进程:进程是系统进行资源分配和调度的一个单位，是系统中的并发执行的单位。
线程:线程是进程的一个实体，也是CPU调度和分派的基本单位，它是比进程更小的能运行的基本单位，有时又被称为轻权进程或轻量级进程。
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- 进程与线程的区别？
进程是资源分配的最小单位，而线程是CPU调度的最小单位;
创建进程或撤销进程，系统都要为之分配或回收资源，操作系统开销远大于创建或撤销线程时的开销;
进程间不会相互影响，而一个线程挂掉将可能导致整个进程挂掉;
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- 为什么有了进程，还要有线程呢？
进程可以使多个程序并发执行，以提高资源的利用率和系统的吞吐量，但是其带来了一些缺点:
1.进程在同—时间只能干 一 件事情;
⒉进程在执行的过程中如果阻塞，整个进程就会被挂起，即使进程中有些工作不依赖与等待的资源，仍然不会执行。
基于以上的缺点，操作系统引入了比进程粒度更小的线程，作为并发执行的基本单位，从而减少程序在并发执行时所付出的时间和空间开销，提高并发性能。
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- 进程的状态转换
进程包括三种状态：就绪态、运行态和阻塞态。
就绪一>执行:对就绪状态的进程，当进程调度程序按一种选定的策略从中选中一个就绪进程，为之分配了处理机后，该进程便由就绪状态变为执行状态;
执行一>阻塞:正在执行的进程因发生某等待事件而无法执行，则进程由执行状态变为阻塞状态，如进程提出输入/输出请求而变成等待外部设备传输信息的状态，进程申请资源（主存空间或外部设备）得不到满足时变成等待资源状态，进程运行中出现了故障（程序出错或主存储器读写错等）变成等待干预状态等等;
阻塞—>就绪:处于阻塞状态的进程，在其等待的事件已经发生，如输入/输出完成，资源得到满足或错误处理完毕时，处于等待状态的进程并不马上转入执行状态，而是先转入就绪状态，然后再由系统进程调度程序在适当的时候将该进程转为执行状态;
执行一>就绪:正在执行的进程，因时间片用完而被暂停执行，或在采用抢先式优先级调度算法的系统中，当有更高优先级的进程要运行而被迫让出处理机时，该进程便由执行状态转变为就绪状态。
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- 进程之间的通信方式以及优缺点
- 管道（PIPE）有名管道：一种半双工的通信方式，它允许无亲缘关系进程间的通信优点：可以实现任意关系的进程间的通信
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- 无名管道：一种半双工的通信方式，只能在具有亲缘关系的进程间使用（父子进程）优点：简单方便
- 缺点：局限于单向通信
- 只能创建在它的进程以及其有亲缘关系的进程之间
- 缓冲区有限
- 信号量（Semaphore）：一个计数器，可以用来控制多个线程对共享资源的访问优点：可以同步进程
- 信号（Signal）：一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生
- 消息队列（Message Queue）：是消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识优点：可以实现任意进程间的通信，并通过系统调用函数来实现消息发送和接收之间的同步，无需考虑同步问题，方便
- 缺点：信息的复制需要额外消耗 CPU 的时间，不适宜于信息量大或操作频繁的场合
- 共享内存（Shared Memory）：映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问优点：无须复制，快捷，信息量大
- 缺点：通信是通过将共享空间缓冲区直接附加到进程的虚拟地址空间中来实现的，因此进程间的读写操作的同步问题
- 利用内存缓冲区直接交换信息，内存的实体存在于计算机中，只能同一个计算机系统中的诸多进程共享，不方便网络通信
- 套接字（Socket）：可用于不同计算机间的进程通信优点：传输数据为字节级，传输数据可自定义，数据量小效率高
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- 传输数据时间短，性能高
- 适合于客户端和服务器端之间信息实时交互
- 可以加密,数据安全性强
- 缺点：需对传输的数据进行解析，转化成应用级的数据。
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- 线程之间的通信方式
- 锁机制：包括互斥锁/量（mutex）、读写锁（reader-writer lock）、自旋锁（spin lock）、条件变量（condition）信号量：提供了以排他方式防止数据结构被并发修改的方法。
- 读写锁（reader-writer lock）：允许多个线程同时读共享数据，而对写操作是互斥的。
- 自旋锁（spin lock）与互斥锁类似，都是为了保护共享资源。互斥锁是当资源被占用，申请者进入睡眠状态；而自旋锁则循环检测保持者是否已经释放锁。如果别的线程长时期占有锁，那么自旋就是在浪费CPU做无用功，但是自旋锁一般应用于加锁时间很短的场景，这个时候效率比较高。
条件变量（condition）：可以以原子的方式阻塞进程，直到某个特定条件为真为止。对条件的测试是在互斥锁的保护下进行的。条件变量始终与互斥锁一起使用。互斥锁一个明显的缺点是他只有两种状态:锁定和非锁定。而条件变量通过允许线程阻塞和等待另一个线程发送信号的方法弥补了互斥锁的不足，他常和互斥锁一起使用，以免出现竞态条件。当条件不满足时，线程往往解开相应的互斥锁并阻塞线程然后等待条件发生变化。一旦其他的某个线程改变了条件变量，他将通知相应的条件变量唤醒一个或多个正被此条件变量阻塞的线程。总的来说互斥锁是线程间互斥的机制，条件变量则是同步机制。
- 信号量机制(Semaphore)无名线程信号量
- 信号机制(Signal)：类似进程间的信号处理
线程间的通信目的主要是用于线程同步，所以线程没有像进程通信中的用于数据交换的通信机制
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- 进程之间私有和共享的资源
- 私有：地址空间、堆、全局变量、栈、寄存器
- 共享：代码段，公共数据，进程目录，进程 ID
- 线程之间私有和共享的资源
- 私有：线程栈，寄存器，程序计数器
- 共享：堆，地址空间，全局变量，静态变量
