进程、线程、协程

异常进程

• 孤儿进程：
  • 父进程退出，子进程仍在运行，子进程成了孤儿进程
  • 孤儿进程由init进程接管
• 僵尸进程：
  • 子进程退出，父进程没有wait或waitpid，子进程描述还存在进程中，这个子进程就成了僵尸进程

并发、并行

• 并发：一个CPU通过时间片轮询去调度多个程序，CPU同一时刻只能执行一个程序
• 并行：多个CPU同一时刻执行多个程序，程序间互不抢占CPU资源。

进程、线程、协程

• 进程
  • 是操作系统资源分配的基本单元
  • 三种状态：就绪、运行、阻塞
  • 拥有独立的堆栈，进程间数据不共享
  • 场景：CPU密集型
• 线程(go中没有直接创建线程的操作，go关键字创建的协程依赖于线程)
  • 是CPU调度的基本单位
  • 存在于进程中，一个进程可以有多个线程
  • 共享堆空间、不共享栈空间
  • 由内核完成调度、上下文的切换
  • 场景：IO密集型
• 协程
  • 用户基于线程去创建，由用户程序去实现调度
  • 共享堆空间、不共享栈空间
• go协程
  • 本质上是协程，从语言层面上支持了协程
  • 独立的栈，用于保存其运行状态和局部变量
  • 共享堆，通过管道通信
  • 用户态，由GMP调度模型调度
  • 轻量级，开销小
  • go关键字创建

进程间通讯

• 匿名管道

  • 命令行”

    ”

  • 父子进程间通信

• 命名管道

  • 命令：mkfifo
  • 两个进程间通信

  匿名、命名管道本质是在内核中一块缓冲区
  优点：简单方便
  缺点：随机进程生命周期结束而结束
  

• 消息队列

  • 保存在内核中的消息链表
  • 优点：生命周期随核
  • 缺点：消息不及时
  • 缺点：用户态内核态频繁拷贝，效率低

• 共享内存

  • 两个进程的一部分虚拟内存共同映射用一个块物理内存
  • 场景：键盘输入，打印进程打印
• 信号量
  • 实现进程间互斥和同步，并不是实现进程间数据互通
  • 场景：值为1的互斥信号量
  • 场景：值为0的同步信号量
• 信号
  • 异步通信机制
  • 如：kill
• socket
  • 不同主机，进程间通信
  • 场景：TCP\UDP
• 【参考】
  • https://www.cnblogs.com/xiaolincoding/p/13402297.html

线程分类

• 内核线程：存在于内核态
  • 处理器竞争：可以在全系统范围内竞争处理器资源。
  • 使用资源：内核栈和上下文切换时保持寄存器的空间
  • 调度：调度开销和进程差不多
• 轻量级线程：抽象于内核线程之上，仅保留上下文信息，和调度程序所需要的统计信息
  • 处理器竞争：与特定的内核线程关联，可以在全系统范围内竞争处理器资源。
  • 使用资源：与父进程共享进程地址空间
  • 调度：由内核管理，像普通进程一样调度
• 用户线程：由用户创建、调度、同步、销毁，不需要内核参与
  • 处理器竞争：线程间竞争所属进程的资源
  • 使用资源：与所属进程共享进程地址空间和系统资源
  • 调度：由进程实现调度

进程间切换与线程间切换的区别

https://blog.csdn.net/xiangwanpeng/article/details/78196539?utm_medium=distribute.pc_aggpage_search_result.none-task-blog-2~aggregatepage~first_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-9-78196539.pc_agg_new_rank&utm_term=%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E4%B9%8B%E9%97%B4%E6%80%8E%E4%B9%88%E5%88%87%E6%8D%A2&spm=1000.2123.3001.4430

• 进程切换
  • 切换虚拟内存，切换页表
  • 刷新页表缓冲
• 线程切换
  • 切换上下文，寄存器内容换出
• 参考：
  • https://blog.csdn.net/dan15188387481/article/details/49450491