**你会发现很多线程的CPU占有率为0%, 说明这些线程都由于某些条件而挂起了，**没有被OS调度。

每个线程“随时随地”都可能被OS中断执行，并调度到其它的线程执行。

OS是如何保证一个线程在调度出去后，再重新调度回来能继续之前的数据状态来执行呢？

也就是线程中，PC计数器（代表上次执行的位置）和栈是独立的。

这不得不让我想起一个形象的比喻，就是法官的案卷。
好几个案子，同时先后开庭，每次只推进一点，然后把推进的东西记到文书上，一个案子开庭之后，法官先去看文书了解上次判到哪里（相当于PC计数器），然后根据上次判决的文字记录（数据和代码），继续这次推进。

线程和进程，就像一个项目中的三个任务，三个任务都有人催要进度，A,B,C任务之间还存在相互依赖关系，比如A任务依赖B任务推进到X位置才能继续进行，B任务依赖C任务推荐都X位置才能进行，干工作的只有一个人，所以他必须推进一下A工作，然后就去推进B工作，然后再去推进一下C工作，轮流推进。三个工作共同属于一个项目，而内存空间是根据项目进行分配的，所以线程地址相同，共享大量数据，比如代码端，全局变量和堆（也就是对象）。线程之间是强调协作，共同完成动作的。
比如我们前面说的那个，读取键盘数据，渲染页面和写入硬盘，这些操作需要一同进行，一同推进，同协作完成任务。